فهم أسباب وحلول تراكم الحمأة في مقال واحد – الأسباب والتعامل مع تراكم الحمأة

وفي مجال معالجة مياه الصرف الصحي، تعمل عملية الحمأة المنشطة بمثابة "حارس تنقية" صامت. يتكون من تجمع الكائنات الحية الدقيقة الهوائية، ويستخدم قدراته القوية في الامتصاص والأكسدة "للالتهام" وتحويل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، مما يحمي جودة المياه. ومع ذلك، يمكن أن يواجه هذا "الوصي" أيضًا "أزمة صحية"-تراكم الحمأة. وبمجرد حدوث ذلك، فإنه لا يمكن أن يؤدي فقط إلى معايير مفرطة للنفايات السائلة، بل قد يؤدي أيضًا إلى شل نظام المعالجة بأكمله. اليوم، سوف نتعمق في أسباب وعمليات تراكم الحمأة ونعلمك كيفية تحديدها بدقة ومعالجتها علميًا.

I. فهم "القانون الصحي" للحمأة المنشطة

لتحديد ما إذا كانت الحمأة "متضخمة"، يجب عليك أولاً فهم "المؤشرات الصحية" الخاصة بها. تعتبر المؤشرات الأساسية الثلاثة التالية أساسية لمراقبة حالة الحمأة المنشطة:

حجم ترسيب الحمأة (SV30): خذ 1000 مل من السائل المختلط من خزان التهوية، واتركه لمدة 30 دقيقة، وقم بقياس نسبة حجم الحمأة المستقرة إلى السائل المختلط. المعدل الطبيعي هو 20%-30%. قد تشير القيمة التي تتجاوز هذا بشكل ملحوظ إلى تحذير كبير.

مؤشر حجم الحمأة (SVI): الحجم (مل/جم) الذي يشغله 1 جرام من الحمأة الجافة بعد 30 دقيقة من الترسيب. الصيغة هي (SV% × 100) / MLSS. يشير مؤشر SVI الذي يبلغ حوالي 100 إلى الأداء الأمثل لتسوية الحمأة؛ إذا تجاوز مؤشر SVI 150، فهذا يعني أن الحمأة على وشك الدخول في حالة منتفخة أو أنها دخلت بالفعل.

وفرة الخيوط: تحت المجهر، تشكل البكتيريا الخيطية "الهيكل العظمي" للحمأة المنشطة. توجد كمية صغيرة من المواد المرسبة المفيدة، ولكن الوفرة التي تصل إلى المستوى (د) تستدعي الحذر، والمستوى (هـ) يشير إلى حالة تضخيم، والمستوى (و) يشير إلى تضخيم شديد.

ثانيا. اثنين من المذنبين الرئيسيين للحمأة يستكثر

لا ينجم تراكم الحمأة عن عامل واحد؛ يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى فئتين: الحشو الخيطي والتضخيم غير الخيطي. تختلف "شروط ارتكاب الجريمة" و"الأساليب":

(I) يستكثر الخيطية: "مثيرة الشغب" الأكثر شيوعا

في ظل الظروف العادية، تنمو البكتيريا المكونة للندف بشكل أسرع من البكتيريا الخيطية، ويتعايش الاثنان في علاقة تكافلية متوازنة. ومع ذلك، عندما تتغير البيئة فجأة، تتكاثر البكتيريا الخيطية بسرعة، مع مزاياها المتمثلة في "مساحة سطحية كبيرة ومقاومة قوية"، وتسيطر على الهيمنة وتؤدي إلى تدهور في خصائص ترسيب الحمأة.

هناك ستة عوامل محفزة:

المحتوى المنخفض من المواد العضوية في السائل يعني أن الكائنات الحية الدقيقة لا يتم "تغذيتها بشكل كافٍ"؛

إن عدم كفاية العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور يحد من نمو الكتلة.

انخفاض الرقم الهيدروجيني يمنع النشاط البكتيري، مما يسمح للبكتيريا الخيطية بالتكاثر؛

الأكسجين المذاب (DO) في خزان التهوية أقل من 2 ملجم/لتر، مما يخلق بيئة لا هوائية تساعد على نمو البكتيريا الخيطية؛

تقلبات كبيرة في الكائنات الحية الدقيقة ذات التأثير النوعي/الكمي؛

درجة الحرارة المناسبة لها (25-30 درجة)، مما يجعلها عرضة لتفشي المرض في فصل الصيف؛ إذا كان السائل "يتحول إلى غبار" وينتج H₂S (يتجاوز 1-2 مجم/لتر)، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى تكاثر مفرط للفيلوث.

(II) الكتلة غير الخيطية-: "الانهيار الذاتي-" للكتل

هذا النوع من التضخم لا يحدث بسبب البكتيريا الخيطية، بل بسبب نشاط فسيولوجي غير طبيعي للبكتيريا الندفية نفسها، ويمكن تقسيمه إلى حالتين:

التكتل اللزج: يحتوي السائل على كمية كبيرة من المواد العضوية الذائبة، مما يؤدي إلى حمل حمأة مرتفع بشكل مفرط (F/M)، ولكن كمية غير كافية من النيتروجين والفوسفور أو انخفاض الأكسجين. بعد الإفراط في تغذية البكتيريا، لا يمكنها الاستقلاب بشكل طبيعي وإفراز كميات كبيرة من السكريات المحبة للماء، مما يتسبب في ارتفاع الماء المتجمع في الحمأة من 100% إلى 400%، وتكوين مادة تشبه الهلام- لا يمكنها الاستقرار.

