تأثير السيليكون على الوحل النشط: "القتلة الخفيين" الذين يجب أن تحذر منهم

Colleagues in the field of dry wastewater treatment are likely to have come into contact with wastewater containing organic silicon to some extent - whether it is from chemical parks or discharged from daily chemical and textile factoriesعلى الرغم من أن هذا قد يبدو غير مهم، فإنه له تأثير كبير على أنظمة الوحل النشط.المسبح الكيميائي الحيوي يواجه فجأة وجود فقاعات غير طبيعية وارتفاع في جودة المياه الصالحة للصرفبعد التحقيق، تم العثور على الجاني هو. اليوم، دعونا نتحدث بلغة بسيطة عن كيفية السيليكون العضوي يؤثر على الوحل المنشط وكيف يجب أن نتعامل معها في عملياتنا اليومية.

أولا، دعونا نتحدث عن ما هو السيليكون العضوي. ما نسميه عادة السيليكون العضوي هو في الواقع مصطلح عام لفئة كبيرة من المركبات العضوية التي تحتوي على السيليكون، مثل زيت السيليكونمطاط السيليكون،و الراتنج السيليكوني، والتي كلها تقع ضمن هذه الفئة. هذا الشيء لديه مزايا بارزة، مثل مقاومة الحرارة، مقاومة الماء، ومقاومة التآكللذلك هو يستخدم على نطاق واسع في الصناعةومع ذلك، يمكن أن تكون "عيباته" قاتلة للطين النشط - من الصعب تحليله وسهل تراكمه. البكتيريا المتعددة الأشكال والنتراتية العادية ببساطة لا يمكن أن تمضغها،الذي يضع الأساس للفشل اللاحق في النظام الكيميائي الحيوي.

أول تأثير للسيليكون العضوي على الوحل النشط هو التدخل في نظام التهوية وتعطيل كفاءة نقل الكتلة.بعد أن يدخل السيليكون العضوي إلى البركة الكيميائية الحيوية، من السهل تشكيل طبقة مستقرة من الرغوة على سطح المياه. على عكس رغوة مياه الصرف الصحي العادية ، هذا النوع من الرغوة رقيقة ولزجة ، مع تماسك قوي.ليس من السهل كسر حتى عندما تهب الرياحكما أنه سيتسرب على طول جدار المسبح، والذي يصعب تنظيفه، وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الطبقة من الرغوة ستعزل الاتصال بين الهواء والماء.من الصعب على الأكسجين المضغوط أن يذوب في الماء، مما يؤدي إلى "منخفضة افتراضية" من الأكسجين المذاب في خزان الكيمياء الحيوية - يظهر جهاز الرصد عبر الإنترنت قيمة جيدة،لكن الوحل في قاع الخزان كان منذ فترة طويلة في حالة نقص الأكسجينسيؤدي عدم كفاية الأكسجين المذاب إلى انخفاض في كفاءة البكتيريا المتباينة في تحلل المواد العضوية ، والبكتيريا النتراتية ببساطة "ستبقى ساكنة".إنها مسألة وقت فقط قبل أن يتجاوز COD ونيتروجين الأمونيا المعيار.

التأثير الثاني هو أنه يتراكم على سطح قشور الوحل، مما يعيق عملية الأيض الميكروبي.تعتمد الكائنات الدقيقة الموجودة في الحمأة النشطة على أغشية الخلية لاستيعاب المواد الغذائية من مياه الصرف الصحي من أجل البقاء على قيد الحياةالسيليكون العضوي لديه ذوبان قوي في الدهون ويتم امتصاصه بسهولة على سطح قشور الوحل ، مما يشكل تدريجياً طبقة من "أفلام السيليكون".هذه الطبقة من الغشاء تشبه وضع "ملابس واقية" ضيقة على الكائنات الدقيقة، مما يمنع المواد الغذائية من الدخول والنفايات الناتجة عن عملية الأيض من التخلص منها ، مما يؤدي إلى انخفاض نشاط الميكروبات.عادة ما نلاحظ تحت المجهر أن حبات الوحل تصبح فضفاضة ودقيقة، وتقلص أعداد البروتوزوا مثل الديدان العنقودية والروتيفيرز بشكل حاد، حتى يؤدي إلى عدد كبير من الوفيات. هذا هو مظهر نموذجي لتخصيب السيليكون العضوي. مع مرور الوقت،سيتدهور أداء ترسب الوحل بشكل حاد، مع تقلبات القيم SV30 عالية ومنخفضة، ومشاكل مثل الطين العائمة والتي تعمل في خزان الرواسب الثانوية سوف تنشأ أيضا واحدة تلو الأخرى.

