سلسلة الشرح المصور · المعالجة البيولوجية
كيف تنظف الكائنات الدقيقة مياه الصرف؟
لا تجعل الحمأة المنشطة الملوث يختفي؛ بل تجمع انتقال الكتلة والتحلل الإنزيمي والأيض وتكوين الكتلة والفصل: يتحول جزء من الكربون إلى CO₂ وماء، وجزء إلى كتلة جديدة، ثم يفصل الترسيب والإرجاع والهدر الكتلة عن الماء.
الخلاصة أولاً
الخلاصة أولاً
تنظف الأحياء الدقيقة الماء بتحويل العضويات الذائبة والقابلة للتحلل المائي. يخلط الداخل مع الحمأة الراجعة، فتلتقط الندف الجسيمات والغرويات وتتحلل، وتنتشر الركيزة الذائبة إلى الخلايا؛ تستخدم البكتيريا غيرية التغذية جزءاً للتنفس والطاقة وجزءاً لبناء خلايا وEPS. تحتاج المعالجة الهوائية أكسجيناً وخلطاً ومغذيات وزمن تماس. للكربون مصائر: CO₂ وحمأة فائضة وبقية في المخرج. يحتجز المرسب الندف، وتحافظ RAS على الكتلة، وتضبط WAS عمر الحمأة. لا يعوض الهواء وحده حملاً أو SRT أو pH/حرارة أو ترسيباً أو إرجاعاً سيئاً.
أربعة شروط تعمل معاً
التفاعل والفصل نظام واحد؛ فشل أيهما يضر المخرج.
يجب أن تتاح الركيزة
تدخل الذائبات السهلة الخلايا سريعاً؛ تحتاج الجسيمات والغرويات والجزيئات الكبيرة التقاطاً وتحللاً. لا تختفي المادة المقاومة/السامة بالهواء.
تحتاج الجماعة نشاطاً وSRT كافياً
تحدد الحرارة وpH والمغذيات والسمية وSRT الجماعة؛ تختلف حاجة غيريات التغذية والنترجة.
يجب مطابقة المستقبل والخلط والنقل
تحتاج الإزالة الهوائية والنترجة O₂؛ يحتاج نزع النترجة نترات وDO منخفضاً. المزيد ليس دائماً أفضل.
يجب احتجاز الكتلة الجديدة وإخراجها
يضبط الترسيب وRAS وWAS الكتلة وSRT؛ يفقد سوء الترسيب أو الغسل المواد الصلبة رغم حدوث التفاعل.
يوفر حوض التهوية الأكسجين والخلط لا فقاعات تنظيف
تقلب صفوف الفقاعات السائل المختلط، وتوجد مجسات وأنابيب هواء والمرسبات خلفها.
11خلط الداخل وRAS22فقاعات وسائل مختلط33مجسات DO/العملية44مرسب ثانوينقاط التعرف في الصورة
- 1خلط الداخل وRAS
- 2فقاعات وسائل مختلط
- 3مجسات DO/العملية
- 4مرسب ثانوي
الخلاصة من الصورة
تنقل الفقاعات الأكسجين وتعلق الندف؛ التفاعلات حول الندف هي التي تزيل الحمل. يطابق الهواء الحمل والطلب لا بياض السطح.
كيفية التحقق في الموقع
قس ملف DO وNH₄/COD والخلط، وافحص توزيع الهواء واربط الطاقة بالحمل والمخرج.
ندفة الحمأة مفاعل صغير
تظهر بكتيريا وأوليات وجسيمات ومسام ماء داخل هيكل EPS؛ ينتشر الأكسجين والركائز للداخل والنواتج للخارج.
11هيكل EPS22بكتيريا غيرية33أوليات/مفترسات44جسيمات ومسام ماءنقاط التعرف في الصورة
- 1هيكل EPS
- 2بكتيريا غيرية
- 3أوليات/مفترسات
- 4جسيمات ومسام ماء
الخلاصة من الصورة
الندفة جماعة منظمة. النقل أسرع خارجها وقد تنشأ مناطق منخفضة الأكسجين؛ الالتقاط يسبق التحلل والانتشار والأيض.
