Koledzy z branży oczyszczania ścieków suchych prawdopodobnie zetknęli się w pewnym stopniu ze ściekami zawierającymi krzem organiczny - czy to z parków chemicznych, czy też odprowadzanych z fabryk chemicznych i tekstylnych. Chociaż może się to wydawać nieistotne, ma to znaczący wpływ na systemy osadu czynnego. Wiele razy basen biochemiczny nagle doświadcza nienormalnego pienienia się i wzrostu jakości ścieków. Po dochodzeniu okazuje się, że to właśnie jest winowajcą. Porozmawiajmy dzisiaj prostym językiem o tym, jak krzem organiczny wpływa na osad czynny i jak powinniśmy sobie z tym radzić w naszej codziennej pracy.
Po pierwsze, porozmawiajmy o tym, czym jest krzem organiczny. To, co często nazywamy krzemem organicznym, jest w rzeczywistości ogólnym terminem dla dużej klasy związków organicznych zawierających krzem, takich jak olej silikonowy, guma silikonowa i żywica silikonowa, które wszystkie wchodzą w skład tej kategorii. Ta rzecz ma wyjątkowe zalety, takie jak odporność na ciepło, wodę i korozję, dlatego jest szeroko stosowana w przemyśle. Jednak jej "wady" mogą być śmiertelne dla osadu czynnego - trudna do degradacji i łatwa do gromadzenia. Zwykłe bakterie heterotroficzne i nitryfikacyjne po prostu nie mogą się tego pozbyć, co stanowi podłoże dla późniejszych awarii systemu biochemicznego.
Pierwszym wpływem krzemu organicznego na osad czynny jest zakłócanie systemu napowietrzania i zaburzanie wydajności wymiany masy. Powinno to być najbardziej intuicyjne zjawisko. Po dostaniu się krzemu organicznego do basenu biochemicznego, łatwo tworzy się stabilna warstwa piany na powierzchni wody. W przeciwieństwie do zwykłej piany ściekowej, ten rodzaj piany jest drobny i lepki, o silnej przyczepności. Nie jest łatwo go zbić, nawet gdy wieje wiatr. Będzie się również rozlewał wzdłuż ściany basenu, co jest bardzo trudne do czyszczenia. Co więcej, ta warstwa piany odizoluje kontakt między powietrzem a wodą. Nawet jeśli włączysz wentylator na maksimum, trudno jest, aby napowietrzony tlen rozpuścił się w wodzie, co prowadzi do "wirtualnego niskiego" stężenia rozpuszczonego tlenu w zbiorniku biochemicznym - monitor online pokazuje dobrą wartość, ale osad na dnie zbiornika od dawna jest w stanie niedoboru tlenu. Niewystarczająca ilość rozpuszczonego tlenu doprowadzi do zmniejszenia wydajności bakterii heterotroficznych w rozkładzie materii organicznej, a bakterie nitryfikacyjne po prostu "położą się płasko". To tylko kwestia czasu, zanim ChZT i azot amonowy w ściekach przekroczą normę.
Drugim wpływem jest to, że gromadzi się na powierzchni kłaczków osadu, utrudniając metabolizm drobnoustrojów. Mikroorganizmy w osadzie czynnym polegają na błonach komórkowych, aby wchłaniać składniki odżywcze ze ścieków w celu przetrwania. Krzem organiczny ma silną rozpuszczalność w lipidach i jest łatwo adsorbowany na powierzchni kłaczków osadu, stopniowo tworząc warstwę "filmu krzemowego". Ta warstwa błony jest jak zakładanie ciasnego "stroju ochronnego" na mikroorganizmy, zapobiegając wnikaniu składników odżywczych i wydalaniu odpadów powstałych w wyniku metabolizmu, co skutkuje zmniejszeniem aktywności drobnoustrojów. Zazwyczaj obserwujemy pod mikroskopem, że kłaczki osadu stają się luźne i drobne, a liczba pierwotniaków, takich jak nicienie i wrotki, gwałtownie spada, prowadząc nawet do dużej liczby zgonów. Jest to typowa manifestacja wzbogacenia w krzem organiczny. Z czasem wydajność osadzania się osadu gwałtownie się pogorszy, z wartościami SV30 wahającymi się w górę i w dół, a także pojawią się problemy, takie jak unoszenie się osadu i jego przemieszczanie się w wtórnym osadniku.
