ما الذي يسبب الرغوة البيولوجية في خزانات التهوية؟ كيف يمكن السيطرة عليها؟

I . تعريف وخصائص الرغوة البيولوجية

الرغوة البيولوجية هي ظاهرة شائعة في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي المنشطة ، والتي تتميز بتراكم كمية كبيرة من الرغوة المستقرة واللزجة على سطح خزان التهوية . يرتبط نشاط التمثيل الغذائي الميكروبي ، وتكوينه ومثابته ارتباطًا وثيقًا بنمو وتكاثر مجموعات الميكروبات المحددة .
 

II . الأسباب الرئيسية للرغوة البيولوجية

(1) العوامل الميكروبية

النمو المفرط للبكتيريا الخيطية: النمو الزائد للكائنات الحية الدقيقة الخيطية مثل nocardia و microthrix parvicella هو السبب الرئيسي للرغوة البيولوجية . هذه الكائنات الحية الدقيقة لها أسطح خلايا مسعور يمكن أن تُصدر فقاعات الهواء وتشكل تشكيل الرغوة المستقرة .}

انتشار الأكتينومسيت: يمكن أن تسبب بعض الأحكام ، مثل غوردونيا وتسوكاموريلا ، أيضًا أن تسبب مشاكل في الرغوة ، خاصة في الأنظمة ذات النسب المنخفضة F/M وأوقات الاحتفاظ بالحمأة الطويلة (SRT) .

البكتيريا الأخرى التي تشكل الرغوة: يتضمن ذلك بعض البكتيريا غير المحصنة للماء ، مثل Rhodococcus و Corynebacterium .

(2) العوامل التشغيلية

وقت الاحتفاظ بالحمأة المفرطة (SRT).

انخفاض التحميل العضوي (نسبة F/M منخفضة): عندما يكون الحمل العضوي أقل من 0 . 1 kg bod/kg mlss · d ، تكتسب البكتيريا الخيطية ميزة تنافسية.

عدم كفاية الأكسجين المذاب (do): نقص الأكسجة المترجمة يعزز نمو بعض البكتيريا الخيطية ، وخاصة في تركيزات الحمأة العالية .

تقلبات درجة الحرارة: مشاكل الرغوة بارزة بشكل خاص خلال فصل الربيع والخريف عندما تتقلب درجات الحرارة بشكل كبير . درجة حرارة النمو المثلى للعديد من البكتيريا المكونة للرغوة تتراوح بين 15-25 درجة .

(3) عوامل جودة المياه المؤثرة

الزيوت والدهون: تركيزات عالية من الزيوت أو الأحماض الدهنية أو السطحي في المؤثر يمكن أن تحفز نمو الكائنات الحية الدقيقة للماء .

مكونات مياه الصرف الصناعية: قد تكون بعض المركبات العضوية في مياه الصرف الصناعية بمثابة ركائز انتقائية للبكتيريا المكونة للرغوة .

اختلال التوازن في المغذيات: يمكن أن يؤثر عدم التوازن في العناصر الغذائية مثل النيتروجين (N) والفوسفور (P) على بنية المجتمع الميكروبي .

III . مخاطر الرغوة البيولوجية

انخفاض كفاءة العلاج: تغطية الرغوة على السطح تقلل من كفاءة نقل الأكسجين ، مما يؤثر سلبًا على أداء العلاج .

تلف المعدات: الرغوة المفرطة يمكن أن تلحق الضرر معدات التهوية والمحركات .

قضايا البيئة والصرف الصحي: قد تحمل الرغوة مسببات الأمراض ، مما يؤدي إلى التلوث الثانوي والروائح الكريهة .

زيادة تكاليف التشغيل: هناك حاجة إلى القوى العاملة والموارد الإضافية للتحكم في الرغوة .

IV . تدابير التحكم للرغوة البيولوجية

(1) تدابير ضبط العملية

ضبط وقت الاحتفاظ بالحمأة (SRT): يمكن أن يمنع SRT (E . g . ، إلى 8-10 أيام) بشكل فعال بكتيريا تكوين الرغوة بطيئة النمو .

