I . Определение и характеристики на биологичната пяна
Biological foam is a common phenomenon in activated sludge wastewater treatment systems, characterized by the accumulation of a large amount of stable, viscous foam on the surface of the aeration tank. This foam is typically brown or white in color and exhibits high stability, making it resistant to conventional hydraulic impact or spray removal methods. Unlike chemical foam, biological foam is Произведени от микробната метаболитна активност и неговото образуване и устойчивост са тясно свързани с растежа и възпроизвеждането на специфични микробни популации .
II . Основни причини за биологична пяна
(1) Микробни фактори
Прекомерен растеж на нишковидни бактерии: Свръх растеж на нишковидни микроорганизми като Nocardia и Microthrix Parvicella е основната причина за биологична пяна . Тези микроорганизми имат хидрофобни клетъчни повърхности, които могат да адсорбират въздушни мехурчета и образуват стабилни структури на пяна .}
Пролиферация на актиномицети: Някои актиномицети, като Гордония и Цукамурела, също могат да причинят проблеми с пяната, особено в системи с ниски съотношения F/M и дълги времена на задържане на утайки (SRT) .
Други бактерии, формиращи пяна: Това включва някои нефиламентирани хидрофобни бактерии, като Rhodococcus и Corynebacterium .
(2) Оперативни фактори
Прекомерно време за задържане на утайка (SRT): Продължителният SRT благоприятства растежа на бавно развиващите се нишковидни бактерии и актиномицети, увеличавайки риска от образуване на пяна .
Ниско органично натоварване (ниско съотношение F/M): Когато органичното натоварване е под 0 . 1 kg BOD/kg MLSS · D, нишковидни бактерии придобиват конкурентно предимство.
Недостатъчен разтворен кислород (DO): Локализираната хипоксия насърчава растежа на определени нишковидни бактерии, особено при високи концентрации на утайки .
Температурни колебания: Проблемите с пяната са особено изявени през пролетта и есента, когато температурите се колебаят драстично . Оптималната температура на растеж за много бактерии, формиращи пяна, е между 15–25 градуса .
(3) Влиятелни фактори за качество на водата
Масла и липиди: Високите концентрации на масла, мастни киселини или повърхностноактивни вещества във влиянието могат да стимулират растежа на хидрофобните микроорганизми .
Компоненти на индустриални отпадни води: Някои органични съединения в индустриални отпадни води могат да служат като селективни субстрати за бактерии, образуващи пяна .
Хранителен дисбаланс: Дисбалансът при хранителни вещества като азот (n) и фосфор (p) може да повлияе на структурата на микробната общност .
Iii . Опасности от биологична пяна
Намалена ефективност на лечението: Покритието на пяната на повърхността Намалява ефективността на пренос на кислород, като отрицателно влияе върху ефективността на лечението .
Повреда на оборудването: Препълнената пяна може да повреди оборудване за аерация и двигатели .
Проблеми с околната среда и канализацията: Пяна може да носи патогени, което води до вторично замърсяване и фалшиви миризми .
Увеличени оперативни разходи: Необходими са допълнителни работни места и ресурси за контрол на пяната .
IV . мерки за контрол на биологичната пяна
(1) Мерки за коригиране на процеса
Регулирайте времето за задържане на утайка (SRT): Подходящо намаляване на SRT (e . g ., до 8–10 дни) може ефективно да инхибира бавнорастящата пяна, образуваща пяна .
Контролен съотношение f/m: Поддържайте подходящо съотношение храна към микроорганизъм (F/M) (0 . 2–0,5 kg BOD/kg MLSS · D), за да избегнете продължителна работа с ниско натоварване.
Оптимизиране на аерационната система: Осигурете достатъчно разтворен кислород (DO> 2 mg/L), за да предотвратите локализирана хипоксия .
Увеличаване на коефициента на връщане на утайките: По -високото съотношение на възвръщаемостта намалява времето за задържане на утайките, потискайки растежа на нишковите бактерии .
Поетапно влияещо разпределение: Приемете многоточков метод за влияние на влиянието, за да балансирате натоварванията в различни зони .
(2) физически и химически мерки
Спрей деактивиране: Използването на третирани отпадни води или чешмяна вода за пръскане и разрушаване на пяна е просто, но има ограничена ефективност .
Добавяне на обезщететелни агенти: Може да се приложи краткосрочна употреба на дефори на базата на силикон или алкохол, но дългосрочната употреба може да повлияе на ефективността на лечението .
Добавяне на коагуланти: Подходящото дозиране на PAC (Polyaluminium Chloride) или железни соли може да подобри утаителността на утайките и да потисне пяната .
Селективна дезинфекция: Контролирано дозиране на водороден пероксид, озон или хлор (10–20 mg/g SS) може избирателно да убие нишковидни бактерии, но дозата трябва да бъде внимателно наблюдавана .
(3) Мерки за биологичен контрол
Конкурентно инхибиране на микробите: Въведете специфични бактериални агенти (E . g ., бързорастящи щамове), за да инхибират конкурентно бактерии, образуващи пяна .
QPCR мониторинг: Използвайте техники за молекулярна биология, за да наблюдавате популациите на бактерии, образуващи пяна за ранно предупреждение .
Биологично хищничество: Въведете определени протозои или метазоа, за да плячкате върху нишковидни бактерии .
(4) Мерки за подобряване на дизайна
Инсталирайте прегради от пяна: Настройте прегради върху повърхността на аерацията на резервоара, за да се предотврати разпространението на пяна .
Оптимизиране на дизайна на резервоара: Използвайте напълно смесени реактори вместо системи за включване на потока, за да намалите локализираните дисбаланси на натоварването .
Добавете системи за събиране и лечение на пяна: Дизайн на специализирани устройства за събиране и изхвърляне на пяна .
V . Препоръки за цялостна стратегия за контрол
Превенция първо: Фокусирайте се върху ежедневния мониторинг и оптимизация на процесите, за да предотвратите образуването на пяна, а не върху лечението след събитието .
Координация с много мерки: Комбинирайте физически, химически и биологични методи за контрол въз основа на действителни условия .
Контрол на източника: Укрепване на влиянието на мониторинга, за да ограничи влизането на масла и повърхностноактивни вещества в системата .
Създаване на планове за спешни случаи: Разработете специфични стратегии за отговор за проблеми с сезонната пяна .
Vi . Заключение
Биологичната пяна в аерационните резервоари е резултат от множество взаимодействащи фактори, изискващи изчерпателен анализ от микробиологични, оперативни и дизайнерски перспективи . Ефективният контрол на пяната трябва да възприема първа, интегрирана стратегия за управление, комбинирайки корекции на процесите, физикохимични методи и биологичен контрол, за да се установи, че с монтиране на процеси, физикохимични методи и биологичен контрол, за да се установи, че с монтиране на процеси, физикохимични методи и биологичен контрол, за да се установят, комбинирайки приспособления Биология, прецизен контрол въз основа на анализа на микробната общност ще се превърне в ключова посока в бъдещото управление на пяната .