لا مزيد من المخاوف في تشغيل أنظمة المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي!
تلعب عملية الحمأة المنشطة دورًا حاسمًا في معالجة مياه الصرف الصحي وقد تمت دراستها على نطاق واسع محليًا ودوليًا. تعد مراقبة المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة أثناء معالجة مياه الصرف الصحي وتحليل التغيرات في المجتمع البيولوجي ذات أهمية توجيهية كبيرة للتشغيل الطبيعي على المدى الطويل- لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي.
يقدم هذا المقال طرق مراقبة المرحلة البيولوجية في عملية الحمأة المنشطة ويناقش دورها الإرشادي في معالجة مياه الصرف الصحي، ويقدم إرشادات للتشغيل والإدارة الفعالين لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي.
لماذا يمكن أن تعكس المرحلة البيولوجية حالة نظام الصرف الصحي؟
المبدأ هو أن الكائنات الحية الدقيقة والأوالي والميتازوا الموجودة في الحمأة المنشطة تتأكسد وتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي إلى ثاني أكسيد الكربون وماء الهيدروجين في ظل ظروف التهوية. تتحلل بعض المواد غير العضوية، مثل PO43- وNH3 وH2S، وتستخدم الطاقة المتولدة خلال هذه العملية لنمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة نفسها.
مع التدفق المستمر لمياه الصرف الصحي، تنمو المرحلة البيولوجية وتتكاثر بشكل مستمر في مياه الصرف الصحي، وتشكل في النهاية نظامًا بيئيًا مستقرًا نسبيًا مع وظائف تدهور معينة.
يستفيد تكوين هذا النظام البيئي المستقر من بيئة نمو مواتية للمراحل البيولوجية، بما في ذلك درجة الحرارة، ودرجة الحموضة، والحمل العضوي، وتركيز المضادات الحيوية، وإمدادات الأكسجين. عندما تتغير عوامل التحكم في نظام معالجة مياه الصرف الصحي، فإن الأنواع والكميات والوظائف النشطة لمختلف المراحل البيولوجية في الحمأة المنشطة تتغير أيضًا وفقًا لذلك.
إلى حد ما، تعكس التغيرات في المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة في نظام المعالجة جودة وحالة تشغيل نظام معالجة مياه الصرف الصحي.
لذلك، من خلال ملاحظة التغيرات في كمية المراحل البيولوجية والحمأة المنشطة في نظام معالجة مياه الصرف الصحي، يمكننا فهم حالة التشغيل وجودة نظام المعالجة وضبط ظروف التشغيل في الوقت المناسب لتغيير المرحلة البيولوجية، مما يضمن استمرار التشغيل الطبيعي لنظام المعالجة. حاليا، يتم استخدام مراقبة المرحلة البيولوجية في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي على نطاق واسع في مجال معالجة المياه.
طرق مراقبة المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة
أداء تسوية الحمأة المنشطة
خذ الحمأة المنشطة الطازجة، وضعها في أسطوانة مدرجة سعة 100 مل، واتركها لفترة معينة من الوقت، ولاحظ بعناية معدل ترسيب الحمأة، وما إذا كانت واجهة الماء للحمأة- نظيفة، وما إذا كان الطاف شفافًا، وما إلى ذلك.
مراقبة المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة
قبل المراقبة، قم بخلط العينة جيدًا. باستخدام ماصة كمية كبيرة-قطرها (لضمان سهولة الوصول إلى الحمأة المنشطة)، قم بوضع 0.05 مل من العينة على شريحة زجاجية، وقم بتغطيتها بشفة ساترة، ولاحظها تحت المجهر. في البداية، راقب عند التكبير 100x، وقم بمسح مجال الرؤية بأكمله للحصول على فهم أولي للمرحلة البيولوجية للعينة، بما في ذلك حالة الكتل، وحجم الجسيمات، والضغط، والمجموعات السكانية المرصودة من الأوليات والميتازوا.
