من المحتمل أن أولئك الذين يعملون في تشغيل وصيانة مياه الصرف الصحي قد واجهوا هذا المأزق المحبط: يبدو أن النظام يعمل بشكل طبيعي، مع عدم وجود تغييرات كبيرة في التهوية، أو تصريف الحمأة، أو السوائل السائلة، ومع ذلك فإن مستويات COD ونيتروجين الأمونيا تفشل باستمرار في تلبية المعايير. إن هذه الدورة من تجاوز الحدود، التي تتطلب التصحيح، ومن ثم تجاوز الحدود مرة أخرى، تترك عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها غير واضحة وتؤدي عمليات الفحص إلى مزيد من التوتر-.
في الواقع، هناك إجماع في الصناعة على أن الإفراط في COD والنيتروجين المفرط للأمونيا يمثلان مشاكل نظامية مختلفة بشكل أساسي، مع وجود نقاط ضعف مختلفة إلى حد كبير في عملياتهما البيولوجية.
باختصار: بالنسبة للنفايات السائلة التي تتجاوز المعايير القياسية: ركز على "فقد الحمأة، وتأثيرها، وتدهور الحمأة". بالنسبة لنيتروجين الأمونيا السائل الذي يتجاوز المعايير: التركيز على "ما إذا كانت شروط النترجة مستوفاة" (DO، عمر الحمأة، درجة الحرارة، نسبة C / N، القلوية). واليوم، سنوضح بوضوح جميع الأسباب الجذرية والمنطق الأساسي والنقاط الرئيسية لاستكشاف أخطاء الموقع وإصلاحها-لتجاوز هذين المؤشرين بشكل مستمر. هذه كلها معلومات عملية في الخطوط الأمامية. نوصي بحفظه للرجوع إليه في المستقبل!
1. هل يعتبر COD الخاص بك دائمًا أقل من المستوى القياسي؟ لا تقم بإجراء تعديلات متسرعة! المشكلة في الأساس هي هذه القضايا الأربعة:
يعتقد الكثير من الناس خطأً أن الإفراط في COD يرجع ببساطة إلى "الكثير من المواد العضوية أو عدم كفاية التهوية". في الواقع، معظم تجاوزات COD المستمرة لا ترجع إلى مشاكل التهوية، بل إلى الحمأة-فشل فصل الماء، أو الحمأة غير الطبيعية، أو انهيار مقاومة الصدمات في النظام.
1. السبب الأكثر شيوعًا ومباشرًا: جريان الحمأة من خزان الترسيب الثانوي، SS المحمول في النفايات السائلة.
هذا هو السبب الأول وراء الإفراط في الدفع عند الاستلام على-الموقع، بدون استثناء!
في ظل ظروف التشغيل العادية، يحتوي COD المتدفق على كمية صغيرة فقط من COD الخامل غير القابل للتحلل-، وتكون القيمة مستقرة وضمن المعيار. ومع ذلك، بمجرد حدوث خلل في خزان الترسيب الثانوي، تحمل النفايات السائلة كمية كبيرة من جزيئات الحمأة، وسيؤدي COD الجسيمي إلى رفع قيمة النفايات السائلة بشكل مباشر، مما يتجاوز المعيار حتماً.
سيناريوهات تجاوز الحمأة الشائعة في-الموقع:
تراكم الحمأة: تتميز الحمأة بخصائص ترسيب سيئة للغاية، والواجهة المائية للحمأة- قريبة من سطح الماء، وتحتوي النفايات السائلة على حمأة عكرة في جميع أنحاءها.
إزالة النتروجين وإنتاج الغاز في خزانات الترسيب الثانوية: تخضع الحمأة السفلية لعملية إزالة النتروجين وتطفو على السطح، وتطفو قطع الحمأة الكبيرة على سطح الماء، وتحمل النفايات السائلة كمية كبيرة من المواد الصلبة العالقة.
فشل المرحلة الفيزيائية والكيميائية: يفشل التخثر والترسيب في الواجهة الأمامية- في منع الجزيئات المعلقة غير العضوية، مما يتجاوز قدرة الامتزاز للحمأة المنشطة، مما يؤدي إلى بقاء عدد كبير من الجزيئات الدقيقة في النفايات السائلة.
