Faktory ovlivňující proces čištění aktivovaného kalu

Proces čištění aktivovaného kalu je komplexní biochemický systém, který účinně odstraňuje organické znečišťující látky z odpadních vod prostřednictvím adsorpce, metabolismu a precipitační separace mikroorganismů. Proces ovlivňuje mnoho faktorů, zejména živiny, obsah rozpuštěného kyslíku, hodnota pH, teplota a toxické látky. Níže bude podrobně analyzován dopad těchto faktorů na proces čištění aktivovaného kalu:

1. Význam bilance živin: Množství a podíl živin má velký vliv na růst a množení mikroorganismů a účinnost odstraňování konečných škodlivin.

2. Hlavní a vedlejší prvky živin: Hlavní prvky (jako C, O, H, S, N, P atd.) a vedlejší prvky (jako Zn, Mn, Na, Cl atd.) musí splňovat požadavky a mít odpovídající poměr.

3. Poměr živin: Poměr živin u metody aerobního aktivovaného kalu lze konfigurovat podle BSK5: N: P=100: 5:1.

4. Různé mikroorganismy, které používají aktivovaný kal k čištění odpadních vod, mají v těle v podstatě stejné prvky a potřebné živiny. Uhlík je důležitou látkou, která tvoří mikrobiální buňky. Domácí odpadní vody nebo městské odpadní vody mají dostatečné zdroje uhlíku. Některé průmyslové odpadní vody mohou mít nízký obsah uhlíku a měly by být doplněny zdroji uhlíku. Obvykle se přidává domovní odpadní voda. Dusík je důležitým prvkem proteinu a nukleové kyseliny v mikrobiálních buňkách. Obecně pochází ze sloučenin, jako je N2, NH3 a NO;. Domovní odpadní voda je bohatá na dusík a není třeba ji přidávat. Pokud je obsah dusíku v některých průmyslových odpadních vodách nedostatečný, lze přidat močovinu, síran amonný atd. Fosfor je důležitým prvkem pro syntézu nukleoproteinu a lecitinu a hraje důležitou roli v metabolismu a látkové přeměně mikroorganismů; proto by v procesu mikrobiální degradace organické hmoty měla být zajištěna BSK::N:P=100:5:1. Pokud BSK čištěné odpadní vody nemůže vytvořit výše uvedený poměr s dusíkem a fosforem, měly by být chybějící prvky doplněny pro úpravu nutriční bilance mikroorganismů.

1. Úloha rozpuštěného kyslíku: udržovat metabolické potřeby aerobních mikroorganismů a zajistit, aby koncentrace rozpuštěného kyslíku ve směsné kapalině provzdušňovací nádrže nebyla nižší než 2 mg/l.

2. Vliv koncentrace rozpuštěného kyslíku na mikrobiální aktivitu: při jejím nedostatku dochází k ovlivnění aktivity aerobních mikroorganismů, oslabení metabolické kapacity a snížení účinnosti čištění reaktoru.

3. Dodávané množství: Rozpuštěný kyslík je dodáván externě, obecně 2-4 mg/l je vhodné pro zajištění dobrých sedimentačních a flokulačních účinků.

4. Mikroorganismy používané k čištění odpadních vod metodou aktivovaného kalu jsou převážně aerobní bakterie. Proto musí být v provzdušňovací nádrži dostatek rozpuštěného kyslíku a výstup z provzdušňovací nádrže je obecně řízen tak, aby nebyl menší než 2 mg/l. Rozpuštěný kyslík pochází z provzdušňovacího zařízení bioreaktoru. V hlavě provzdušňovací nádrže je vysoký obsah organických látek a rychlá spotřeba kyslíku. Obsah rozpuštěného kyslíku může být nižší než 2 mg/l, ale ne nižší než 1 mg/l; příliš vysoký obsah rozpuštěného kyslíku může urychlit degradaci organické hmoty, což způsobí mikrobiální podvýživu a aktivovaný kal je náchylný ke stárnutí, hustota se snižuje a struktura je volná.

1. Vliv hodnoty pH na mikrobiální růst: Změny hodnoty pH mohou způsobit změny v náboji buněčné membrány, ovlivňující absorpci živin a aktivitu enzymů mikroorganismy.

2. Vliv hodnoty pH na toxicitu: Nepříznivé podmínky pH ovlivňují nejen růst mikroorganismů, ale také jejich morfologii.

3. Rozsah pH: Navrhovaný rozsah pH je obvykle 6.{2}}.5, aby byl zajištěn normální metabolismus mikroorganismů.

4. V provzdušňovací nádrži systému úpravy aktivovaného kalu je rozsah pH mezi 6,5 a 8,5. Příliš vysoké nebo příliš nízké pH ovlivní aktivitu mikroorganismů a dokonce způsobí smrt mikroorganismů. Proto, aby bylo dosaženo dobrých výsledků zpracování, měla by být hodnota pH bioreaktoru kontrolována. Pokud se hodnota pH odpadní vody výrazně změní, měla by být před vstupem do provzdušňovací nádrže nastavena regulační nádrž, která upraví hodnotu pH odpadní vody na optimální rozsah.