تحديد أكبر الكائنات الحية في المرحلة البيولوجية، حيث تشير هذه إلى حد كبير إلى وقت بقاء الحمأة. عندما تكون الملاحظة عند التكبير 100x غير كافية، استخدم التكبير 400x. من المهم بشكل خاص أجزاء الفم، ومواضع وأرقام الارتباط السوطي، وأنماط الارتباط الهدبي الهدبي، ونمو الفطريات الخيطية؛ تتطلب هذه التكبير 400x أو أعلى للمراقبة الواضحة.
الدور الإرشادي لمراقبة المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة
هيكل الحمأة المنشطة
تعكس الخصائص الفيزيائية والبيولوجية المختلفة للحمأة المنشطة بشكل موضوعي الحالة التشغيلية لعملية معالجة مياه الصرف الصحي.
إذا وجد، أثناء المراقبة، أن كتل الحمأة المنشطة كبيرة، ذات حواف واضحة وبنية كثيفة، وتظهر خصائص امتصاص وترسيب جيدة، فهذا يشير إلى أن نظام معالجة مياه الصرف الصحي يعمل بشكل جيد ويمكنه فصل الحمأة والمياه بشكل فعال في عمليات المعالجة اللاحقة، مما يؤدي إلى جودة جيدة للنفايات السائلة.
مراقبة الماء بين الكتل لأي مواد صلبة معلقة (SS). يشير التركيز العالي لـ SS إلى وجود كمية كبيرة من المواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي. عندما يتعطل نظام المعالجة، يصبح هيكل الحمأة فضفاضًا، وتصبح الكتل أصغر، ويظهر عدد كبير من الأوليات والميتازوانات، بما في ذلك الديدان المتناعلة والديدان على شكل حبة الفول والديدان الكلوية والأميبات والمشعرات. ويشير هذا إلى ضعف أداء ترسيب الحمأة وعدم فعالية فصل مياه الحمأة-، مما يؤثر على جودة النفايات السائلة.
مؤشر المرحلة البيولوجية
(1) الدور الإرشادي للبروتوزوا والميتازوا
إشارة الحمل المؤثر:
في الحمأة المنشطة التي تعمل بشكل طبيعي، تظل المرحلة البيولوجية مستقرة نسبيًا، حيث تتكون الأوليات بشكل أساسي من أنواع مثل Entomopathia وVorticostella وRotifers. عندما تظهر كائنات ميتازوانية أعلى مثل الدب-مثل الحشرات والخنافس، فهذا يشير إلى أن حمل مياه الصرف الصحي المتدفق منخفض. عندما يعمل نظام المعالجة بحمل منخفض لفترة طويلة ويدخل في مرحلة الشيخوخة، ستظهر الكائنات الميتازوانية الدقيقة مثل الدوارات والديدان الخيطية.
في هذا الوقت، ينبغي زيادة حمولة الحمأة. عندما ينخفض عدد الأوليات في الحمأة المنشطة بشكل كبير مقارنة بالحالة الطبيعية، وتختفي بعض الأوليات مثل الزبالين التي تظهر تحت ظروف الحمل المنخفض، ولا تظهر أي ميتازوانات، فهذا يشير إلى أن الحمل المؤثر مرتفع للغاية، وأن الأميبا وبعض السوطيات الصغيرة هي المهيمنة [2]. في هذا الوقت، ينبغي اتخاذ تدابير مثل تقليل تدفق مياه الصرف الصحي وتقليل تصريف الحمأة لتقليل حمل الحمأة والحفاظ على التشغيل الطبيعي للنظام.
مؤشر الأكسجين المذاب:
عندما يكون الأكسجين المذاب في الحمأة المنشطة غير كاف، غالبًا ما تظهر الأوليات مثل أتورفا، وبكتيريا الكبريت، والعقرب، والتشكل الجديد. في الوقت نفسه، تحت الحمل العالي والتهوية غير الكافية، يظهر عدد كبير من السوط الصغيرة. في هذا الوقت، ينبغي اتخاذ تدابير مثل زيادة التهوية لزيادة الأكسجين المذاب. عندما يكون الأكسجين المذاب مرتفعًا، غالبًا ما تظهر كائنات حية مثل الأميبا، والساركوداكتيل، والدوارات. في هذا الوقت، ينبغي اتخاذ تدابير مثل تقليل التهوية وزيادة نسبة عودة الحمأة لزيادة تركيز الحمأة وتقليل حمل الحمأة.