كتل لزوجة منخفضة- (نمو مشتت): عندما يحتوي السائل على مواد سامة (مثل المعادن الثقيلة والفينول والسيانيد)، لا تستطيع البكتيريا إفراز مواد لزجة، وتفشل في تكوين الكتل، ويفشل فصل الماء -الحمأة تمامًا.

III. 10 حلول لتراكم الحمأة

بمجرد اكتشاف تراكم الحمأة، يلزم اتباع نهج مستهدف بناءً على السبب المحدد. يمكن استخدام الطرق العشرة التالية معًا:

التهوية المحسنة: قم بزيادة تركيز الأكسجين المذاب إلى 2-4 مجم/لتر (في حالات خاصة، قد يلزم تقليل التهوية، مثل الكتلة اللزجة عالية الحمل)؛

تعديل الحمل: تقليل تركيز المواد العضوية المؤثرة أو زيادة تدفق عودة الحمأة لموازنة نسبة F/M؛

حقن المرحلة: تجنب التأثير المؤثر المركز واستقرار بيئة نمو الميكروبات؛

وقت تهوية ممتد: قم بإجراء "إعادة التهوية" لتعزيز التحلل الكامل للمواد العضوية؛ مكملات العناصر الغذائية: إضافة مركبات النيتروجين (مثل اليوريا) أو مصادر الفوسفور لتلبية احتياجات الكائنات الحية الدقيقة؛

زيادة كثافة الحمأة: أضف الجير أو حمأة الهضم لتسريع عملية ترسيب الحمأة؛

تخفيف مياه الصرف الصحي: تخفيف السوائل المتدفقة بالمياه المعالجة أو المياه النظيفة لتقليل السمية أو تركيز المواد العضوية؛

التحكم في المصدر: في حالة وجود كمية زائدة من الكربوهيدرات، قم بالتحقق من مصدر مياه الصرف الصحي (مثل مياه الصرف الصحي الخاصة بمعالجة الأغذية) وتقليل مدخلات المصدر؛

تحريك خزان الترسيب الثانوي: قم بتحريك الحمأة ببطء لتسريع عملية فصل الماء للحمأة؛

إضافة مواد التخثر: إذا كانت الحمأة تعاني من ضعف الترسيب وقدرتها على التنقية لا تزال سليمة، فاستخدم مادة تخثر إلكتروليتية عالية-ذات وزن جزيئي- للمساعدة في الترسيب.

رابعا. التمديد: الحمأة العائمة / التفريغ - لا تخلط بينه وبين يستكثر

إلى جانب الحجم الكبير، قد تواجه الحمأة المنشطة أيضًا مشكلات "الطفو" و"التفريغ"، والتي يجب تمييزها بعناية:

الحمأة الكبيرة العائمة: إذا كانت الحمأة شاحبة اللون ولها رائحة صدئة، فذلك بسبب نزع النتروجين (نقص الأكسجين في خزان الترسيب، وتتحول النترات إلى غاز النيتروجين). زيادة نسبة الإرجاع وتقليل عمر الحمأة. إذا كانت الحمأة سوداء اللون وذات رائحة كريهة، فذلك بسبب التعفن اللاهوائي للحمأة المتراكمة (إنتاج غازات مثل H₂S). إزالة المناطق الميتة في خزان الترسيب وتهويتها بانتظام.

جزيئات الحمأة الصغيرة العائمة (الحمأة العائمة): غالبًا ما يحدث هذا بسبب التغيرات المفاجئة في درجة الحموضة / المواد السامة المؤثرة، وشيخوخة الحمأة، وعدم توازن C / N، ودرجة حرارة الماء التي تتجاوز 40 درجة، وما إلى ذلك. هناك حاجة إلى تعديلات مستهدفة (مثل إيقاف التأثيرات السامة ومكملات المواد الغذائية).

V. الإدارة اليومية: الوقاية أهم من العلاج

المراقبة المنتظمة: قياس SV30 وSVI يوميًا، وفحص وفرة البكتيريا الخيطية أسبوعيًا للكشف الفوري عن الإشارات غير الطبيعية؛

التأثير المستقر: التحكم في التقلبات في نوعية وكمية المياه المتدفقة لتجنب الصدمات الناجمة عن المواد السامة؛

التحسين البيئي: الحفاظ على DO 2-4 mg/L، ودرجة حرارة الماء 15-25 درجة، وBOD:N:P=100:5:1 لتهيئة الظروف المناسبة للتكتلات البكتيرية؛

مراقبة المرحلة البيولوجية: تشير غلبة الهدبيات اللاطئة مثل Vorticella إلى تشغيل النظام بشكل جيد؛ تتطلب الزيادة في الأهداب المتحركة وزيادة البكتيريا الخيطية التدخل في الوقت المناسب.

تحدد "صحة" الحمأة المنشطة بشكل مباشر تأثير معالجة مياه الصرف الصحي. على الرغم من أن تراكم الحمأة يمثل تحديًا، فمن خلال فهم أسبابه، وتنفيذ تدابير دقيقة، والجمع بين ذلك والإدارة اليومية الدقيقة، يمكن لـ "حارس التنقية" الحفاظ على كفاءة عالية باستمرار.