Сегодня я хочу поделиться. Пены на очистных сооружениях. Пена оказывает множество воздействий на очистку сточных вод, не только воздействуя на органы чувств, но также отрицательно влияя на систему очистки и оборудование. В том числе и точность оборудования онлайн-мониторинга. Например, ультразвуковые измерители уровня, расходомеры и т. д. могут вызывать ошибки данных и сбои в работе системы. Таким образом, контроль пенообразования имеет решающее значение для эффективности очистки сточных вод и качества сточных вод.
Классификация и характеристики пенопласта
1. Коричневая пена
Цвет темно-коричневый или даже близкий к черному. Текстура кажется шероховатой. Размер может варьироваться: более крупная пена толще и содержит больше газа и твердых веществ. В процессе образования и разрыва скорость относительно низкая, и после разрыва на поверхности воды может остаться слой липкого остатка.
2. Белая пена
Белая пена имеет тонкую текстуру, пузырьки маленькие и плотные. Он относительно легкий и легко плавает и перемещается под действием потоков воды и воздуха. В процессе формирования и распада скорость относительно высокая, и после разрыва обычно не остается видимых остатков.
3. Вязкая пена
Имеет очевидные характеристики высокой вязкости, поэтому может плотно прикрепляться к поверхности биохимических очистных сооружений, таких как стенки бассейна, трубы и оборудование, и не легко смывается потоком воды. Текстура на вид относительно толстая, пузырьки плотно соединены, образуя гелеобразную структуру. В процессе образования вязкая пена может постепенно накапливаться и загустевать. Его цвет может варьироваться в зависимости от содержащихся в нем веществ, но в целом он по-прежнему хорошо узнаваем.
4. Пена для запуска
Это происходит главным образом потому, что микробное сообщество во вновь запущенной системе еще не стабилизировалось, а структура и функции активного ила еще не совершенны. В это время поверхностно-активные вещества в сточных водах, такие как некоторые органические вещества, моющие средства и т. д., с большей вероятностью образуют пену при перемешивании и воздействии аэрации.
5. Цветная пена
Некоторые пены создают ощущение, похожее на мыльные пузыри на солнце, что возникает из-за преломления и интерференции тонкой пленки на поверхности пены. Свет разных длин волн взаимодействует на поверхности пенопласта, образуя красочный визуальный эффект. Хотя бытовые сточные воды могут содержать определенное количество поверхностно-активных веществ, таких как моющие средства, их концентрация и сложность состава обычно недостаточны, чтобы вызвать частое появление цветной пены.
6. Черно-серая пена
При накоплении большого количества пены верхняя пена будет сдавливать нижнюю пену, препятствуя контакту нижней пены с воздухом, вызывая местную гипоксию. В этой гипоксической среде метаболизм и процесс разложения микроорганизмов изменяются, а разложение органических веществ является неполным, что может привести к тому, что накопившаяся пена постепенно потемнеет и станет черной и серой.
Подробное описание причин образования пены
1. При старении осадка обычно образуется коричневая пена.
Осадок остается в биохимическом резервуаре слишком долго. Микроорганизмам не хватает питательных веществ, и их метаболическая способность постепенно снижается. Это делает невозможным нормальный рост и размножение микроорганизмов, а некоторые клетки начинают отмирать, лизировать и выделять органические вещества, такие как полисахариды, белки и липиды, которые повышают вязкость смешанной жидкости. В то же время хлопьевидная структура выдержанного осадка рыхлая и легко увлекается поднимающимися пузырьками, образуя пену. Кроме того, старение ила может также привести к упрощению структуры микробного сообщества, разрастанию некоторых микроорганизмов, адаптированных к среде с низким содержанием питательных веществ, а их метаболиты также могут способствовать образованию пены.
2. Чрезмерная нагрузка может привести к образованию белой пены.
