Fonksyònman pwosesis la boue aktive mande pou kontwòl apwopriye sou anpil paramèt, ki gen ladan kontwòl MLSS, youn nan endikatè yo itilize pi souvan nan operasyon an chak jou nan sistèm dlo ize.
1. Definisyon MLSS
Konsantrasyon labou aktive refere a kontni an nan solid ki sispann nan likè a melanje nan priz la nan tank la aere, deziye pa senbòl MLSS la, ak inite nan mg / L. Yo itilize li pou mezire kantite depo aktive nan tank aere a. Kantite total MLSS gen ladan kat aspè sa yo:
mikwo-òganis aktif;
Matyè òganik ki pa -biodégradables adsorbe sou depo aktive a;
Rezid ki soti nan mikwòb pwòp tèt ou-oksidasyon;
Matyè inòganik.
Pandan operasyon an, li se patikilyèman enpòtan sonje ke MLSS refere sèlman a konsantrasyon nan likè a melanje nan tank la aere, eksepte konsantrasyon nan likè a melanje nan tank la sedimantasyon segondè. Anplis de sa, lè w ap kontwole konsantrasyon likè melanje nan tank aere a, li enpòtan pou w itilize konsantrasyon likè melanje nan priz tank aere a kòm estanda pou mezire konsantrasyon boue aktive nan tout tank aere a.
2. Relasyon ant Konsantrasyon Boue ak Lòt Endikatè Kontwòl
1. Relasyon ant Konsantrasyon aktive Boue ak Laj Boue
Laj boue se yon mwayen operasyonèl pou reyalize sib laj la boue pa retire aktive boue. Yo ka bay yon seri rezonab pou kontwole konsantrasyon labou aktive atravè laj rezonab labou ak rapò manje-a-mikwòb. An reyalite, si konsantrasyon labou aktive ogmante twòp, laj la boue pral patikilyèman long, depase valè nòmal laj la boue kontwole, menm lè konsantrasyon matyè òganik enfliyan an pa wo. Sa a klèman endike ke konsantrasyon labou aktive yo te kontwole twò wo, ki se pi plis egzak pase jije si konsantrasyon la boue aktive bezwen kontwole ki baze sou valè absoli li yo.
2. Relasyon ant Konsantrasyon Boue Aktive ak Tanperati Dlo
Kwasans, repwodiksyon, ak metabolis aktive depo nan tank tretman byolojik la gen rapò ak tanperati dlo a. Pou chak diminisyon 10 degre nan tanperati dlo a, aktivite depo aktive ap diminye a mwatye; lè tanperati dlo a pi ba pase 10 degre, efè tretman an byen klè pòv. Pou adrese sa, yo ka ajiste konsantrasyon labou aktive pou fè fas ak chanjman tanperati dlo a:
Lè tanperati dlo a ba, yo ka ogmante konsantrasyon labou aktive pou konpanse enpak negatif aktivite redwi aktive boue, kidonk reyalize efikasite retire ogmante nan tanperati dlo ki ba.
Lè tanperati dlo a wo, aktivite labou aktive a se wòdpòte. Twòp konsantrasyon aktive boue se prejidis nan aktive labou rezoud. Nan ka sa a, diminye konsantrasyon labou aktive ka anpeche fòmasyon flok ki pa rezoud ak surnatant twoub.
3. Relasyon ki genyen ant konsantrasyon aktive labou ak rapò aktive labou
Konsantrasyon labou aktive afekte rapò final la rezoud. Yon pi wo konsantrasyon depo aktive rezilta nan yon pi wo rapò final rezoud, ak vis vèrsa. Sa a se paske yon pi gwo konsantrasyon depo aktive mennen nan yon pi gwo kantite byolojik, sa ki lakòz yon pi gwo rapò rezoud apre konpresyon ak sedimantasyon. Yon diferans kle nan lòt faktè ki ka ogmante rapò a rezoud se obsève si wi ou non boue aktive konprese a dans epi si koulè li se mawon fonse. Nan ka kote ogmante konsantrasyon labou ki pa aktive ki pa -kondwi yon pi gwo rapò desantman, anjeneral li akòz move konpaksyon ak yon koulè pi mat.
