في التشغيل اليومي لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي، يعد نظام الحمأة المنشطة مكونًا "حساسًا" تمامًا. حتى التحميل الزائد الطفيف لمياه الصرف الصحي يمكن أن يتسبب بسهولة في حدوث خلل أو فشل، وفي الحالات الشديدة، قد يتوقف عن العمل تمامًا. سنناقش اليوم كيفية إحياء نظام الحمأة المنشطة الذي فشل بسبب صدمة الحمل العالي.
أولاً، من الضروري أن نفهم ما تعنيه الصدمة ذات الحمل العالي. في الأساس، يشير هذا المصطلح إلى زيادة مفاجئة في تركيز الملوثات مثل المواد العضوية ونيتروجين الأمونيا في السائل خلال فترة قصيرة، أو زيادة مفاجئة في حجم الماء تتجاوز قدرة معالجة الحمأة المنشطة. في ظل هذه الظروف، تعاني الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الحمأة - فبينما كانت مزدهرة، أصبحت فجأة مثقلة بـ "الطعام"، مما يؤدي إما إلى تعطيل عملية التمثيل الغذائي أو الفشل في التكيف مع التغيرات البيئية الجذرية، مما يؤدي إلى حالات موت جماعي. كما أن فشل الحمأة واضح أيضًا، مثل الانخفاض الحاد في جودة النفايات السائلة مع مستويات COD ونيتروجين الأمونيا؛ الحمأة الداكنة ذات الرائحة الكريهة في خزان التهوية؛ تدهور أداء التسوية مع زيادات أو نقصان غير طبيعي في قيم SV30؛ وحتى تعويم الحمأة في خزان الترسيب الثانوي.
عند اكتشاف أن الحمأة قد طغت عليها صدمة الحمل العالي و"توقفت عن العمل"، فإن الخطوة الأولى هي عدم الذعر ولكن قطع مصدر الصدمة على الفور. عند هذه النقطة، قم بضبط التدفق على الفور - إما بتحويل مياه الصرف الصحي عالية التركيز لمنع دخول المزيد إلى خزان التهوية أو تقليل حجم التدفق لإعطاء نظام الحمأة فرصة للتعافي. إذا كانت المحطة تحتوي على خزان تخزين للطوارئ، فقم بنقل مياه الصرف الصحي الصادمة هناك للتخزين المؤقت حتى تتمكن قدرة المعالجة اللاحقة من اللحاق بها، ثم اسحبها ببطء مرة أخرى. الهدف الأساسي هنا هو تقليل الخسائر ومنع نظام الحمأة من التدهور بشكل أكبر تحت الصدمة.
بعد ذلك، حان الوقت "لتقليل العبء" على الحمأة، مما يسمح للكائنات الحية الدقيقة الباقية بالتعافي. النهج الأكثر مباشرة هو زيادة كثافة التهوية ورفع تركيز الأكسجين المذاب في خزان التهوية. في ظل صدمة الحمل العالي، تعمل الكائنات الحية الدقيقة وقتًا إضافيًا لتحلل المواد العضوية، مما يؤدي إلى ارتفاع حاد في الطلب على الأكسجين. بيئة منخفضة الأكسجين تسرع موتهم. إن الحفاظ على مستوى 2-4 ملغم / لتر من الأكسجين المذاب يوفر الأكسجين الكافي للكائنات الحية الدقيقة، مما يساعدها على النجاة من الأزمة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إزالة الحمأة المتضررة بشدة جزئيًا وتجديدها بحمأة جديدة نشطة للغاية - على غرار "نقل الدم" - يمكن أن تسرع عملية التعافي. إذا كانت المحطة تفتقر إلى الحمأة الاحتياطية، فإن الاقتراض من محطات معالجة مياه الصرف الصحي القريبة التي تعمل بشكل جيد يثبت فعاليته بشكل خاص أثناء حالات الطوارئ.