Концентрация органического вещества в притоке внезапно значительно возрастает. Чтобы быстро разложить эти органические вещества, обменная деятельность микроорганизмов становится чрезвычайно активной. Это приводит к усилению микробного дыхания и выработке большого количества углекислого газа и других газов. В то же время при разложении органических веществ высвобождаются некоторые поверхностно-активные вещества, что снижает поверхностное натяжение воды и облегчает образование и стабильное существование пузырьков. Кроме того, чрезмерная нагрузка может привести к слишком быстрому росту микроорганизмов, а хлопья ила станут рыхлыми, что затрудняет эффективное осаждение и разделение и, таким образом, будет переноситься поднимающимися пузырьками с образованием пены.
3. Размножение нитчатых бактерий склонно к образованию желтой или коричневой пены.
Нитчатые бактерии имеют определенные преимущества в конкурентной среде роста, такие как недостаток растворенного кислорода, несбалансированное питание или аномальные значения pH, которые могут привести к разрастанию нитчатых бактерий и вызвать их размножение. Разросшиеся нитчатые бактерии разрушают хлопьевидную структуру осадка, делая его рыхлым и увеличивая его пористость. В процессе аэрации газ с большей вероятностью попадает в ил, образуя большое количество мельчайших пузырьков, которые увлекают ил вверх и образуют пену. Более того, устойчивому существованию пены способствует и слизь, выделяемая нитчатыми бактериями.
4. Избыток ПАВ приводит к обильной белой пене.
Промышленные сточные воды часто содержат различные поверхностно-активные вещества, такие как моющие средства, эмульгаторы и т. д. Поверхностно-активные вещества могут значительно снизить поверхностное натяжение воды, облегчая образование и сохранение пузырьков. Они быстро диспергируются под действием аэрации и перемешивания и взаимодействуют с микроорганизмами и илом. Поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности пузырьков, образуя устойчивую пленку, предотвращающую разрыв и слияние пузырьков, что приводит к образованию большого количества пены. Кроме того, поверхностно-активные вещества могут также влиять на проницаемость клеточных мембран и метаболические функции микроорганизмов, еще больше нарушая нормальную работу биохимической системы.
5. Чрезмерная аэрация обычно приводит к образованию белой пены.
Если интенсивность аэрации слишком высока, образуется слишком много мелких пузырьков. Большое количество пузырьков будет полностью контактировать с частицами осадка и микроорганизмами во время процесса подъема, увеличивая трение и частоту столкновений между газовой, жидкой и твердой фазами. Такое чрезмерное перемешивание приводит к разрушению хлопьев осадка, а мелкие частицы и хлопья с большей вероятностью увлекаются пузырьками и поднимаются вверх, образуя пену.
Более того, чрезмерная аэрация может также привести к чрезмерной концентрации растворенного кислорода в смешанной жидкости, подавляя нормальную метаболическую активность некоторых микроорганизмов, влияя на седиментационные характеристики ила и косвенно способствуя образованию пены.
6. Пена для запуска обычно представляет собой белую пену.
В недавно запущенной системе микробное сообщество еще не стабильно, а структура и функции активного ила еще не совершенны. В это время поверхностно-активные вещества в сточных водах, такие как некоторые органические вещества, моющие средства и т. д., с большей вероятностью образуют пену при перемешивании и воздействии аэрации.
Решения причин
1. Пена для старения ила
Выдержанный ил выводится из системы регулярно и в количественном отношении в зависимости от возраста и концентрации ила. Этого можно достичь за счет увеличения количества сбросов ила или продления времени сброса ила. Однако необходимо обеспечить правильное количество сбрасываемого осадка, чтобы избежать чрезмерного сброса осадка, который приводит к снижению производительности системы.
2. Чрезмерная нагрузка пеной.
Регулирует поток и концентрацию притока, а также предварительно обрабатывает приток, чтобы уменьшить колебания концентрации притока органических веществ. В ситуациях, когда существует длительный приток с высокой нагрузкой, можно рассмотреть возможность расширения или обновления биохимического пула для увеличения его эффективного объема, тем самым обеспечивая более достаточное реакционное пространство для микроорганизмов и улучшая производительность системы.