النقطة الأخرى التي يتم تجاهلها بسهولة هي أن الـ organosilicon يمكن أن تمنع نشاط البكتيريا الوظيفية المحددة ، وخاصة البكتيريا النتراتية.البكتيريا النتراتية نفسها تعرف باسم "قلب الزجاج" وهي حساسة بشكل خاص للتغيرات البيئية والمواد السامةعلى الرغم من أن السيليكون العضوي لا "يمسح" مباشرة البكتيريا النتراتيةيمكن أن يتداخل مع التفاعلات الإنزيمية داخل البكتيريا النترية عندما يتراكم إلى تركيز معين في دقيقات الوحل، مما يبطئ عملية تحويل النيتروجين الأمونيا إلى النترات والنيترات. في كثير من الأحيان نجد أن النيتروجين الأمونيا النفايات تتجاوز المعيار، ولكن COD لم تتغير كثيرا.بعد فحص DOفي هذا الوقت، نحن بحاجة إلى التفكير حول ما إذا كان السيليكون العضوي المتدفق يتجاوز المعيار.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يسبب السيليكون العضوي أيضا اضطراب في إفراز المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS) في الوحل.والتي يمكن أن تسمح للكائنات الدقيقة بالتجميع وتشكيل حزم مستقرة من الناحية الهيكليةيمكن أن يؤدي غزو السيليكون العضوي إلى تعطيل إيقاع إفراز الكائنات الحية الدقيقة ، أو إفراز EPS المفرط يمكن أن يؤدي إلى زيادة لزجة الوحل وتسهيل انسداد خطوط الأنابيب.إما أن الإفراز غير كافٍ، يتم تشتيت حشرات الوحل، وفصل الوحل والماء صعب.

بعد قول الكثير عن التأثير، يجب أن يكون الجميع قلقين حول كيفية التعامل معه. في الواقع، الفكرة الأساسية مزدوجة: التحكم في المصدر + تحسين العملية.

يجب أن نتواصل مع الشركات الملوثة و نطلب منهم معالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على السيليكون العضويمثل استخدام أساليب الترسب بالتكثيف والطفو بالهواءلإزالة جزء من السيليكون العضوي أولاً ومنع تركيزات عالية من السيليكون العضوي من الدخول مباشرة إلى خزان الكيمياء الحيوية.من الضروري أيضا تعزيز مراقبة جودة المياه الواردةبمجرد ارتفاع تركيز السيليكون العضوي، يجب تحويله بسرعة إلى خزان التنظيم أو يجب تقليل حجم المياه الواردة لتجنب تأثير النظام.

تحسين العملية هو وسيلة للتعويض عن الخراف المفقودة. إذا ظهرت رغوة بسبب السيليكون العضوي في البركة الكيميائية الحيوية ، فيمكن إضافة كمية مناسبة من مكافحة الرغوة ،ولكن يجب الانتباه إلى اختيار غير السيليكون defoamer، وإلا فإنه "إضافة وقود إلى النار" ؛ في نفس الوقت زيادة معدل التهوية بشكل مناسب، وتعزيز اضطراب المياه،وتقليل تراكم السيليكون العضوي على سطح السائل؛ بالإضافة إلى ذلك ، تجنب إفراز الوحل المفرط وضمان عمر الوحل الكافي لتمكين الكائنات الدقيقة في النظام من الوقت الكافي للتكيف مع البيئات ذات التركيز المنخفض على السيليكون العضوي.

وأخيراً، يجب أن يذكر أن تأثير السيليكون العضوي على الوحل المنشط هو "مزمن" ، وقد لا تكون هناك مشكلة في المرحلة الأولية.سيتطلب الأمر جهدًا أكبر للتعامل معها عندما يكون الرغوة في كل مكان ونوعية المياه تتجاوز المعيارلذا في العمليات اليومية والصيانة، يجب أن نولي المزيد من الاهتمام للتغيرات في تكوين المياه الواردة، وعدم السماح لهذا "القاتل غير المرئي" بتدمير نظامنا الكيميائي الحيوي.