Sistem rawatan biologi ialah unit teras loji rawatan air sisa, dan buih yang tidak normal adalah salah satu masalah yang paling biasa semasa operasi. Buih yang berlebihan bukan sahaja mengurangkan kecekapan pengudaraan, membawa kepada kehilangan enapcemar, dan merosot kualiti efluen, tetapi juga melimpah ke dalam tangki, menghakis peralatan dan mengeluarkan bau yang menjejaskan persekitaran sekeliling. Penjanaan buih pada asasnya adalah hasil gandingan tiga faktor: "bahan aktif permukaan dalam air + sumber udara yang mencukupi + struktur gelembung yang stabil." Punca berbuih berbeza dengan ketara dalam peringkat yang berbeza, memerlukan langkah yang disasarkan.
I. Peringkat Utama Penjanaan Buih dan Punca Asas dalam Sistem Rawatan Biologi
(I) Peringkat Prarawatan (Stesen Pam Lif Berpengaruh, Saluran Keluar Tangki Pemendapan Utama)
Ini adalah peringkat di mana buih mula-mula muncul dalam sistem. Ia kebanyakannya bukan-buih biokimia, dicirikan sebagai putih, longgar, mudah pecah dan tidak mempunyai kelekitan yang jelas.
Punca utama ialah kehadiran surfaktan eksogen dalam influen: Pertama, terdapat sejumlah besar surfaktan sintetik seperti detergen, gel mandian dan cecair dobi dalam kumbahan domestik. Bahan-bahan ini mempunyai satu hujung hidrofilik dan satu hujung hidrofobik, dengan ketara mengurangkan ketegangan permukaan air. Kedua, terdapat minyak haiwan dan sayur-sayuran daripada air sisa katering dan pengemulsi dan dispersan daripada air sisa industri. Ketiga, terdapat surfaktan semula jadi seperti kotoran minyak, endapan ekzos kenderaan, dan bahan humik yang terkumpul di permukaan oleh larian air hujan awal. Apabila bahan-bahan ini memasuki sistem dengan influen, di bawah pergolakan pendesak pam penggalak dan aliran bergelora di salur masuk tangki pemendapan utama, udara ditarik ke dalam air, membentuk sejumlah besar buih yang stabil, yang beragregat untuk membentuk buih. Jika air sisa industri dibuang dalam lonjakan, buih akan meningkat dengan cepat dalam tempoh yang singkat, malah meliputi seluruh permukaan tangki pemendapan primer.
(II) Tangki Pengudaraan (Bahagian Aerobik, kawasan buih yang paling pekat dan degil)
Tangki pengudaraan adalah teras tindak balas biokimia dan juga kawasan paling kompleks untuk masalah buih. Ia mengandungi buih bukan-biokimia dan buih biologi, dengan buih biologi adalah yang paling sukar untuk diurus.
1. Buih bukan-biokimia
Punca-puncanya adalah sama seperti pada peringkat prarawatan, tetapi pengudaraan berterusan dan banyak yang disediakan oleh sistem pengudaraan menghasilkan isipadu buih yang lebih besar dan tempoh yang lebih lama. Selain surfaktan yang dibawa oleh influen, dua faktor penyumbang khusus ialah: pertama, keamatan pengudaraan yang berlebihan membawa kepada buih yang terlalu kecil dan banyak yang sukar timbul dan pecah; kedua, peningkatan mendadak dalam kepekatan bahan organik dalam influen menyebabkan produk perantaraan metabolisme mikrob (seperti asid lemak dan polisakarida) untuk meningkatkan aktiviti permukaan air, memburukkan lagi pembentukan buih. Buih jenis ini biasanya hilang dengan sendirinya selepas kualiti air influen menjadi stabil.
2. Buih biologi (menyerang lebih 70% masalah buih dalam tangki rawatan biologi)
Ini disebabkan oleh pembiakan berlebihan mikroorganisma berfilamen tertentu. Ia dicirikan dengan konsistensi berkrim-merah perang, likat dan sukar dipecahkan dan boleh terkumpul sehingga ketebalan berpuluh-puluh sentimeter, malah melimpahi tangki. Punca utama adalah penguasaan bakteria berfilamen (terutamanya Nocardia, Microfilamenta, dan Sulfothermia) dalam persaingan. Miselia mereka memanjang dari permukaan flok, berjalin membentuk rangka buih yang stabil, dan membetulkan buih pada tempatnya.
