I. Производство осадка микроорганизмами в аэротенках
Сточные воды богаты животными белками, кровью, жирами, аминокислотами и мочевиной, что является отличным источником питательных веществ для гетеротрофных бактерий. Ил образуется в результате совокупного воздействия двух основных видов жизнедеятельности микробов:
1. Синтез и обмен веществ: основное производство осадка. После аэрации и оксигенации флокулянтные бактерии потребляют органические вещества в воде, разделяя их на два использования:
① Часть окисляется и разлагается на CO₂, воду и аммиак, обеспечивая энергию для выживания;
② Остальные питательные вещества используются для синтеза новых бактериальных клеток. Микроорганизмы непрерывно делятся и размножаются, что приводит к устойчивому увеличению общего количества ила. Сточные воды с высоким БПК (биохимическая потребность в кислороде) имеют уровень образования осадка, намного превышающий уровень бытовых сточных вод. Нормальный коэффициент производительности Y≈0,6~0,7 кг сухого ила/кг удаления БПК, что означает, что на каждый 1 кг биохимически разложившегося органического вещества будет образовываться 0,6~0,7 кг нового ила.
2. Эндогенное дыхание. Когда запасы пищи уменьшаются, аэрация чрезмерна или ил остается слишком долго, стареющие бактерии разлагают свои собственные клетки, чтобы поддерживать жизнь, уменьшая общее количество ила. Формула (чистый рост ила): Чистый избыточный ил=Рост новых микробов - Само-Разложение стареющими бактериями
3. Поток осадка в полном процессе
3.1. Смешанная жидкость (сточные воды + непрерывно растущий ил) из аэротенка самотеком поступает во вторичный отстойник, где гравитационное осаждение отделяет ил от воды.
3.2. 70%~90 % осадка, оседающего на дне вторичного отстойника, возвращается в аэротенк, чтобы обеспечить стабильную концентрацию MLSS и поддерживать производительность очистки.
3.3. Избыточный ил или лишний ил необходимо регулярно удалять. Если ил не удаляется, уровень MLSS будет продолжать расти, что приведет к недостаточному содержанию кислорода в воде, увеличению объема ила, мутности стоков и серьезному засорению мембраны. Это одна из основных причин засорения мембраны в проекте вашего предыдущего клиента.
II. Конкретные источники дополнительного осадка при очистке сточных вод
1. Физико-химический ил предварительной-очистки (накипь флотационного/отстойника + донный ил): передние-концевые сетки, уравнительные резервуары и флотационные резервуары на скотобойнях улавливают большие объемы: мясных отходов, волос, взвешенных твердых веществ в крови, свернувшегося жира и коллоидных белков; после добавления ПАУ и ПАМ для флокуляции образуется флокулянтный осадок. Эта часть классифицируется не как биологический ил, а как физико-химический ил с более высоким содержанием воды и жира. Он обрабатывается отдельно на фильтр-прессе и также является важным компонентом общего объема осадка.
2. Инертный неорганический ил: ил, фрагменты костей и осадки солей кальция и магния, попадающие с пола для очистки бойни, не могут быть разложены микроорганизмами. Они накапливаются в активном иле в течение длительного периода, вызывая увеличение MLSS, снижение MLVSS, а также снижение активности и осаждения ила.
III. Почему на скотобойнях так много частиц ила?
Три ключевые причины:
1. Высокое-белковое и легко разлагаемое органическое вещество в качестве субстрата. Белки и аминокислоты легко усваиваются гетеротрофными бактериями, что приводит к быстрому делению бактерий, высокому соотношению-к-микробам (F/M) и бурному росту ила.
2. Обилие азота и фосфора, обеспечивающее неограниченное размножение микробов. Сточные воды скотобоен естественным образом содержат большое количество аммиачного азота и фосфора, полностью удовлетворяя питательные потребности роста микробов. Никаких дополнительных питательных веществ не требуется, и пролиферация не ограничена.
3. Бактериальные хлопья,-покрытые нефтью. Нефть прилипает к поверхности хлопьев ила, препятствуя эндогенному дыханию. Бактериям трудно само-разлагаться, что приводит к увеличению накопления ила.
IV. Практика на-площадке: как контролировать сброс осадка и сократить его образование
1. Контроль времени удержания осадка (SRT). Для сточных вод скотобоен рекомендуется время удержания осадка 8-12 дней. Более короткое время удерживания ила приводит к чрезмерному сбросу ила и гибели бактерий; более длительное время удержания ила приводит к накоплению старого ила, который может легко расширяться и засорять мембрану.. 2. Соответствующим образом увеличьте время аэрации, чтобы улучшить эндогенное пищеварение. При условии, что сточные воды соответствуют стандартам, небольшая чрезмерная аэрация на конечной стадии позволяет избытку микроорганизмов саморазлагаться, что снижает частоту сброса осадка.
3. Обеспечьте тщательное удаление масла во время-воздушной флотации передней части. Масло, попадающее в резервуар биологической очистки, не только увеличивает образование осадка, но и покрывает мембранные элементы, что является ключевым фактором, способствующим разнице в степени засорения между новыми и старыми мембранами на объекте клиента.
4. Уменьшите объем осадка перед анаэробным гидролизом. Добавление резервуара для гидролизного подкисления для предварительного-разложения крупных молекул белка может снизить общее образование избыточного ила на 20–30 %.