1. ما هو "فقدان الحمأة" في جهاز التنقية الثانوي؟
يعتبر جهاز التنقية الثانوي (أو خزان الترسيب الثانوي) وحدة مهمة لفصل السوائل الصلبة- في أنظمة الحمأة المنشطة. عندما تفشل الحمأة المنشطة في الاستقرار بشكل صحيح وبدلاً من ذلك تطفو على السطح أو تهرب مع النفايات السائلة، تُعرف هذه الظاهرة باسم "فقدان الحمأة" أو "ارتفاع الحمأة". ويتجلى ذلك في زيادة المواد الصلبة العالقة في النفايات السائلة وتدهور جودة المياه بما يتجاوز معايير التصريف.
ثانيا. أسباب فقدان الحمأة في المصفي الثانوي والتدابير العلاجية
1. الارتفاع بسبب نزع النتروجين
الآلية: النترجة في خزان التهوية تنتج النترات. عند دخول جهاز التنقية الثانوي، تخضع الحمأة لعملية إزالة النتروجين في ظل ظروف نقص الأكسجين (D O <0.5 مجم/لتر)، مما يؤدي إلى إنتاج غاز النيتروجين (N₂). تلتصق فقاعات الغاز بكتل الحمأة، مما يقلل من كثافتها ويجعلها تطفو.
الخصائص: تظهر الحمأة المتصاعدة على شكل ندفات ثلج-مثل رقائق؛ يغوص مرة أخرى عند تقليبه بقضيب زجاجي (مما يميزه عن التحلل اللاهوائي).
شروط التحفيز:
انخفاض نسبة عودة الحمأة (على سبيل المثال، < 25%)، مما يؤدي إلى إطالة وقت الاحتفاظ بالحمأة في جهاز التصفية الثانوي.
زيادة درجة الحرارة (الصيف)، مما يسرع معدل نزع النتروجين.
التدابير العلاجية:
زيادة نسبة الإرجاع: ارفع النسبة إلى 80%-100% لتقليل وقت احتجاز الحمأة في جهاز التنقية الثانوي.
زيادة تصريف الحمأة: خفض تركيز الحمأة وتقصير عمر الحمأة.
2. الارتفاع بسبب تحلل الحمأة (الظروف الإنتانية)
الآلية: تؤدي التهوية غير الكافية إلى حرمان الحمأة من الأكسجين، ويؤدي وقت تخزين الحمأة المفرط إلى استقلاب لاهوائي داخل الحمأة في جهاز التنقية الثانوي. وينتج عن ذلك غاز الميثان (CH₄) وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، مما يؤدي إلى ارتفاع الحمأة.
الخصائص: الحمأة سوداء اللون وذات رائحة كريهة-، وترتفع في كتل كبيرة ومتقطعة. لا يغوص-أو يغوص ببطء شديد-بعد تقليبه بقضيب زجاجي؛ اللون عادة ما يكون باهتًا أو أسود.
السبب الشائع: المناطق الميتة في المصفي الثانوي، مما يؤدي إلى التحلل اللاهوائي للحمأة في تلك المناطق.
التدابير العلاجية:
زيادة التهوية: رفع مستوى الأكسجين المذاب في النفايات السائلة لمنع الحمأة من الدخول في حالة نقص الأكسجين. زيادة معدل تصريف الحمأة: قم بإزالة الحمأة الزائدة على الفور لتقليل وقت بقائها في جهاز التنقية الثانوي.
فحص كاشطات الحمأة ومعدات إزالة الحمأة: افحص شفرات الكاشطة بحثًا عن أي ضرر وقم بإصلاحها على الفور لمنع "المناطق الميتة" في الجزء السفلي من جهاز التوضيح؛ فحص مضخات الحمأة بحثًا عن أي انسدادات، وما إلى ذلك.