Natirèlman, twò ba konsantrasyon aktive depo tou siyifikativman afekte rapò a rezoud. Sepandan, sa a souvan pa koze pa operatè entansyonèlman bese konsantrasyon labou aktive, men pito pa yon konsantrasyon twòp enfliyan matyè òganik. Nan ka sa yo, operatè yo, santi konsantrasyon labou aktive a twò ba, eseye ogmante li, sa ki lakòz aje aktive depo. Obsèvasyon rapò final la ap revele siy tipik nan aje aktive boue: konpresibilite segondè, koulè nwa, ak yon supernatant klè ki gen floc amann.
Si yon rapò ki ba rive akòz dechaj depo nòmal, obsèvasyon pral revele tou ke boue aktive ki rete a gen koulè pal, li gen yon konpresibilite pòv, epi li se rar.
3. Enpak Konsantrasyon Boue sou Nitrifikasyon ak Denitrifikasyon
1. Enpak Konsantrasyon Boue sou Nitrifikasyon
Anpil faktè anviwònman enfliyanse nitrifikasyon, tankou pH, tanperati, SRT, DO, BOD/TKN, konsantrasyon boue, ak sibstans toksik. Nan plant tretman dlo ize aktyèl, se sèlman paramèt tankou SRT, DO, BOD/TKN, ak konsantrasyon boue ka kontwole pandan operasyon pwosesis.
a. Nan nitrifikasyon aerobic, pi wo konsantrasyon depo lakòz yon konsantrasyon relativman pi wo nan bakteri nitrifikasyon, kidonk mennen nan yon pousantaj pi wo nan nitrifikasyon aerobic anba kondisyon konsantrasyon depo segondè.
b. Yon sèten laj depo nesesè pou asire prezans bakteri nitrifyan nan depo byolojik. Kreye kondisyon lavi favorab pou bakteri nitrifyan plis ogmante pwopòsyon yo nan kominote mikwòb la, kidonk ogmante konsantrasyon yo. Nan gwo konsantrasyon boue, plis BOD konsome nan etap anaerobik, sa ki lakòz yon rapò relativman pi ba BOD / TKN nan etap aerobic.
Gen kèk etid ki montre yon relasyon envès ant pwopòsyon bakteri nitrifyan nan depo aktive ak BOD/TKN. Depi bakteri nitrifyan yo ototwofik, konsantrasyon nan substra òganik se pa yon faktè limite pou kwasans yo. Sepandan, si konsantrasyon substra òganik la twò wo, li pral lakòz gwo -kwasans- bakteri eterotwofik yo pwopagasyon rapid, konpetisyon pou oksijèn ki fonn. Sa a ralanti kwasans bakteri ototwofik epi anpeche bakteri nitrifikasyon aerobic jwenn yon avantaj, sa ki lakòz yon pousantaj nitrifikasyon redwi.
c. Oksijèn ki fonn (DO) se jeneralman yon endikatè enpòtan nan etap nitrifikasyon nan plant tretman dlo ize, tipikman pi wo a 2 mg / L. Nan pifò pwosesis fos oksidasyon, valè mwayèn DO nan twou a difisil pou rive nan 2 mg/L, jeneralman rete nan 1 mg/L oswa pi ba. Sepandan, efè nitrifikasyon an toujou bon. Rezon ki fè la pou sa a se ke konsantrasyon la boue relativman wo inik nan twou oksidasyon, byenke sa ki lakòz yon valè DO pi ba, amelyore lòt faktè fezab nan nitrifikasyon.
Ogmantasyon konsantrasyon boue ogmante volim efikas tank tretman byolojik la pandan y ap diminye chaj la. Soti nan yon lòt pèspektiv, ogmante konsantrasyon boue tou ogmante kapasite aerobic nan mikwo-òganis. Anba menm kondisyon yo aere, lekti kontè oksijèn ki fonn yo ta dwe pi ba tou. Pwen ki pi wo yo eksplike ke ogmante konsantrasyon boue a ka yon fason apwopriye diminye valè oksijèn ki fonn (DO) nan tank tretman byolojik la pandan w ap kenbe yon bon nivo nitrifikasyon.
d. Pou asire kwasans nòmal ak repwodiksyon bakteri nitrifyan nan aktive depo, yo ta dwe jeneralman kontwole laj boue nan plis pase 8 jou. Sepandan, asire yon avantaj konpetitif relativman ekilibre pou bakteri nitrifyan kont lòt bakteri eterotwofik, yo ta dwe ogmante laj la boue san yo pa lakòz aje grav nan depo a, ki korespondan ogmante konsantrasyon nan depo nan sistèm byolojik la.