الارتفاع المفاجئ في SS المؤثر: المواد الصلبة العالقة المؤثرة تتجاوز المعيار، ولا يستطيع النظام البيولوجي التعامل معها في الوقت المناسب، وترتفع النفايات السائلة SS في وقت واحد، يليها COD تتجاوز المعيار.
2. القاتل الخفي: صدمة نوعية المياه المؤثرة + التسمم بالحمأة. الأنظمة البيولوجية هي الأكثر عرضة "للتقلبات المفاجئة والمواد السامة". بينما يبدو أن نشاط الحمأة يعمل بسلاسة، إلا أنه قد يكون قد تعرض للتلف بالفعل. عندما يرتفع فجأة معدل BOD وCOD، أو عندما يتم إدخال الملوثات غير التقليدية (الألياف، الأميلوز، المشتتات، المضافات الصناعية، إلخ.)، تنشأ مشكلتان رئيسيتان: 1. تسمم الحمأة المنشطة، انخفاض كبير في النشاط، أو حتى موت الحمأة الموضعية، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في قدرة تحلل المادة العضوية. 2. فشل التخثر الفيزيائي الكيميائي في المنبع، مما يمنع -المعالجة المسبقة للملوثات و مما يؤدي إلى تراكمها في مرحلة المعالجة البيولوجية. وتفتقر مثل هذه التجاوزات في كثير من الأحيان إلى علامات تحذير واضحة، وتظهر عليها خصائص "التجاوزات الصغيرة المستمرة والتجاوزات الكبيرة في بعض الأحيان"، مما يجعل من السهل التغاضي عنها.
3. المشكلات المزمنة-طويلة الأمد: تدهور الحمأة والحمل غير الطبيعي
الحمأة هي جوهر نظام المعالجة البيولوجية. سوف تمنع حالة الحمأة السيئة COD من التناقص باستمرار. أربع مشاكل الحمأة المرضية الشائعة هي:
انخفاض MLVSS: يؤدي حجم الحمأة غير الكافي إلى إضعاف القدرة على امتصاص وتحلل المواد العضوية بشكل كبير، مما يؤدي إلى ارتفاع مستمر في COD للنفايات السائلة.
حمل منخفض طويل الأمد- (منخفض F/M): تعاني الكائنات الحية الدقيقة من المجاعة والشيخوخة والموت، مما يؤدي إلى إنتاج كميات كبيرة من بقايا الخلايا المتمردة وSMP- المستقلبات القابلة للذوبان، مما يشكل COD العنيد.
تفكك الحمأة: يؤدي التسمم أو التهوية المفرطة-المطولة إلى تدهور تلبد الكتل البكتيرية تمامًا، مما يتسبب في تعكر المياه وانخفاض حاد في كفاءة المعالجة.
الإجهاد البيئي الذي يؤدي إلى تشتت الكتلة: تمنع المواد الصلبة الذائبة المرتفعة، والتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة، أو السوائل التي تحتوي على كميات كبيرة من المشتتات الحمأة من الترسيب والتلبد، مما يؤدي إلى تجاوزات متزامنة للنفايات السائلة SS و COD.
4. القيود الصعبة: درجة الحرارة المنخفضة + الكميات الزائدة من المكونات المتمردة في النافذ
تأثير درجة الحرارة المنخفضة: عند درجة حرارة الماء 10-15 درجة، ينخفض النشاط الميكروبي بشكل ملحوظ، وتنخفض كفاءة تحلل المواد العضوية بشكل كبير، ويتم تقليل تأثير إزالة COD بشكل كبير.
نوعية المياه في حد ذاتها متمردة: نسبة عالية من مياه الصرف الصناعي، ونسبة كبيرة من COD الخاملة والمتمردة، وعدم كفاية مصادر الكربون المتاحة، وعدم قدرة النظام البيولوجي على التحلل بشكل كامل، وصعوبة تلبية النفايات السائلة للمعايير بشكل طبيعي.
5. المشاكل المتبقية من العمليات النهائية: فشل التصفية
وحدات المعالجة العميقة مثل المرشحات الرملية والمرشحات البيولوجية، التي لا تؤثر على العمليات البيولوجية، هي في الواقع خط الدفاع الأخير للامتثال للنفايات السائلة.