3. فقدان الحمأة بسبب يستكثر الخيطية
الآلية: يؤدي الانتشار المفرط للبكتيريا الخيطية إلى بنية كتلة الحمأة المنشطة السائبة؛ يتدهور أداء الترسيب بشدة عندما يكون SVI> 150-200، مما يتسبب في فقدان الحمأة مع النفايات السائلة.
معايير التشخيص: SVI > 150 يشير إلى وجود ميل نحو الانتفاخ؛ SVI> 200 يؤكد الحجم الزائد.
التدابير العلاجية: راجع مقالة "أسباب وحلول التضخم الخيطي" للتعرف على المحفزات وإجراءات العلاج المرتبطة بهذه الحالة.
4. تفكك الحمأة (الإفراط في -التهوية/السمية)
الآلية:
الإفراط في -التهوية: تؤدي التهوية المفرطة لفترة طويلة إلى حدوث تنفس داخلي للحمأة المنشطة؛ ينخفض أداء التلبد في الكتل الميكروبية، مما يؤدي إلى تفكك الحمأة وفقدان الكتل الدقيقة مع النفايات السائلة.
سمية الحمأة: يؤدي تدفق المواد السامة (المعادن الثقيلة، والسيانيد، والسموم العضوية، وما إلى ذلك) إلى إضعاف وظائف التمثيل الغذائي الميكروبي.
الخصائص: تدفق عكر، وجزيئات دقيقة معلقة في الطاف، ومرحلة ترسيب حرة مطولة.
التدابير العلاجية:
ضبط معدل التهوية: حافظ على الأكسجين المذاب (DO) عند 2-4 مجم/لتر عند مخرج خزان التهوية لتجنب الإفراط في التهوية.
فحص المواد السامة: التحقق من وجود معادن ثقيلة أو السيانيد أو السموم العضوية.
5. حمل الصدمة الهيدروليكية (الحمل الزائد)
الآلية: يعد التحميل الصادم هو السبب الأكثر شيوعًا لفقد الحمأة، خاصة خلال موسم الأمطار.
الخصائص: تحتوي النفايات السائلة على جزيئات معلقة دقيقة، وترتفع بطانية الحمأة، ويكون أداء الترسيب في جهاز التصفية الثانوي ضعيفًا.
التدابير العلاجية: ضبط معدل التدفق المؤثر بناءً على حمل التصميم.
6. شيخوخة الحمأة
الآلية: يؤدي عمر الحمأة المفرط إلى دخول الحمأة المنشطة إلى مرحلة التنفس الداخلي؛ تصبح الكتل فضفاضة، ويتدهور أداء التسوية، وتزداد قابلية الضغط. الخصائص: أثناء اختبار الترسيب، تبدو الحمأة المنشطة في مرحلة الضغط ناعمة وكثيفة وليست خشنة وكثيفة؛ إنه فاتح اللون، والكتل لها قوام فطيرة.
التدابير العلاجية: زيادة معدل تصريف الحمأة، وتقصير عمر الحمأة، وإزالة الحمأة القديمة، وتعزيز نمو الحمأة الجديدة.
ثالثا. ملخص
يتجلى فقدان الحمأة من خزان الترسيب الثانوي في المقام الأول بطريقتين: الحمأة المرتفعة الناتجة عن إزالة النتروجين وارتفاع الحمأة الناتجة عن التحميل المفرط للسائل. بشكل أساسي، ضعف أداء تسوية الحمأة هو السبب الجذري لفقد الحمأة. عند حدوث فقدان الحمأة، قم باستكشاف الأخطاء وإصلاحها باستخدام هذا الأسلوب: أولاً، التحقق من الحمل المؤثر؛ ثانياً، فحص أنظمة العودة وحمأة النفايات؛ ثالثا، قياس D O (الأكسجين المذاب) وSV (حجم الحمأة)؛ والرابع، مراقبة كثافة التهوية. بمجرد تحديد السبب المحدد وإجراء تعديلات العملية المستهدفة، سيستعيد خزان الترسيب الثانوي نقاءه بسرعة.