2. Enpak Konsantrasyon Boue sou Denitrifikasyon
Denitrifikasyon byolojik se pwosesis kote bakteri denitrifye itilize oksijèn iyonik nan nitrat pou dekonpoze matyè òganik nan kondisyon anoksik. Nitrat redwi a N2, pou konplete pwosesis denitrifikasyon an. Bakteri denitrifikasyon yo se bakteri facultatif eterotwofik ki abondan nan sistèm tretman dlo ize. Anba kondisyon aerobic, yo itilize oksijèn pou respirasyon ak dekonpozisyon oksidatif nan matyè òganik.
Nan kondisyon ki pa gen oksijèn molekilè, lè iyon nitrat ak nitrit yo prezan ansanm, yo ka itilize oksijèn nan iyon sa yo pou respirasyon, oksidasyon ak dekonpozisyon matyè òganik. Bakteri denitrifikasyon ka itilize yon gran varyete substra òganik kòm donatè elèktron nan pwosesis denitrifikasyon, ki gen ladan idrat kabòn, asid òganik, alkòl, e menm konpoze tankou alkan, benzoat, ak lòt dérivés benzèn, ki se souvan eleman prensipal yo nan dlo ize. Anpil faktè enfliyanse pousantaj denitrifikasyon, tankou pH, tanperati, oksijèn ki fonn (DO), rapò kabòn-a-azòt (rapò C/N), ak konsantrasyon boue. Nan plant tretman dlo ize aktyèl, se sèlman paramèt tankou DO ak konsantrasyon labou ka kontwole pandan operasyon pwosesis. Malgre ke rapò C/N a se faktè ki pi enpòtan nan reyaksyon denitrifikasyon an, li trè depann sou bon jan kalite dlo enfliyan an epi li jeneralman difisil pou kontwole nan pratik.
a. Denitrifikasyon mande pou absans oksijèn molekilè pou pèmèt bakteri denitrifye itilize oksijèn iyonik nan nitrat ak nitrit pou dekonpoze matyè òganik. Kòm mansyone pi bonè, sistèm byolojik ki gen gwo konsantrasyon depo ka yon fason apwopriye diminye oksijèn ki fonn (DO) pandan nitrifikasyon pandan y ap kenbe efikasite nitrifikasyon. Se poutèt sa, bese DO nan fen nitrifikasyon efektivman diminye kontni DO ki te pote nan likid retounen nitrat la, diminye enpak oksijèn molekilè sou pwosesis denitrifikasyon nan zòn anoksik la ak amelyore kapasite bakteri denitrifikasyon pou itilize sous kabòn.
Ansanm, gwo konsantrasyon depo tou rezilta nan kapasite aerobic metabolik andojèn relativman fò, plis konsome oksijèn ki fonn nan zòn retounen ak anoksik. Anplis de sa, konsantrasyon depo trè wo chanje viskozite nan likè a melanje, ogmante rezistans difizyon e konsa diminye DO a pote nan likid la retounen. Nan kèk pwosesis tretman ki itilize chanèl louvri kòm chanèl retounen, sa ka diminye oksijenasyon ki nesesè pou koule retounen. An rezime, gwo konsantrasyon boue jwe yon wòl enpòtan nan diminye DO pandan etap denitrifikasyon nan operasyon pwosesis aktyèl la.
b. Depi bakteri denitrifyan yo se bakteri fakilatif eterotwofik epi yo abondan nan sistèm tretman dlo ize, ogmante konsantrasyon labou nan sistèm nan ka efektivman ogmante konsantrasyon bakteri denitrifyan. Pousantaj denitrifikasyon an se lajman endepandan de konsantrasyon nitrat ak nitrite, men montre yon reyaksyon premye -lòd ak konsantrasyon bakteri denitrifikasyon.