السيطرة على نسبة f/m: الحفاظ على نسبة مناسبة من الغذاء إلى الكائنات الحية (f/m) (0 . 2–0.5 kg bod/kg mlss · d) لتجنب عملية التحميل المنخفض لفترة طويلة.

تحسين نظام التهوية: تأكد من الأكسجين الذائب الكافي (افعل> 2 ملغ/لتر) لمنع نقص الأكسجة المترجمة .

زيادة نسبة عودة الحمأة: نسبة عودة أعلى تقلل من وقت الاحتفاظ بالحمأة ، وقمع نمو البكتيريا الخيطية .

توزيع مؤثر على مرور: اعتماد طريقة توزيع مؤثرة متعددة النقاط لموازنة الأحمال عبر مناطق مختلفة .

(2) التدابير الفيزيائية والكيميائية

رش defoaming: استخدام النفايات السائلة أو ماء الصنبور المعالج لرش وكسر الرغوة أمر بسيط ولكن له فعالية محدودة .

إضافة وكلاء defoaming: يمكن تطبيق الاستخدام على المدى القصير للديليكون القائم على السيليكون أو الكحول ، ولكن قد يؤثر الاستخدام طويل الأجل على كفاءة العلاج .

إضافة التخثر: الجرعات المناسبة لـ PAC (كلوريد polatialuminum) أو الأملاح الحديدية يمكن أن تحسن من قابلية الاستقرار في الحمأة وقمع الرغوة .

التطهير الانتقائي: يمكن أن تقتل الجرعات التي يتم التحكم فيها من بيروكسيد الهيدروجين أو الأوزون أو الكلور (10-20 ملغ/غرام SS) البكتيريا الخيطية بشكل انتقائي ، ولكن يجب مراقبة الجرعة بعناية .

(3) تدابير التحكم البيولوجي

تثبيط الميكروبات التنافسي: إدخال عوامل بكتيرية محددة (e . g . ، سلالات سريعة النمو) لتثبيط البكتيريا التكوين التنافسي .

Qمراقبة PCR: استخدم تقنيات البيولوجيا الجزيئية لمراقبة مجموعات البكتيريا المكونة للرغوة من أجل الإنذار المبكر .

الافتراس البيولوجي: تقديم بعض protozoa أو metazoa لفريسة على البكتيريا الخيطية .

(4) تدابير تحسين التصميم

تثبيت الحواجز الرغوة: إعداد الحواجز على سطح خزان التهوية لمنع انتشار الرغوة .

تحسين تصميم الخزان: استخدم مفاعلات مختلطة تمامًا بدلاً من أنظمة تدفق المكونات لتقليل اختلالات التحميل الموضعية .

أضف أنظمة جمع الرغوة والعلاج: تصميم أجهزة تجميع الرغوة والتخلص المتخصصة .

v . توصيات استراتيجية التحكم الشاملة

الوقاية أولا: التركيز على المراقبة اليومية وتحسين العملية لمنع تكوين الرغوة بدلاً من علاج ما بعد الحدث .

التنسيق متعدد القياس: الجمع بين طرق التحكم الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية بناءً على الشروط الفعلية .

التحكم في المصدر: تعزيز المراقبة المؤثرة للحد من إدخال الزيوت والسطح في النظام .

وضع خطط الطوارئ: تطوير استراتيجيات استجابة محددة لقضايا الرغوة الموسمية .

السادس . الخاتمة

نتائج الرغوة البيولوجية في خزانات التهوية تنتج عن عوامل تفاعلية متعددة ، تتطلب تحليلًا شاملاً من وجهات نظر الميكروبيولوجية والتشغيلية والتصميم . يجب أن يتبنى التحكم الفعال في الرغوة ، استراتيجية الإدارة المتكاملة ، الجمع بين تعديلات العملية ، والطرق الفيزيائية ، والضوابط البيولوجية لتأسيس أطراف التشغيل الطويلة القابلة للوقاية {3}. سيصبح التحكم الدقيق القائم على تحليل المجتمع الميكروبي اتجاهًا رئيسيًا في إدارة الرغوة المستقبلية .