Keadaan operasi utama yang mencetuskan pembiakan berlebihan bakteria berfilamen termasuk: 1) Umur enapcemar yang terlalu lama: Bakteria berfilamen seperti Nocardia mempunyai masa penjanaan 5-7 hari, lebih lama daripada bakteria pembentuk flok-biasa. Apabila umur enapcemar melebihi 10 hari, bakteria berfilamen terkumpul dalam kuantiti yang banyak. 2) Beban organik tidak mencukupi: Bakteria berfilamen mempunyai luas permukaan khusus yang besar dan lebih mudah memperoleh makanan dalam-keadaan nutrien. 3) yang rendah) Suhu air yang sesuai: 15-25 darjah adalah suhu pembiakan dan mikrofilamen yang optimum; oleh itu, musim bunga dan musim luruh adalah tempoh kemuncak untuk berbuih biologi. 4) Nutrien nitrogen dan fosforus tidak mencukupi: Apabila karbon-ke-nisbah nitrogen atau karbon-ke-nisbah fosforus terlalu tinggi, pertumbuhan bakteria pembentuk flok-terhalang dan bakteria berfilamen dan fosforus ini akan mendapat kelebihan daripada fosforus dan bakteria ini. membiak. 5) Oksigen terlarut rendah: Bakteria berfilamen seperti bakteria mikrofilamen boleh hidup dalam persekitaran oksigen rendah, manakala bakteria pembentuk flok memerlukan oksigen terlarut yang lebih tinggi. 6) Turun naik pH yang berlebihan: Persekitaran berasid atau beralkali kuat menghalang pertumbuhan bakteria flok dan menggalakkan pembiakan filamen.
(III) Tangki Mendap Sekunder
Buih dalam tangki pengendapan sekunder kebanyakannya adalah "buih sekunder", yang berasal daripada tiga sumber utama: Pertama, buih yang dihasilkan dalam tangki pengudaraan mengalir ke dalam tangki pengendapan sekunder dengan minuman keras campuran dan terkumpul di permukaan. Kedua, buih denitrifikasi, sejenis buih unik dalam tangki pengendapan sekunder, dicirikan oleh warna kelabu dan zarah enap cemar halusnya, selalunya berlaku pada musim panas atau semasa proses denitrifikasi. Apabila enap cemar di bahagian bawah tangki pengendapan sekunder kekal terlalu lama dan oksigen terlarut tidak mencukupi, bakteria denitrifikasi mengurangkan nitrat kepada gas nitrogen. Gelembung gas nitrogen yang kecil melekat pada gumpalan enap cemar, menyebabkan ia terapung dan membentuk buih. Ketiga, buih pembusukan enap cemar berlaku apabila enap cemar tidak dibuang dari tangki pengendapan sekunder tepat pada masanya, membawa kepada pembusukan anaerobik enap cemar bahagian bawah, menghasilkan gas seperti hidrogen sulfida dan metana, yang membawa enap cemar ke permukaan, membentuk buih hitam disertai dengan bau busuk.
(IV) Sistem Pemulangan Enapcemar dan Lebihan Enapcemar
Buih dalam peringkat ini kebanyakannya adalah "buih beredar," disebabkan oleh: 1) Buih pembawa enap cemar yang dipulangkan dalam tangki pengudaraan kembali ke tangki rawatan biologi, mewujudkan kitaran ganas; 2) Pelepasan enapcemar berlebihan yang tidak mencukupi, membawa kepada umur enapcemar yang terlalu lama dalam sistem, memburukkan lagi pembiakan bakteria berfilamen; 3) Buih yang dihasilkan dalam tangki penebalan enapcemar dan tangki pencernaan yang mengalir kembali ke tangki rawatan biologi dengan supernatan, memperkenalkan sejumlah besar surfaktan dan spora berfilamen.
II. Langkah Balasan Tepat untuk Pelbagai Jenis Buih
(I) Langkah Balas untuk Bukan-Buih Biokimia
Intinya ialah "kawalan sumber + penghapusan fizikal," meminimumkan penggunaan penyahbuih kimia.
1. Kawalan Sumber: Memperkukuh penyeliaan akses air sisa perindustrian, memerlukan perusahaan penyahcas untuk pra{1}}merawat air sisa yang mengandungi surfaktan dan gris; membina tangki pemintasan air hujan awal untuk mengelakkan air hujan awal daripada terus memasuki sistem rawatan biologi; tambahkan pemisah minyak dan tangki pengapungan dalam peringkat prarawatan untuk mengeluarkan kebanyakan gris dan surfaktan terampai.
2. Nyahbuih Fizikal: Pasang pancutan air-tinggi dalam kawasan penjanaan buih-untuk memecahkan buih menggunakan daya hentaman aliran air; pasang penyekat di tepi tangki untuk mengelakkan limpahan buih; mengurangkan keamatan pengudaraan dengan sewajarnya untuk mengurangkan jumlah buih yang dihasilkan, sambil meningkatkan keamatan kacau untuk menggalakkan penggabungan dan pecah gelembung.
3. Bantuan Kimia: Jika jumlah buih sangat besar, sejumlah kecil penyahbuih organosilicon boleh ditambah. Penjagaan mesti diambil untuk mengawal dos untuk mengelakkan penambahan berlebihan yang menjejaskan aktiviti mikrob, dan defoamer tidak boleh dipercayai untuk tempoh yang lama.
(II) Tindakan balas untuk Buih Biologi (Intinya adalah untuk menghalang pertumbuhan dominan bakteria berfilamen)
Buih biologi tidak boleh dihapuskan semata-mata dengan kaedah fizikal atau kimia; adalah perlu untuk bermula dengan melaraskan parameter operasi untuk secara asasnya memusnahkan persekitaran hidup bakteria berfilamen.