بعد ذلك، من الضروري تنظيم بيئة جودة المياه في خزان التهوية لخلق حالة معيشية مريحة للكائنات الحية الدقيقة. غالبًا ما تؤدي الصدمات ذات الحمل العالي إلى تقلبات شديدة في مستويات الأس الهيدروجيني، كما أن البيئات شديدة الحموضة أو القلوية يمكن أن تمنع النشاط الميكروبي. عند هذه النقطة، يجب إضافة منظمات حمض-قاعدة للحفاظ على الرقم الهيدروجيني ضمن النطاق المناسب من 6.5 إلى 8.5. بالإضافة إلى ذلك، يجب مراقبة نسبة العناصر الغذائية في الماء، حيث أن نمو الميكروبات يتطلب الكربون والنيتروجين والفوسفور بنسبة 100:5:1 تقريبًا. إذا اختل التوازن، يجب إضافة عوامل مغذية مثل اليوريا وفوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم لضمان حصول الكائنات الحية الدقيقة على "غذاء" كافٍ للتكاثر.
بمجرد أن يُظهر نظام الحمأة تحسنًا طفيفًا، يمكن زيادة الحمل المؤثر تدريجيًا لاستعادته. يجب تنفيذ هذه العملية خطوة بخطوة، مع تجنب الزيادات المفاجئة في كل من معدل التدفق والتركيز، لأن هذا يمكن أن يسبب صدمة ثانوية بسهولة. يمكن رفع الحمل بنسبة 10% إلى 20% يوميًا مع مراقبة المؤشرات الرئيسية عن كثب مثل SV30 وMLSS وCOD للنفايات السائلة ونيتروجين الأمونيا. إذا ظلت جودة النفايات السائلة مستقرة وتحسن أداء ترسيب الحمأة، فهذا يشير إلى أن اتجاه الاسترداد صحيح. إذا تدهورت المؤشرات مرة أخرى، فيجب تقليل الحمل على الفور وتوحيد النظام لبضعة أيام أخرى.
وأخيرًا، هناك نقطة مهمة يجب ملاحظتها: خلال مرحلة التعافي، يجب إجراء مراقبة يومية عن كثب لتتبع التغييرات في جميع البيانات ذات الصلة. يجب أن تتضمن القياسات اليومية MLSS وMLVSS وDO وpH في خزان التهوية، بالإضافة إلى SV30 وSVI في خزان الترسيب الثانوي، جنبًا إلى جنب مع COD ونيتروجين الأمونيا والنيتروجين الكلي والفوسفور الكلي في كل من التدفق والنفايات السائلة. توفر هذه البيانات إشارة واضحة إلى التقدم المحرز في استعادة الحمأة، مما يتيح إجراء تعديلات في الوقت المناسب على الاستراتيجيات التشغيلية. بالإضافة إلى ذلك، بمجرد استقرار النظام بالكامل، من الضروري إجراء مراجعة شاملة للأسباب الكامنة وراء تأثير الأحمال العالية - سواء كانت المشكلات ناجمة عن مرحلة المعالجة المسبقة أو التصريف غير القانوني لمياه الصرف الصحي عالية التركيز من خلال منشآت المنبع. وينبغي تنفيذ التدابير الوقائية المستهدفة، مثل تحديث عمليات المعالجة المسبقة وتركيب معدات المراقبة عبر الإنترنت، لتجنب تكرار حوادث مماثلة في المستقبل.
إن استعادة نظام الحمأة المنشطة يشبه عملية الشفاء عندما يصاب الشخص بالمرض - أولاً تخفيف الضرر، ثم تنظيم الحالة، والتجديد تدريجيًا، وأخيرًا تنفيذ التدابير الوقائية. وطالما تم تنفيذ كل خطوة بشكل صحيح مع الصبر، فحتى الحمأة التي أصبحت غير فعالة بسبب تأثير الأحمال العالية يمكن أن تستعيد نشاطها وتستمر في المساعدة في معالجة مياه الصرف الصحي.