يمكن أن تؤدي وسائط الترشيح التي تشكل كرات طينية، والدوائر القصيرة- لشقوق طبقة المرشح، ومعدل الترشيح السريع للغاية، وتسرب الرمال، ووسائط الترشيح الخشنة أو الرقيقة بشكل مفرط، إلى فشل الترشيح، مما يسمح للجسيمات الدقيقة التي لم تتم إزالتها في مرحلة المنبع بالتدفق مباشرة، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة COD.
ثانيا. التجاوز المستمر لنيتروجين الأمونيا في النفايات السائلة؟ المشكلة الأساسية هي: نظام النترجة لا يعمل بشكل صحيح.
على عكس COD، تعتمد إزالة نيتروجين الأمونيا كليًا على التشغيل المستقر للبكتيريا الآزوتية. تمتلك البكتيريا الآزوتية دورات جيل طويلة، وهي حساسة وحساسة للغاية للبيئة. أي فقدان للسيطرة على معلمة واحدة سيؤدي بشكل مباشر إلى عدم القدرة على تقليل مستويات نيتروجين الأمونيا.
تتلخص جميع حالات تجاوز نيتروجين الأمونيا-على المدى الطويل في هذه الأسباب الأساسية السبعة:
1. المشكلة الأكثر شيوعًا: عدم كفاية الأكسجين المذاب (DO) في المرحلة الهوائية.
النترجة عبارة عن تفاعل كثيف الأكسجين-يتطلب قدرًا أكبر بكثير من الأكسجين مقارنة بتحلل المادة العضوية العادية.
ظروف التشغيل القياسية: يجب التحكم بشكل ثابت في الأيروبيك DO عند 2.0 إلى 3.0 ملجم/لتر.
DO < 2.0 ملغم/لتر: يتم تثبيط النترجة بشكل كبير.
DO < 1.0 مجم/لتر: تتوقف عملية النترجة بشكل أساسي، وترتفع مستويات نيتروجين الأمونيا.
يبدو أن العديد من المواقع لديها تهوية كاملة، ولكن في الواقع، التهوية غير متساوية، وهناك نقص موضعي في الأكسجين، وكفاءة نقل الأكسجين الفعالة منخفضة. في حين أنها قد تبدو وكأنها تتمتع بظروف هوائية، إلا أنها لا تلبي في الواقع متطلبات النترجة.
2. أكثر الأمور التي يمكن التغاضي عنها بسهولة: عدم كفاية عمر الحمأة (SRT).
تتكاثر البكتيريا الآزوتية ببطء شديد ولها دورات توليد طويلة، مما يتطلب عمرًا كافيًا للحمأة للبقاء على قيد الحياة والتراكم.
إذا كانت كمية الحمأة التي تم تفريغها كبيرة جدًا أو كان عمر الحمأة قصيرًا جدًا، فلن يكون لدى البكتيريا الآزوتية المشكلة حديثًا الوقت الكافي للعمل قبل تفريغها من النظام مع الحمأة المتبقية. وينتج عن هذا انخفاض مستمر في تركيز البكتيريا الآزوتية داخل النظام ونقص كامل في قدرة إزالة النتروجين.
معيار الصناعة: أول شيء يجب فعله عندما تكون مستويات نيتروجين الأمونيا مرتفعة جدًا هو تقليل تصريف الحمأة وزيادة عمر الحمأة.
3. مشكلة موسمية شائعة: انخفاض درجة حرارة الماء
يعتمد نشاط البكتيريا الآزوتية بشكل كبير على درجة الحرارة؛ كلما انخفضت درجة الحرارة، كلما كان معدل النترجة أسوأ:
درجة الحرارة المناسبة: 5 ~ 35 درجة
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
تكون مستويات نيتروجين الأمونيا مرتفعة جدًا بشكل عام في فصلي الخريف والشتاء، والسبب الأساسي هو عدم كفاية درجة حرارة الماء، وليس مجرد مشكلة في التهوية أو تصريف الحمأة.
4. الظروف الهيدروليكية غير الملائمة: نسبة الارتجاع والهرمونات التعويضية غير كافية.
نسبة الارتجاع غير كافية: وقت الاحتفاظ بالحمأة في خزان الترسيب الثانوي طويل جدًا، مما يؤدي بسهولة إلى نزع النتروجين والتعويم، مما يؤدي إلى تعطيل نظام النترجة.
العلاج التعويضي بالهرمونات غير الكافي: وقت الاحتفاظ بالمياه العادمة في المنطقة الهوائية غير كافٍ، ولم يكتمل تفاعل النترجة، وإزالة نيتروجين الأمونيا غير مكتملة.
