Како контролисати биолошку пену

У аерационим резервоарима или секундарним таложницима може се појавити велики број филаментозних микроорганизама који изазивају плутање пене и акумулацију на површини воде. Ово може довести до повећане концентрације органске материје и суспендованих чврстих материја у ефлуенту, генерисати непријатне мирисе или штетне гасове, смањити ефикасност преноса кисеоника у механичким системима за аерацију и изазвати прекомерну површинску пену током накнадне дигестије муља.

Међутим, треба избегавати неселективну употребу хемијских средстава против пене када се покушава контролисати биолошка пена.

Када се гас унесе у течност, течност се шири и окружује гас, формирајући пену.

Формирање и стабилност пене захтевају три основна услова: ваздушне мехуриће, сурфактанте и хидрофобне честице.

Мехурићи ваздуха се углавном стварају током аеробне аерације.

Сурфактанти потичу из инфлуента и такође их синтетишу микроорганизми у активном муљу.

Хидрофобне честице у биолошком резервоару потичу од микроорганизама са хидрофобним ћелијским површинама присутним у активном муљу.

Најједноставнији метод је симулација стандардних брзина аерације у градуираном цилиндру који садржи одређену запремину активног муља, а затим класификација пене на основу њене запремине и стабилности током времена.

Поновљена флотација се такође може користити мерењем односа масе суспендованих чврстих материја пре и после аерације.

Обе методе дају брзе резултате, али можда неће тачно приказати стварне услове резервоара за ваздух.

Тестови хидрофобности површине ћелије укључују дистрибуцију микроорганизама између водене и хидрофобне фазе у мешаном раствору. Капацитет пене се одређује мерењем апсорбанције водене фазе пре и после третмана. Ова метода добро функционише за чисте културе, али на њу лако утичу сложене супстанце у правим отпадним водама.

Метода површинског напона користи чињеницу да бактерије{0}}које изазивају пену смањују површински напон раствора. Ова метода се може применити и на стварну мешавину муља и на чисте културе, али на резултате утиче и састав отпадне воде.

Индекс пене{0}}олома процењује биолошке карактеристике пене користећи седам параметара: боју пене, величину мехурића, стабилност, површину покривености, присуство филаментних бактерија, потенцијал пене и укупан садржај суспендованих материја. Сваком параметру се додељују различите тежине помоћу анализе путање и моделирања структурне једначине за израчунавање коначног индекса.

Индекс пене{0}}олома показује снажну линеарну корелацију са јачином биолошког пене.

1. Нокардиоидне филаментне бактерије

Дуго времена су нокардиоидне филаментне бактерије сматране примарним узрочником биолошке пене. Друге грам{1}}филаментне бактерије су такође идентификоване као доприносе великом нагомилавању муља и акумулацији пене.

„Нокардиоид“ се односи на филаментне бактерије са изгледом налик актиномицети-под микроскопом. То су хетеротрофне, аеробне, грам-позитивне бактерије са правим гранањем.

Дужина филамента: обично 5,0–30 μм

Ширина: око 1,0 μм

Ћелије: неправилног облика, без արտաքին омотача

Раст: везани раст, непокретан

Ове бактерије имају снажан капацитет да складиште хранљиве материје, што им омогућава да преживе и акумулирају се у окружењима са{0}}ограниченим хранљивим материјама.

Они могу да користе широк спектар извора угљеника, азота и фосфора, дајући им конкурентску предност-нарочито у отпадним водама које садрже обиље хидрофобних супстрата.

2. Микрофиламентне бактерије

Ове бактерије окружују унутрашњост и површину флокула активног муља.

Ширина: 0,6–0,8 μм

Дужина: 50–200 μм

Не садрже видљиве појединачне ћелије унутар филамената и немају омотач од արտաքին. Филаменти су неразгранати и нису{1}}покретни.

Ове бактерије су осетљиве на високе концентрације кисеоника и најбоље расту у микроаеробним условима.

1. Температура

Пењење често показује сезонске варијације, при чему је температура кључни фактор утицаја. Иако температура не може директно да изазове пењење, она утиче на друге варијабле као што су растворљивост кисеоника и растворљивост липида у води.

2. Доба муља

Нитасте бактерије{0}}које изазивају пену су споро-микроорганизми са дугим животним циклусом. Продужена старост муља подстиче њихов раст.

У постројењима за пречишћавање отпадних вода са ниским{0}}им оптерећењем са дугим хидрауличким временима задржавања, продужени системи за аерацију су склонији стварању пене. Једном када се пена формира, њено време задржавања постаје независно од времена задржавања муља у резервоару за аерацију, што резултира постојаном и стабилном пеном.

3. пХ

Комуналне отпадне воде обично имају пХ између 6,0 и 8,0. Снижавање пХ вредности на 5,0–5,6 може помоћи у смањењу стварања пене.

Нокардиоидне бактерије: оптимални пХ ≈ 6,5

Микрофиламентне бактерије: оптимални пХ 7,1–8,0

Ово објашњава зашто су системи за аерацију са чистим кисеоником склонији пени од система за аерацију ваздуха. Просечан пХ у аерацији ваздуха је око 7,0, док је у системима са чистим кисеоником ближи 6,5.

4. Растворени кисеоник (ДО)

Нокардиоидне бактерије су строго аеробне и не могу да расту у анаеробним или аноксичним условима.

Микрофиламентне бактерије могу да толеришу шири опсег нивоа кисеоника, али најбоље расту у условима ниског -кисеоника (микроаеробних).

Низак ДО: фаворизује раст микрофиламентних бактерија

High DO (>6 мг/Л): инхибира микрофиламентне бактерије

1. Физичкохемијске методе

Физичке методе:

Прскање воде: једноставно, али неефикасно на дуги рок-јер дисперзована пена остаје у систему

Ручно или механичко уклањање: повећава оперативне трошкове и ствара изазове за одлагање

Хемијске методе:

Оксиданти/дезинфекциона средства: хлор, хипохлорна киселина, водоник пероксид, озон, кватернарне амонијумове соли

Коагуланси: полиакриламид, полиалуминијум хлорид, гвожђе хлорид, гвожђе хлорид

Ове методе пружају само привремено олакшање јер се не баве основним узроцима. Средства за дезинфекцију такође могу оштетити систем активног муља убијањем корисних микроорганизама.

Не препоручује се неселективна употреба средстава против пене, јер су они углавном ефикасни за хемијску пену, а не за стабилнију биолошку пену.

2. Контролисање старости муља

Смањење времена задржавања муља (СРТ) је најефикаснији метод за контролу биолошке пене.

Овај приступ делује као механизам биолошке селекције, користећи дужи циклус раста пене-што доводи до тога да их микроорганизми потискују или елиминишу из система.

3. Технологија селектора

Инсталирање селектора (анаеробног, аноксичног или аеробног) пре резервоара за аерацију може ефикасно контролисати филаментне бактерије.

Селектор је зона мешања где враћени муљ ступа у интеракцију са отпадном водом која улази пре уласка у резервоар за аерацију. Промовише брзо усвајање лако биоразградивих органских материја.

Функције селектора:

Промовишите бактерије које{0}}творе флокуле

Сузбија раст филаментозних бактерија

Смањите накупљање муља и биолошку пену

Контролишите дистрибуцију микробне популације

Селектори се могу класификовати на:

Аеробик

Аноксични

Анаеробна