مؤشر درجة الحموضة في مياه الصرف الصحي:
عندما تكون مياه الصرف الصحي شديدة القلوية، غالبًا ما تحدث ظواهر مثل التدفق العكر، وتفكك الحمأة المنشطة، وموت الأوالي وتفككها، وانخفاض كفاءة المعالجة. يجب إضافة الحمض في الوقت المناسب لتحييده. عندما تكون الحموضة قوية جدًا، غالبًا ما يكون لخزان معالجة الحمأة المنشطة رائحة حامضة، وتنخفض كفاءة المعالجة، وينخفض نشاط المراحل البيولوجية المختلفة. في هذا الوقت، يجب إضافة القلويات في الوقت المناسب لضبطها.
(2) الدور الإرشادي للتغيرات في حجم السكان لنفس الكائن الحي
في ظل ظروف التشغيل العادية، يحافظ نظام معالجة مياه الصرف الصحي على كمية مستقرة نسبيا ومتنوعة من الكائنات الحية. وعلى العكس من ذلك، عندما تتقلب أنواع وكميات الكائنات الحية بشكل كبير، فهذا يشير إلى أن بيئة نظام معالجة مياه الصرف الصحي تشهد تغيرات مقابلة.
عندما يظهر عدد كبير من البكتيريا الخيطية في الحمأة، فهذا يشير إلى أن الحمأة قد تكتلت بالفعل أو على وشك أن تتضخم. وتشمل هذه البكتيريا مثل *Sphaerocephala* و *Thiobacillus benziii* و *Nocardia* والعفن. ينبغي اتخاذ التدابير ذات الصلة على الفور لمنع نمو البكتيريا الخيطية، وضبط ظروف المعالجة المختلفة للنظام، والحفاظ على التشغيل المستقر لنظام المعالجة.
عندما يكون هيكل الكتلة فضفاضًا، تصبح الكتل الصغيرة غذاءً لبعض الدوارات. مع وفرة الغذاء، تتكاثر الدوارات بشكل مفرط. في هذه الحالة، عمر الحمأة، وينبغي اتخاذ التدابير المناسبة للتخلص من الحمأة للقضاء على الأضرار الناجمة عن شيخوخة الحمأة لتأثير معالجة المياه. تعتبر الأوليات وبعض -الحيوانات الدقيقة أكثر حساسية للسموم من السموم نفسها. تعتبر ألياف التدريع مؤشرا هاما في الحمأة المنشطة. وعندما ينخفض هذا النوع من الحمأة بسرعة، فإنه يشير إلى وجود مواد سامة في مياه الصرف الصحي. يتطلب المعالجة المسبقة في الوقت المناسب.
ملخص
الحمأة المنشطة عبارة عن نظام بيئي مستقر نسبيًا وله وظيفة تحلل معينة. ويستفيد تكوين هذا النظام البيئي المستقر من بيئة نمو مواتية للمجتمع البيولوجي. عندما تتغير الظروف البيئية في نظام معالجة مياه الصرف الصحي، فإن المجتمع البيولوجي المقابل سوف يتغير أيضًا. تعكس التغيرات في المجتمع البيولوجي، إلى حد ما، جودة وحالة نظام معالجة مياه الصرف الصحي.
في تشغيل وإدارة أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن دراسة الحالة التشغيلية للنظام من خلال ملاحظة التغيرات في المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة. وهذا يسمح بتحديد المشاكل في الوقت المناسب وتنفيذ التدابير لضمان التشغيل المستمر والمستقر. ومع ذلك، فإن المرحلة البيولوجية للحمأة المنشطة تختلف اختلافًا كبيرًا باختلاف المناطق ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي بسبب الاختلافات في جودة المياه وعمليات المعالجة وأنواع مياه الصرف الصحي.
لذلك، من الناحية العملية، من الضروري مراعاة ظروف محددة ودراسة العلاقة بين تغيرات نوعية المياه وتغيرات الطور البيولوجي في الحالات المناسبة. إن ملاحظة هذه التغييرات ستوجه بشكل أفضل تشغيل وإدارة محطات معالجة مياه الصرف الصحي.