كثير من الأشخاص الجدد في مجال معالجة مياه الصرف الصحي يرتبكون في البداية بين هذين الاختصارين الإنجليزيين. على جدول التسجيل الجاري، يُكتب كل يوم، ولكن إذا سُئل فجأة:
ماذا تمثل MLSS؟
ما الذي تنظر إليه MLVSS مرة أخرى؟
سيجيب الكثير من الناس:
MLSS هو تركيز الحمأة، MLVSS هو الحمأة العضوية. "
لا يمكن أن تكون هذه العبارة خاطئة، ولكنها في الواقع نصف صحيحة فقط.
إذا كنت تتذكر معاني هذه الحروف فقط، فمن الصعب أن تفهم قيمتها حقًا في التشغيل الفعلي. لفهم هذين المؤشرين، علينا أولاً توضيح سؤال:
ما هو تكوين "الحمأة" في خزان التهوية؟
"الطين" الموجود في خزان التهوية لا يتكون بالكامل من الكائنات الحية الدقيقة
يعتقد الكثير من الناس دون وعي أن الحمأة الموجودة في خزان الحمأة المنشطة هي كائنات دقيقة.
لكن الوضع الحقيقي ليس هكذا.
السائل المختلط الموجود في خزان التهوية هو في الواقع نظام تعليق معقد، والذي يمكن تقسيمه تقريبًا إلى ثلاثة أنواع من المواد.
نوع واحد هو الكائنات الحية الدقيقة نفسها.
بما في ذلك البكتيريا، والأوالي، والأوالي، فإن هؤلاء هم "العاملون" الحقيقيون لنظام الحمأة المنشطة، وهم المسؤولون عن تحلل المواد العضوية، ونزع النتروجين، وتفاعلات امتصاص الفوسفور.
والنوع الآخر هو المواد التي تنتج عن طريق التمثيل الغذائي الميكروبي.
على سبيل المثال، المواد البوليمرية خارج الخلية (EPS)، والحطام الميكروبي، والمواد الغروية، وما إلى ذلك. وعلى الرغم من أن هذه لم تعد خلايا حية، إلا أنها لا تزال تنتمي إلى مادة عضوية.
نوع آخر هو الجزيئات غير العضوية.
على سبيل المثال، جزيئات الرمل، وترسب الأملاح المعدنية، والجزيئات المعدنية، وما إلى ذلك التي يجلبها تدفق المياه. هذه لا تشارك في التفاعلات الكيميائية الحيوية، ولكنها ستظل موجودة في النظام لفترة طويلة.
لذلك، فإن الحمأة الموجودة في خزان التهوية هي في الواقع خليط من المواد العضوية والمواد غير العضوية.
الفرق بين MLSS وMLVSS يكمن بشكل أساسي في التمييز بين هذين الجزأين.
MLSS: ما مقدار "الطين" الموجود في النظام؟
الاسم الكامل لـ MLSS هو المواد الصلبة المعلقة المختلطة، والذي يترجم إلى:
تركيز المواد الصلبة العالقة في المحلول المختلط.
وببساطة، فهو يجيب على سؤال مباشر للغاية:
ما عدد المواد الصلبة العالقة الموجودة في خزان التهوية؟
وهذا يشمل:
الكائنات الحية الدقيقة
بقايا عضوية
المواد الغروية
جزيئات غير عضوية
الرواسب والرواسب
سيتم احتساب أي مادة صلبة معلقة في الماء في MLSS.
وهذا يعني: MLSS=المواد الصلبة العضوية+المواد الصلبة غير العضوية
إنه أشبه بـ "مسطرة إجمالية" تستخدم لقياس كمية الطين في النظام.
من الناحية العملية، يعد MLSS أحد مؤشرات التحكم الأكثر استخدامًا. النطاق النموذجي لـ MLSS في أنظمة العمليات المختلفة هو تقريبًا كما يلي:
نظام الحمأة المنشطة التقليدي: 2000-4000 ملجم/لتر
نظام ² O: 3000-5000 ملجم / لتر
نظام MBR: 6000-12000 ملجم/لتر
MLSS منخفض جدًا، مما يشير إلى أن عدد الميكروبات في النظام غير كافٍ، وقد لا تكون قدرة المعالجة قادرة على مواكبة حمل التدفق.