Kolejnym łatwo pomijanym punktem jest to, że krzem organiczny może hamować aktywność specyficznych bakterii funkcjonalnych, zwłaszcza bakterii nitryfikacyjnych. Same bakterie nitryfikacyjne znane są jako "szklane serca" i są szczególnie wrażliwe na zmiany środowiskowe i substancje toksyczne. Chociaż krzem organiczny nie "zatruwa" bezpośrednio bakterii nitryfikacyjnych, może zakłócać reakcje enzymatyczne wewnątrz bakterii nitryfikacyjnych, gdy gromadzi się do pewnego stężenia w kłaczkach osadu, spowalniając proces konwersji azotu amonowego do azotynu i azotanu. Wiele razy stwierdzamy, że azot amonowy w ściekach przekracza normę, ale ChZT niewiele się zmienił. Po sprawdzeniu DO, pH i wieku osadu nie ma problemów. W tym momencie musimy zastanowić się, czy krzem organiczny w dopływie przekracza normę.
Ponadto krzem organiczny może również powodować zaburzenia w wydzielaniu pozakomórkowych substancji polimerowych (EPS) w osadzie. EPS jest "klejem" kłaczków osadu, który pozwala mikroorganizmom aglomerować się i tworzyć strukturalnie stabilne kłaczki. Inwazja krzemu organicznego może zakłócać rytm wydzielania mikroorganizmów lub nadmierne wydzielanie EPS może prowadzić do zwiększonej lepkości osadu i łatwego blokowania rurociągów; Albo wydzielanie jest niewystarczające, kłaczki osadu są rozproszone, a separacja błota i wody jest trudna. Obie te sytuacje są dość kłopotliwe dla naszego systemu biochemicznego.
Powiedziawszy tak wiele o wpływie, każdy musi być zaniepokojony tym, jak sobie z tym poradzić. W rzeczywistości główna idea jest dwojaka: kontrola źródła + optymalizacja procesu.
Kontrola źródła jest najbardziej fundamentalnym podejściem. Musimy komunikować się z przedsiębiorstwami zanieczyszczającymi i wymagać od nich wstępnego oczyszczania ścieków zawierających krzem organiczny, na przykład za pomocą koagulacji, sedymentacji i flotacji powietrznej, aby najpierw usunąć część krzemu organicznego i zapobiec przedostawaniu się wysokich stężeń krzemu organicznego bezpośrednio do zbiornika biochemicznego. W codziennej eksploatacji i konserwacji konieczne jest również wzmocnienie monitoringu jakości wody dopływającej. Gdy stężenie krzemu organicznego wzrośnie, należy go szybko skierować do zbiornika regulacyjnego lub zmniejszyć ilość wody dopływającej, aby uniknąć wpływu na system.
Optymalizacja procesu jest sposobem na nadrobienie straconych owiec. Jeśli w basenie biochemicznym pojawiła się piana spowodowana krzemem organicznym, można dodać odpowiednią ilość środka przeciwpieniącego, ale należy zwrócić uwagę na wybór środka przeciwpieniącego bez krzemu, w przeciwnym razie jest to "dolanie oliwy do ognia"; Jednocześnie odpowiednie zwiększenie natężenia napowietrzania, zwiększenie zakłóceń wody i zmniejszenie gromadzenia się krzemu organicznego na powierzchni cieczy; Dodatkowo należy unikać nadmiernego zrzutu osadu i zapewnić wystarczający wiek osadu, aby umożliwić mikroorganizmom w systemie wystarczająco dużo czasu na adaptację do środowisk o niskim stężeniu krzemu organicznego.
Na koniec należy przypomnieć, że wpływ krzemu organicznego na osad czynny jest "chroniczny" i na początkowym etapie może nie być problemu. Potrzeba znacznie więcej wysiłku, aby sobie z tym poradzić, gdy piana jest wszędzie, a jakość wody przekracza normę. Dlatego w codziennej eksploatacji i konserwacji musimy zwracać większą uwagę na zmiany w składzie wody dopływającej i nie pozwolić, aby ten 'niewidzialny zabójca' zniszczył nasz system biochemiczny.
