عندما يتعلق الأمر بمسألة ظهور فقاعات في الأسطوانة المدرجة أثناء نسبة الترسيب في الخزانات الهوائية، فمن المحتمل أن العديد من الأصدقاء الذين يعملون في معالجة مياه الصرف الصحي قد واجهوها. في الأصل، كانوا ينتظرون بهدوء انفصال الطين والماء، وفجأة ظهرت فقاعات صغيرة من الأسطوانة المدرجة، وأحيانًا في سلسلة، مما يجعل الناس يتساءلون: ماذا يحدث؟ لا داعي للذعر، هناك عدد قليل من الحيل هنا، دعنا نتحدث عنها واحدة تلو الأخرى.
أولاً وقبل كل شيء، دعنا نتحدث عن الحالة الأكثر شيوعًا - الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة لا تزال "تلهث". فكر في الأمر، الحمأة الموجودة في الخزان الهوائي منقوعة في الماء الغني بالأكسجين كل يوم، وقد اعتادت البكتيريا الهوائية الموجودة بداخلها منذ فترة طويلة على أيام استنشاق الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. عندما كنا نأخذ عينات، دخل دلو من الطين والماء إلى الأسطوانة المدرجة. على الرغم من عدم إضافة الأكسجين إليه، إلا أنه لا يزال هناك بعض الأكسجين المتبقي في الحمأة. بالإضافة إلى ذلك، لم تتمكن البكتيريا من إيقاف السيارة لفترة من الوقت وكانت لا تزال مشغولة بتحليل المواد العضوية، مما أدى إلى إطلاق كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. ليس لهذه الغازات مكان تذهب إليه، لذلك لا يمكنها إلا أن تتجمع في فقاعات صغيرة في الأسطوانة المدرجة وتطفو ببطء إلى الأعلى. خاصة في الدقائق القليلة الأولى من أخذ العينات، قد تكون الفقاعات نشطة للغاية، ولكن بعد فترة، عندما ينفد الأكسجين وتنخفض "كفاءة عمل" البكتيريا، ستكون الفقاعات أقل بكثير.
علاوة على ذلك، قد تكون هناك أسباب تتعلق بالتقنيات التشغيلية. على سبيل المثال، عند أخذ العينات، إذا كان الإجراء عنيفًا جدًا واندفع الماء في الأسطوانة المدرجة، فمن السهل أن يتدحرج الهواء. تختفي هذه الفقاعات الصغيرة التي يتم تدويرها في الفجوات الموجودة في الحمأة، والتي قد لا تكون مرئية في البداية. عندما تستقر الحمأة ببطء، ستظهر واحدة تلو الأخرى، وتبدو وكأنها فقاعات تنتجها الحمأة نفسها. هناك أيضًا حالة لا يتم فيها تنظيف الأسطوانة المدرجة جيدًا وتلطيخ الجدار الداخلي ببعض المواد الكيميائية المتبقية أو الزيت من التجربة الأخيرة. قد تتفاعل هذه الأشياء بشكل طفيف مع الطين والماء، أو تجعل من السهل على الهواء الالتصاق به وتكوين فقاعات. لذا، عند أخذ العينات، كن ثابتًا وقم بتنظيف الأسطوانة المدرجة، ربما يمكن أن يوفر الكثير من المتاعب.
ثم علينا أن نأخذ في الاعتبار حالة الحمأة نفسها. إذا كانت الحمأة الموجودة في الخزان الهوائي "غير طبيعية" بعض الشيء، مثل التحمض الطفيف، أو إذا كانت الحمأة قديمة جدًا وتغيرت أنواع الميكروبات الموجودة بداخلها، فقد تنتج بعض الغازات الأخرى. على سبيل المثال، إذا نفد الأكسجين المذاب في البركة فجأة، فقد تحدث بيئة لاهوائية محليًا، وقد تنتهز بعض البكتيريا الاختيارية الفرصة "لتعطيل" وإنتاج غازات مثل الميثان أو كبريتيد الهيدروجين عند تحلل المواد العضوية. قد لا تتاح لهذه الغازات فرصة للخروج من البركة وستنطلق ببطء في فقاعات أثناء اتباعها للحمأة في الأسطوانة المدرجة. في هذه الحالة، قد يكون للفقاعات في بعض الأحيان رائحة غريبة، مثل كبريتيد الهيدروجين، والذي يشبه رائحة البيض الفاسد. في هذا الوقت، من الضروري الانتباه إلى معلمات التشغيل الخاصة بالخزان الهوائي لمعرفة ما إذا كان الأكسجين المذاب غير مضبوط بشكل صحيح أو إذا كان حمل مياه المدخل مرتفعًا جدًا.