إذا كان MLSS مرتفعًا جدًا، فقد يسبب مشاكل مثل ضعف الترسيب، وصعوبة إمداد الأكسجين، وزيادة الحمل على خزان الترسيب الثانوي.
لذلك، يقوم المشغلون بمراقبة MLSS يوميًا، ومراقبة "التغيرات في حجم الطين" في النظام.
MLVSS: الجزء الذي يشارك حقًا في رد الفعل
الاسم الكامل لـ MLVSS هو المواد الصلبة المعلقة المتطايرة المختلطة، والذي يترجم إلى:
تركيز المواد الصلبة العالقة المتطايرة في المحلول المختلط.
الكلمة الأكثر أهمية هنا هي "التقلب".
في ظل ظروف الاحتراق ذات درجات الحرارة العالية-في المختبر:
سيتم حرق المواد العضوية،
ستبقى المواد غير العضوية على شكل رماد.
يمكن تقدير محتوى المادة العضوية في العينة من خلال التغير في الوزن قبل وبعد الحرق.
في نظام الحمأة المنشطة، تكون معظم المواد الصلبة العضوية في الواقع:
الكائنات الحية الدقيقة
المستقلبات الميكروبية
بقايا عضوية
لذلك، يعتبر MLVSS عمومًا يمثل الكتلة الحيوية في النظام.
إذا كان MLSS يبحث في كمية الطين الموجودة في النظام، فإن MLVSS أقرب إلى النظر إلى:
كم منه يشارك بالفعل في التفاعلات البيولوجية.
ولهذا السبب، غالبًا ما يوفر MLVSS معلومات أكثر قيمة أثناء تصحيح أخطاء العملية أو تشخيص النظام.
العلاقة بين MLSS وMLVSS
ومن منظور التعريف، فإن الاثنين هما في الواقع علاقة شاملة.
ببساطة، يتضمن MLSS MLVSS.
الجزء العضوي في MLSS هو MLVSS، في حين أن الجزء المتبقي هو مادة صلبة غير عضوية.
في أنظمة الحمأة المنشطة، عادةً ما يحافظ هذان النوعان على نسبة مستقرة نسبيًا:
MLVSS / MLSS ≈ 0.65 - 0.8
وهذا يعني، بشكل عام، أن حوالي 65% إلى 80% من المواد الصلبة العالقة في خزان التهوية تنتمي إلى مواد عضوية.
إذا انخفضت نسبة النظام بشكل ملحوظ، مثل أقل من 0.5، فغالبًا ما يشير ذلك إلى وجود نسبة عالية من المواد غير العضوية في النظام.
قد يحدث هذا الموقف في السيناريوهات التالية:
تحتوي المياه الواردة على نسبة عالية من الرمال
تجلب مياه الصرف الصناعي كمية كبيرة من الجزيئات غير العضوية
كمية إزالة الفسفور الكيميائي المضافة كبيرة نسبيا
عمر النظام الطيني طويل جدًا
عند هذه النقطة، قد تنشأ حالة حيث يبدو MLSS مرتفعًا، لكن الكتلة الحيوية للنظام ليست عالية.
وهذا يعني أن "هناك المزيد من الطين، ولكن عدد أقل من الكائنات الحية الدقيقة".
كيف يتم قياس MLSS وMLVSS
إن تحديد هذين المؤشرين يأتي في الواقع من نفس العملية التجريبية.
وتنقسم التجربة تقريبًا إلى ثلاث خطوات.
الخطوة الأولى هي تصفية العينة.
خذ كمية معينة من المحلول المختلط، وقم بتصفيته من خلال غشاء مرشح، وأزل الماء، واترك المواد الصلبة العالقة فقط.
والخطوة الثانية هي التجفيف عند 105 درجة.