1. Pengoptimuman Parameter Operasi (Langkah-Langkah Paling Asas) - Pendekkan Umur Enapcemar: Kawal umur enapcemar kepada 5-8 hari dengan meningkatkan pelepasan lebihan enapcemar untuk menghapuskan-bakteria filamen masa penjanaan yang lama seperti Nocardia;
- Tingkatkan Pemuatan Organik: Kurangkan kadar aliran balik dengan sewajarnya dan tingkatkan kepekatan bahan organik dalam influen ke tangki rawatan biologi, membolehkan bakteria pembentuk flok-mendapat kelebihan dalam persaingan nutrien;
- Laraskan Oksigen Terlarut: Tingkatkan oksigen terlarut di saluran keluar tangki pengudaraan kepada 2-3 mg/L untuk menghalang pembiakan bakteria berfilamen hipoksik (seperti Mikrofilamen);
- Tambahan Nutrien Nitrogen dan Fosforus: Jika nitrogen dan fosforus influen tidak mencukupi, tambah urea dan kalium dihidrogen fosfat pada nisbah karbon-nitrogen-fosforus 100:5:1 untuk memenuhi keperluan pertumbuhan bakteria pembentuk flok-.
2. Langkah Peningkatan Fizikal - Skim Limpahan: Pasang palung limpahan buih di hujung tangki pengudaraan untuk mengeluarkan buih biologi permukaan daripada sistem untuk rawatan berasingan, menghalang aliran balik.
- Penambahan Pembawa: Tambahkan pembawa seperti karbon teraktif, zeolit dan buih poliuretana ke tangki rawatan biologi untuk meningkatkan ketumpatan flok dan menyediakan tapak lampiran bagi bakteria dalam flok, menghalang pertumbuhan terampai bakteria berfilamen.
3. Langkah Kecemasan Bahan Kimia
Jika buih biologi sangat teruk, kepekatan oksidan yang rendah boleh ditambah untuk tempoh yang singkat, seperti natrium hipoklorit (5-10 mg/L) atau hidrogen peroksida (10-20 mg/L). Oksida secara selektif memusnahkan hifa berfilamen yang memanjang dari flok, sementara mempunyai kesan yang kurang pada bakteria di dalam flok. Kawal ketat dos dan kekerapan penambahan untuk mengelakkan kesan sistem rawatan biologi.
4. Peraturan Biologi
Tambah ejen flokulan yang sangat cekap untuk meningkatkan keupayaan daya saing flokulan; atau menyuntik sejumlah kecil enap cemar tercerna untuk memperkenalkan protozoa dan metazoa yang boleh memangsa bakteria berfilamen, menghalang pembiakan berlebihan bakteria berfilamen melalui rantai makanan.
(III) Mengendalikan Buih dalam Tangki Mendap Sekunder
Ambil langkah yang berbeza berdasarkan sebab yang berbeza: Untuk buih yang diperkenalkan daripada tangki pengudaraan, fokus pada menyelesaikan masalah buih dalam tangki pengudaraan, dan pasang peranti semburan air pada permukaan tangki pengendapan sekunder untuk menghilangkan buih; untuk buih denitrifikasi, meningkatkan pelepasan enapcemar berlebihan, memendekkan masa pengekalan enap cemar dalam tangki pengendapan sekunder, dan meningkatkan nisbah pulangan minuman keras bercampur untuk mengembalikan nitrat ke zon anoksik untuk denitrifikasi; untuk buih pembusukan enap cemar, buang enap cemar dengan segera untuk mengelakkan pengumpulan enap cemar di bahagian bawah tangki enap cemar sekunder, dan kosongkan serta mengorek tangki enap cemar sekunder jika perlu.
(IV) Tindak Balas Terhadap Buih Beredar
Hadkan laluan peredaran buih dengan teruk. Kumpul buih dan supernatan yang dihasilkan oleh sistem pemulangan enapcemar dan pemekat secara berasingan, rawat dengan agen penyahbuih dan pemendapan sebelum mengembalikannya ke sistem rawatan biologi. Pada masa yang sama, optimumkan sistem pelepasan enapcemar berlebihan untuk memastikan umur enapcemar yang stabil dan mengelakkan pengumpulan enapcemar jangka panjang-dalam sistem.
III. Syor Pencegahan dan Kawalan Jangka Panjang-
Wujudkan mekanisme amaran awal buih, sentiasa memantau penunjuk seperti umur enap cemar, oksigen terlarut, kepekatan nitrogen dan fosforus, dan kelimpahan bakteria berfilamen dalam tangki rawatan biologi untuk meramalkan risiko buih terlebih dahulu. Untuk musim puncak berbuih biologi pada musim bunga dan musim luruh, laraskan parameter operasi terlebih dahulu, memendekkan umur enapcemar dengan sewajarnya dan meningkatkan oksigen terlarut. Memperkukuh pemantauan kualiti air yang berpengaruh untuk mengesan dengan segera kesan air sisa industri dan mengambil langkah kecemasan. Kerap mengorek tangki dan saluran paip untuk mengurangkan pengumpulan surfaktan dan spora berfilamen dalam enap cemar bahagian bawah.