هناك نقطة أخرى يتم تجاهلها بسهولة وهي التغير في درجة حرارة الماء. عادة ما يكون للماء الموجود في الخزان الهوائي درجة حرارة معينة. بعد أخذ العينات، يتم اختبارها في درجة حرارة الغرفة. إذا كانت درجة حرارة الغرفة أقل من درجة حرارة الماء في الخزان، فسوف تزداد قابلية ذوبان الغازات المذابة في الماء، وقد لا تكون هناك فقاعات مؤقتًا؛ ولكن إذا كانت درجة حرارة الغرفة أعلى أو ارتفعت درجة حرارة البيئة المحيطة ببطء، فإن كمية الغاز التي يمكن أن تذوب في الماء ستنخفض، وسوف يخرج الغاز الزائد في شكل فقاعات. هذا النوع من الفقاعات المتولدة عن طريق التغيرات في درجة الحرارة يكون بشكل عام أكثر تجانسًا وقد يستمر لفترة من الوقت، ولن يتركز في طبقة معينة من الحمأة مثل الفقاعات التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة.
بالإضافة إلى ذلك، قد تكون جودة المياه الواردة هي أيضًا "القوة الدافعة وراءها". إذا كانت المياه الواردة تحتوي على بعض المواد العضوية القابلة للتخمر بسهولة، مثل النشا والكربوهيدرات، فقد لا تتحلل هذه المواد بالكامل في الخزان الهوائي. بعد دخولها إلى الأسطوانة المدرجة مع الحمأة، في درجة حرارة مناسبة، قد تتحلل بشكل أكبر بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الحمأة، مما ينتج غازات إضافية. هناك أيضًا حالة تحتوي فيها المياه الواردة على بعض المواد الخافضة للتوتر السطحي، مثل منظف غسيل الأطباق ومنظف الغسيل الذي قد يختلط في مياه الصرف الصحي المنزلية. يمكن لهذه المواد أن تقلل من التوتر السطحي للماء، مما يجعل من السهل تكوين الفقاعات ويصعب انفجارها. قد تطفو طبقة صغيرة ودائمة من الفقاعات في الأسطوانة المدرجة.
أخيرًا، اسمحوا لي أن أذكر حالة خاصة إلى حد ما حيث تخضع الحمأة لإزالة النتروجين. على الرغم من أن الخزانات الهوائية تستخدم بشكل أساسي للبيئات الهوائية، إذا كانت هناك نترات في الخزان واستقرت الحمأة في حالة لاهوائية في الأسطوانة المدرجة، فإن بعض البكتيريا المزيلة للنتروجين ستستخدم النترات كمستقبلات للإلكترونات لتحليل المواد العضوية، مما ينتج غاز النيتروجين. النيتروجين غير قابل للذوبان في الماء ويشكل بشكل طبيعي فقاعات. قد يكون هذا النوع من الفقاعات أكثر وضوحًا في المراحل اللاحقة من الترسيب، حيث تتطلب عملية إزالة النتروجين قدرًا معينًا من الوقت. في هذه المرحلة، نحتاج إلى التفكير فيما إذا كان تركيز النترات في الخزان الهوائي مرتفعًا جدًا، أو ما إذا كان يتم نقله عن طريق الحمأة العائدة، أو ما إذا كان هناك الكثير من المركبات المحتوية على النيتروجين في التدفق الداخل.
بشكل عام، قد تبدو الفقاعات الموجودة في الأسطوانة المتدرجة بسيطة، ولكنها قد تتضمن في الواقع عدة جوانب مثل حالة تشغيل الخزان الهوائي، ونشاط الميكروبات، والتفاصيل التشغيلية. في هذه الحالة، لا تتسرع في استخلاص النتائج. راقب حجم الفقاعات وكميتها ومدتها، بالإضافة إلى ما إذا كانت هناك أي رائحة. جنبًا إلى جنب مع معلمات الأكسجين المذاب ودرجة حرارة الماء وعمر الحمأة في الخزان الهوائي، قم بإصدار حكم شامل واكتشف تدريجيًا ما حدث خطأ. بعد كل شيء، معالجة مياه الصرف الصحي تدور حول إيجاد أنماط في هذه التفاصيل وتعديل المياه تدريجيًا، أليس كذلك؟