Se poutèt sa, nan operasyon aktyèl pwosesis, gwo konsantrasyon depo ka diminye tan denitrifikasyon ak diminye volim efikas nan zòn anoksik la. Bay yon volim efikas fiks nan zòn anoksik la, gwo konsantrasyon boue pèmèt pou pi bon itilizasyon relativman difisil-pou-degrade matyè òganik nan matris òganik la kòm yon sous kabòn. Sa a se patikilyèman enpòtan pou pwosesis pou retire nitwojèn ak fosfò, espesyalman lè sous kabòn yo ensifizan.
c. Segondè konsantrasyon boue lakòz dyamèt flok mikwòb relativman pi gwo. Pandan nitrifikasyon, nivo oksijèn ki ba ki fonn la mennen nan yon gradyan presyon oksijèn ki pi piti, ki fè li pi fasil pou anviwònman anoksik yo fòme nan flok yo, kidonk ankouraje denitrifikasyon. Se poutèt sa, gwo konsantrasyon boue ka ankouraje denitrifikasyon similtane.
4. Konsekans Konsantrasyon Boue sou Retire Fosfò Byolojik
Kle pou retire fosfò byolojik ogmante pwopòsyon bakteri ki akimile polyfosfat-nan sistèm depo aktive a, pandan y ap ankouraje kwasans rapid yo ak repwodiksyon pandan operasyon sistèm lan, kenbe yon kontni segondè fosfò nan polifosfat-akimile bakteri sou egzeyat.
Pou ogmante pwopòsyon bakteri polyfosfat-akimile (PAC) nan depo aktive nan sistèm nan, li nesesè yo kreye yon anviwònman ki pi favorab ak kondisyon idwolik pou kwasans yo ak repwodiksyon. Sa vle di gen yon bon anviwònman anaerobik ak aerobic nan koule nan pwosesis. Kontwole faktè anviwònman an nan zòn anaerobik la se patikilyèman enpòtan pou kwasans ak repwodiksyon bakteri PAC ak reyisit nan retire fosfò. Yon gwo konsantrasyon boue nan zòn anaerobik la pi benefik pou bakteri PAC.
Efikasite nan retire fosfò byolojik se pre relasyon ak laj depo. Sèlman ak yon sèten laj boue (apeprè 3 jou) ka depase fosfò ka efektivman retire, reyalize fonksyon an retire fosfò. Bay yon enfliyan fiks sispann solid (SS), depi konsantrasyon labou se pwopòsyonèl dirèkteman ak laj labou, pi wo konsantrasyon labou pi lwen pase yon seri sèten, pi mal la efè a retire fosfò.
a. Pandan w ap kenbe yon laj laj ase pou efikasite retire fosfò, ogmante konsantrasyon labou nan zòn anaerobik la lakòz yon konsantrasyon ki pi wo nan bakteri PAC. Sa a ogmante kantite mikwo-òganis ki lage fosfò-, ki an vire ogmante kantite mikwo-òganis ki vin apre yo absòbe fosfò aerobic-, kidonk amelyore efè jeneral pou retire fosfò sistèm lan.
b. Nan zòn anaerobik la, polifosfat-akimile bakteri absòbe VFA epi lage fosfò. An menm tan, nan kondisyon ki gen gwo konsantrasyon depo, zòn anaerobik la ka sèvi kòm seksyon anaerobik asidifikasyon nan sistèm nan, anaerobik idrolize gwo -molekilè- pwa, matyè òganik rekalsitran nan dlo a. Enèji ki te libere pandan lage fosfò pa bakteri polyfosfat-akimile yo ka itilize pou absòbe aktivman asid acetic, H+, elatriye, fòme PHB epi estoke li nan bakteri yo. Sa fè pwomosyon pwosesis asidifikasyon matyè òganik yo, amelyore biodégradabilite dlo ize a, epi ogmante sous kabòn yo itilize pou reyaksyon denitrifikasyon nan pwosesis tretman ki vin apre yo.