كيفية التحقق في الموقع
افحص حجم/كثافة الندف والخيوط والأوليات مع OUR/SOUR وDO وCOD الذائب والترسيب.
يغلق النظام بالتفاعل والترسيب والإرجاع والهدر
يظهر المقطع خلط الداخل/RAS يساراً، مفاعلاً هوائياً وسطاً، فصلاً ثانوياً يميناً وأنابيب RAS/WAS أسفل.
11خلط الداخل وRAS22تفاعل هوائي33طبقة ماء صافية44خطوط RAS/WASنقاط التعرف في الصورة
- 1خلط الداخل وRAS
- 2تفاعل هوائي
- 3طبقة ماء صافية
- 4خطوط RAS/WAS
الخلاصة من الصورة
يصنع الإرجاع SRT أطول من HRT. الهدر القليل يراكم حمأة قديمة والكثير يخرج الأحياء أسرع من نموها.
كيفية التحقق في الموقع
وازن MLSS/MLVSS وتدفقات/تركيز RAS/WAS واحسب SRT وافحص طبقة الحمأة.
نفس المعدات تختلف مع الحمل وحالة الحمأة
تمثل المفاعلات حملاً عالياً وندفاً متوازنة وكتلة منخفضة/غسلاً، وتظهر أسطوانات الترسيب الحد.
11مفاعل F/M عال22حمل متوازن وندف ناضجة33كتلة منخفضة/غسل44أسطوانات وماء فوقينقاط التعرف في الصورة
- 1مفاعل F/M عال
- 2حمل متوازن وندف ناضجة
- 3كتلة منخفضة/غسل
- 4أسطوانات وماء فوقي
الخلاصة من الصورة
اللون والصفاء لا يكفيان. قد يسبب F/M عال نمواً مشتتاً ونقص أكسجين، والمنخفض جداً شيخوخة، وMLSS المنخفض غسلاً.
كيفية التحقق في الموقع
قارن F/M وSRT وMLSS/MLVSS وDO وOUR وSVI والترسيب والعكارة والأحمال.
يجمع التشخيص الحوض والترسيب والكيمياء والمجهر
توجد أسطوانة ترسيب وعينات وماء فوقي وأنابيب اختبار وصورة ندف/خيوط، مع رغوة/حمأة طافية خلفها.
11أسطوانة 30 دقيقة22عينات سائل وماء فوقي33اختبار لون/معايرة44مجهر ندف/خيوطنقاط التعرف في الصورة
- 1أسطوانة 30 دقيقة
- 2عينات سائل وماء فوقي
- 3اختبار لون/معايرة
- 4مجهر ندف/خيوط
الخلاصة من الصورة
قد تأتي الرغوة والطفو وفقد الصلب والعكارة من الحمل وDO وSRT والمغذيات والخيوط ونزع النترجة والهيدروليكا.
كيفية التحقق في الموقع
اجمع في وقت واحد الصور وDO/pH/T وCOD/BOD/NH₄ وMLSS/SVI والطبقة والمجهر والأحداث.
ست وجهات للمادة العضوية في الحمأة
تفسر مسار الهواء والحمأة الفائضة.
1 تماس وخلط
عضويات الداخل + RAS
جمع الركيزة والندف والمستقبل.
2 التقاط
جسيمات/غرويات ← EPS/ندف
نقل الحمل من الماء للندف.
3 تحلل ونقل
جزيء كبير ← صغير ← خلية
تطلق الإنزيمات ركيزة ذائبة.
4 تنفس
ركيزة + O₂ ← CO₂ + H₂O + طاقة
أكسدة جزء من الكربون.
5 بناء كتلة
ركيزة + N/P ← خلايا/EPS
تحويل جزء إلى حمأة جديدة.
6 ترسيب وإرجاع وهدر
ندف ← مرسب ← RAS/WAS
الإرجاع يحافظ والهدر يضبط SRT.