تجفيف غشاء المرشح في الفرن إلى وزن ثابت، والوزن الصلب الذي تم الحصول عليه في هذه الخطوة هو MLSS.
والخطوة الثالثة هي حرق درجة حرارة عالية-بدرجة 550 درجة.
ضع العينة المجففة في فرن دثر وحرقها في درجة حرارة عالية. سوف تتأكسد المواد العضوية وتتحلل، ولم يتبق سوى الرماد غير العضوي.
فرق الوزن قبل وبعد الحرق هو MLVSS.
بكل بساطة، يعني:
الجزء المحروق هو مادة عضوية.
والجزء المتبقي عبارة عن مادة غير عضوية.
ومن خلال هذه الطريقة، يمكن الحصول على مؤشرات MLSS وMLVSS في وقت واحد.
كيفية فهم هذين المؤشرين أثناء التشغيل
بالنسبة لمشغلي محطات الصرف الصحي، يمكن فهم هاتين البيانتين من عدة وجهات نظر.
عندما ينخفض MLSS بشكل كبير، فهذا يعني غالبًا أن حجم الحمأة في النظام قد انخفض، وقد يكون هناك تصريف مفرط للحمأة أو تسرب الحمأة من خزان الترسيب الثانوي.
عندما يستمر نظام MLSS في الارتفاع، فقد يشير ذلك إلى عدم كفاية تصريف الحمأة وزيادة تدريجية في عمر حمأة النظام.
يمكن أن يعكس التغيير في نسبة MLVSS/MLSS التغييرات في تكوين النظام.
وإذا انخفضت النسبة تدريجياً، فعادةً ما يشير ذلك إلى تراكم المواد غير العضوية في النظام وانخفاض نسبة الكائنات الحية الدقيقة.
إذا ظلت النسبة مستقرة ضمن نطاق معقول، فهذا يشير إلى أن بنية النظام سليمة نسبيًا.
وبطبيعة الحال، في التشغيل الفعلي، عادةً ما يلزم الحكم على MLSS وMLVSS جنبًا إلى جنب مع مؤشرات أخرى، مثل:
SV30
نسبة ترسيب الحمأة
الأكسجين المذاب
الفحص المجهري للكائنات الحية الدقيقة
فقط من خلال الجمع بين هذه المعلومات يمكن أن تنعكس حالة النظام بشكل أكثر شمولاً.
ختاماً
في أنظمة الحمأة المنشطة، غالبًا ما يتم استخدام MLSS وMLVSS معًا كمؤشرين.
يخبرنا MLSS بعدد المواد الصلبة العالقة الموجودة في النظام.
يشرح MLVSS كذلك مقدار هذه المواد الصلبة التي تنتمي إلى المواد العضوية، أي الكتلة الحيوية.
في كثير من الأحيان، يكون مجرد النظر إلى MLSS كافيًا لإكمال التحكم التشغيلي اليومي. ولكن عندما يواجه النظام حالات غير طبيعية، مثل انخفاض كفاءة المعالجة أو تدهور خصائص الحمأة، فإن MLVSS غالبًا ما يوفر-معلومات أكثر تفصيلاً.
على سبيل المثال، قد تواجه بعض الأنظمة موقفًا قد لا يظهر فيه نظام MLSS منخفضًا، ولكن قوة معالجته تنخفض بشكل كبير.
في هذه المرحلة، إذا تم اكتشاف MLVSS، فغالبًا ما يتبين أن نسبة المادة العضوية قد انخفضت، وتتراكم المواد غير العضوية تدريجيًا في النظام، كما انخفض عدد الكائنات الحية الدقيقة التي تشارك حقًا في التفاعل.
إن فهم MLSS وMLVSS يعني في الواقع فهم شيء واحد:
الحمأة الموجودة في خزان التهوية ليست كائنًا دقيقًا واحدًا، ولكنها مزيج معقد من المواد العضوية وغير العضوية.
وعندما نركز على كلا المؤشرين في وقت واحد، يمكننا أن نرى بشكل أكثر وضوحا ما هي التغييرات التي حدثت داخل النظام.