1. Vliv teploty na biochemické reakce: Změny teploty vody ovlivní mnoho biochemických reakcí v organismech, a tím ovlivní metabolické aktivity organismů.

2. Vliv teploty na mikrobiální aktivity: Změny teploty mohou způsobit změny dalších faktorů prostředí, a tím ovlivnit životní aktivity mikroorganismů.

3. Vhodný teplotní rozsah: Teplotní rozsah metody aktivovaného kalu je obvykle navržen na 10-30 stupňů, aby vyhovoval potřebám mezofilních bakterií.

4. Teplota odpadních vod upravovaných aerobní biologií by měla být udržována v rozmezí 15~25 stupňů pro dosažení nejlepších výsledků. Vhodná teplota může podporovat fyziologické aktivity mikroorganismů; naopak může zničit fyziologické aktivity mikroorganismů. Příliš vysoká nebo příliš nízká teplota může způsobit změny ve fyziologické morfologii a fyziologických vlastnostech mikroorganismů nebo dokonce způsobit smrt mikroorganismů. V chladných oblastech by proto měly být provzdušňovací nádrže vybudovány uvnitř. Pokud jsou postaveny venku, měla by být zvážena vhodná izolace a opatření pro vytápění.

1. Účinky toxických látek na mikroorganismy: Mnoho toxických látek má toxické účinky na mikroorganismy aktivovaného kalu, jako jsou ionty těžkých kovů, které se mohou vázat na proteiny a denaturovat je nebo je vysrážet, a toxické organické látky, které mohou zničit normální metabolismus buněk.

2. Kontrola toxických látek: Koncentrace toxických látek musí být přiměřeně kontrolována, aby se snížil negativní dopad na systém aktivovaného kalu.

3. Toxickými látkami se rozumí určité látky, které mají inhibiční účinek na fyziologické aktivity mikroorganismů. Hlavními jedy jsou ionty těžkých kovů (jako zinek, měď, nikl, olovo, kadmium, lepek atd.) a některé nekovové sloučeniny (jako fenol, aldehyd, kyanid, sulfid atd.). Ionty těžkých kovů se mohou vázat na proteiny mikrobiálních buněk a denaturovat je nebo je vysrážet; aldehydy mohou podporovat koagulaci proteinů v mikroorganismech; aldehydy se mohou vázat na aminoskupiny proteinů a denaturovat proteiny. Vyčištěné odpadní vody proto obsahují toxické látky a koncentrace toxických látek v reaktoru by se měla postupně zvyšovat, aby mohly být mikroorganismy zmutovány a domestikovány.

1. Koloidy a nerozpuštěné látky: Počáteční fáze adsorpce a odstraňování je zaměřena hlavně na koloidy a nerozpuštěné látky. Rychlost odstraňování organické hmoty v této fázi může dosáhnout 70 %.

2. Adsorpční kapacita mikroorganismů: Mikroorganismy aktivovaného kalu v endogenním respiračním období mají silnou adsorpční kapacitu, která přispívá k počáteční fázi adsorpce a odstraňování.

VII. Hydraulické podmínky

1. Hydraulický stupeň difúze: Počáteční rychlost adsorpce závisí na aktivitě mikroorganismů a stupni hydraulické difúze a hydraulické dynamice v reaktoru.

2. Účinnost separace pevných látek a kapalin: Kvalita separace pevných látek a kapalin přímo ovlivňuje kvalitu odpadních vod a zásadní je konstrukce a provozní účinnost sekundární sedimentační nádrže.

1. Cyklus růstu mikrobů: Mikrobiální systémy s dlouhým stářím kalu mohou účinněji odbourávat těžko rozložitelnou organickou hmotu.

2. Vypouštění zbytkového kalu: Na konci fáze metabolické stability se vytvoří nové buněčné látky a budou vypouštěny ve formě zbytkového kalu.

1. Kontrolujte podíl živin: Zajistěte nutriční rovnováhu potřebnou pro mikrobiální růst přidáním nebo úpravou podílu živin vstupujících do odpadních vod.

2. Upravte obsah rozpuštěného kyslíku: Udržujte vhodnou hladinu rozpuštěného kyslíku v reaktoru pomocí rozumného návrhu a řízení aeračního systému.

3. Sledujte a upravujte hodnotu pH: Pravidelně testujte hodnotu pH odpadních vod a provádějte vhodné úpravy pomocí regulačního zařízení, abyste udrželi vhodné pH prostředí.

4. Kontrolujte teplotu: V chladných oblastech nebo ročních obdobích proveďte izolační opatření, abyste zajistili, že teplota odpadní vody bude ve vhodném rozsahu.

5. Předúprava toxických látek: Předčištění průmyslových odpadních vod obsahujících toxické látky za účelem snížení jejich toxických účinků na systém aktivovaného kalu.