3. Пена для расширения нитевидных бактерий.
Можно добавить окислители, такие как хлор, перекись водорода, озон, или коагулянты, такие как хлорид полиалюминия (PAC) и сульфат полижелеза (PFS). При добавлении химических средств следует строго контролировать тип, концентрацию и дозировку средств во избежание чрезмерного воздействия и повреждения микробного сообщества. Увеличьте количество сбрасываемого ила и сократите срок его хранения, чтобы уменьшить возможности роста нитчатых бактерий. В то же время соответствующим образом уменьшите концентрацию растворенного кислорода, чтобы избежать чрезмерного роста нитчатых бактерий в среде с высоким содержанием кислорода. Кроме того, можно отрегулировать соотношение питательных веществ, чтобы сделать его более благоприятным для роста хлопьевидных бактерий.
4. Пена ПАВ
Усилить предварительную очистку приточной воды: использовать физические и химические методы, такие как флотация, адсорбция, коагуляция и седиментация, для удаления или снижения содержания поверхностно-активных веществ в приточной воде. Соответствующим образом увеличьте концентрацию осадка, чтобы улучшить способность микроорганизмов к разложению поверхностно-активных веществ. В то же время отрегулируйте объем аэрации и интенсивность перемешивания, чтобы обеспечить полный контакт и реакцию между поверхностно-активными веществами и микроорганизмами.
5. Чрезмерная аэрация пены.
Точно рассчитайте и отрегулируйте объем аэрации в зависимости от качества воды, объема воды и потребности микроорганизмов в кислороде. Используя прерывистую аэрацию, зональную аэрацию или микропористую аэрацию, можно использовать вентиляторы с регулируемой частотой вращения, расходомеры газа и мониторы растворенного кислорода для достижения точного контроля объема аэрации.
6. Чрезмерное пенообразование
Использование соответствующего количества чистой воды для распыления на поверхность пены может временно в определенной степени уменьшить количество пены. Но это лишь экстренная мера и не может решить фундаментальную проблему. Правильное увеличение коэффициента возврата ила, увеличение концентрации ила и повышение стабильности системы помогут снизить образование пены. Существует также дополнительная система распыления, которая устанавливается над очистным сооружением и обеспечивает непрерывное или периодическое распыление для разрушения и удаления пены.
7. Используйте пеногасители для удаления пены.
Пеногасители могут быстро разрушить поверхностное натяжение пены, в результате чего пена разрушается и исчезает, причем эффект обычно более значителен. Обычные пеногасители включают силикон, растительное масло и полиэфир. Но необходимо убедиться, что это не окажет негативного влияния на рост микроорганизмов и эффект очистки сточных вод, а длительное использование может увеличить затраты. Метод добавления и дозировку пеногасителя необходимо корректировать в соответствии с реальными условиями. Можно использовать непрерывное или прерывистое дозирование. Точку дозирования обычно выбирают в ключевой зоне пенообразования, например входе в аэротенк или зоне накопления пены.
8. Запускаем пену
Соответствующим образом уменьшите объем аэрации, чтобы уменьшить образование пены. Постепенно увеличивайте приток воды: дайте микроорганизмам достаточно времени, чтобы адаптироваться к нагрузке притока воды и постепенно сформировать устойчивую структуру активного ила. Добавьте пеногаситель (используйте с осторожностью). Вы можете добавить необходимое количество пеногасителя, но будьте осторожны, выбирайте продукты, которые мало влияют на микроорганизмы, и контролируйте дозировку.
Наконец, для пены при очистке сточных вод существует другое распространенное оборудование, такое как мешалки, щетки и ультразвуковые устройства. Хотя оборудование хорошее, нам все равно приходится учитывать его влияние на разрушение пены, потребление энергии и затраты на техническое обслуживание при проектировании и использовании.