5. عدم توازن المغذيات: نسبة الكربون غير المتوازنة-إلى-النيتروجين، وعدم كفاية مصدر الكربون الفعال.
النسبة المثالية للكربون -إلى-النيتروجين (BOD₅/TKN) لنزع النتروجين بيولوجيًا هي 2-3.
نسبة عالية: تتكاثر البكتيريا غير المتجانسة، وتتنافس على مساحة المعيشة، وتقمع البكتيريا الآزوتية، مما يؤدي إلى نسبة منخفضة للغاية وانخفاض حاد في معدل النترجة.
سيناريو مياه الصرف الصناعي: نسبة عالية من COD المتمردة، وندرة مصادر الكربون الفعالة، وعدم كفاية التغذية الميكروبية، مما يجعل من الصعب المضي قدمًا في عملية نزع النتروجين.
6. تثبيط السمية: البكتيريا الآزوتية "مسمومة". البكتيريا النتروجينية هشة للغاية. كميات ضئيلة من المواد السامة يمكن أن تمنع نشاطها: المعادن الثقيلة والأنيونات المعقدة والسيانيد والمركبات العضوية الصناعية الخاصة. الأمونيا الحرة في ظل ظروف نيتروجين الأمونيا العالية: حتى التركيز الذي يتراوح من 0.1 إلى 1.0 ملغم / لتر فقط يمكن أن يثبط بشدة نشاط البكتيريا الآزوتية، مما يشل نظام النترجة بشكل مباشر.
7. عدم توفر الشروط الأساسية: زيادة نيتروجين الأمونيا النافذ + القلوية غير الكافية. تركيزات عالية من نيتروجين الأمونيا ومياه الصرف الصحي الزيتية التي تدخل إلى المتدفق: عزل الأكسجين، وتشغيل النظام الزائد، وتثبيط نمو الميكروبات. قلوية غير كافية: النترجة عبارة عن تفاعل مستهلك للقلويات-؛ القلوية غير الكافية للنظام تعيق بشكل مباشر تفاعل النترجة، مما يجعل التهوية غير فعالة.
ثالثا. على-نصائح سريعة حول استكشاف الأخطاء وإصلاحها! حتى المبتدئين يمكنهم تحديد المشاكل بسرعة.
ليست هناك حاجة لإجراء عمليات فحص عمياء للعناصر-بواسطة-العناصر؛ بالنسبة للتجاوزات المستمرة، قم بتطبيق المنطق الثابت التالي لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها:
بالنسبة لتجاوزات COD المستمرة، قم بإعطاء الأولوية للتحقق من هذه العناصر الثلاثة:
خزان الترسيب الثانوي: هل هناك تسرب للحمأة؟ هل التدفق السائل عكر؟ هل يتجاوز SS المعيار؟ هل SVI غير طبيعي؟
المؤثر: هل هناك صدمة نوعية/كمية المياه؟ هل يتم خلط الإضافات الخاصة؟ هل هناك ملوثات ثابتة؟
الحمأة: MLVSS، F/M، حالة تلبد الحمأة، هل هي قديمة أم تتفكك أم تتوسع؟
بالنسبة للتجاوزات المستمرة في نيتروجين الأمونيا، قم بإعطاء الأولوية للتحقق من هذه العناصر الأربعة:
التمارين الهوائية: هل تفي بالمعايير باستمرار؟ هل هناك حالات نقص الأكسجين الموضعية؟
عمر الحمأة: هل هناك تصريف مفرط للحمأة؟ هل البكتيريا النتروجينية غير كافية؟
درجة حرارة الماء: هل يعمل النظام في درجات حرارة منخفضة؟
نسبة C/N + القلوية: هل هناك خلل في توازن العناصر الغذائية؟ هل هناك نقص في القلوية؟
رابعا. كلمة نصيحة
إن تشغيل وصيانة مياه الصرف الصحي لا يتعلق أبدًا بـ "ضبط المعلمات حسب الشعور". كل تجاوز للمؤشر له منطق أساسي مطابق.
يتم تحديد COD بواسطة الحمأة-فصل الماء وحالة الحمأة؛ يتم تحديد نيتروجين الأمونيا بواسطة بيئة وظروف النترجة. إن فهم هذين النظامين سيمنع التعديلات العمياء والتجاوزات المتكررة.