ماذا يفعل أعضاء الندفة؟
تتداخل الوظائف وتتغير مع التشغيل.
بكتيريا غيرية
- الدور
- تستخدم الكربون للتنفس وبناء الكتلة
- الحساسية
- حساسة للحمل وDO وpH/T والمغذيات والسمية
- الدليل
- إزالة BOD/COD وOUR/SOUR وF/M
محللات/إنزيمات
- الدور
- تحول الجسيمات والبوليمر إلى جزيئات قابلة للامتصاص
- الحساسية
- البرد والسمية وقلة الزمن تبقي الركيزة
- الدليل
- أجزاء COD والتنفس والماء الفوقي
EPS ومكونو الندف
- الدور
- يبنون هيكلاً لاصقاً قابلاً للترسيب
- الحساسية
- F/M عال أو نقص غذاء أو قص أو خيوط يضر الترسيب
- الدليل
- شكل الندف وSVI والعكارة/TSS والمجهر
أوليات وحيوانات دقيقة
- الدور
- ترعى البكتيريا المشتتة وتعكس النضج
- الحساسية
- السمية وقلة DO والصدمة وSRT تغيرها
- الدليل
- المجهر مع DO والحمل وSRT والمخرج
إزالة العضوي ليست إزالة كاملة لـN/P. تمتص الكتلة جزءاً، لكن TN/TP المستقر يحتاج نترجة ونزع نترجة وEBPR أو كيمياء/هدر بمسار كتلي واضح.
تابع ثلاث مجموعات
الحمل والظروف
COD/BOD والتدفق وF/M وDO وpH والحرارة وNH₄ والقلوية والمغذيات.
الكتلة وSRT
MLSS/MLVSS وRAS/WAS وSRT وOUR/SOUR توضح الكمية والنشاط.
الترسيب والمخرج
SVI والمنحنى والطبقة والعكارة وTSS/COD/BOD/NH₄ والمجهر.
من أين تبدأ عند الخلل؟
- الإشارات
- COD/BOD الذائب يرتفع وDO منخفض
- الاشتباه
- صدمة عضوية أو نقص أكسجين/خلط أو سمية
- الخطوة
- افحص التدفق/الحمل والهواء/DO وOUR وpH/T والتصريف الصناعي
- الإشارات
- الإزالة جيدة لكن TSS/العكارة في المخرج ترتفع
- الاشتباه
- حمل المرسب أو هيدروليكا أو ندف مشتتة/انتفاخ/معدات
- الخطوة
- افحص الطبقة وSVI وRAS والحمل والمجهر
- الإشارات
- إزالة BOD/COD جيدة وNH₄ يرتفع
- الاشتباه
- SRT نترجة قليل أو برد أو نقص DO/قلوية أو تثبيط
- الخطوة
- افحص SRT والحرارة وDO وpH/القلوية وNH₄/NO₂
- الإشارات
- SVI عال والطبقة ترتفع والخيوط كثيرة
- الاشتباه
- انتفاخ اختاره DO منخفض أو F/M منخفض أو نقص غذاء
- الخطوة
- حدد الظروف والخيوط قبل تغيير ضغط الانتقاء
أربعة مفاهيم خاطئة
هواء أكثر يعني سرعة أكبر دائماً
بعد الطلب يزيد الطاقة والقص وقد يضر المناطق اللاأكسجينية؛ اضبط الحمل وDO.
MLSS أعلى يعني سعة أكبر
قد تكون الحمأة قديمة محدودة الأكسجين وتحمّل المرسب؛ النشاط وSRT والحمل أهم.
حوض أوضح أفضل
يجب أن يحتوي الحوض مواد صلبة؛ الصفاء غير المعتاد قد يعني غسلاً أو فشل RAS أو نقص كتلة.
تجعل الأحياء التلوث يختفي
يصبح الكربون CO₂ وخلايا وحمأة؛ يحتاج N/P أيضاً وجهات وميزاناً.