מאת: קייט
Email:kate@aquasust.com
תאריך: 16 בדצמבר 2024
בביוריאקטור ממברנה, ככל שעובר זמן הפעולה, המשטחים הפנימיים והחיצוניים של הממברנה יהיו מזוהמים בדרגות שונות, מה שיגרום ללחץ סינון הממברנה לעלות ולקיצור מחזור פעולת הממברנה. בשנים האחרונות, מחקרים רבים הראו שפולימרים חוץ-תאיים הם הגורם הביולוגי החשוב ביותר מבין גורמי זיהום הממברנה הרבים; במיוחד כאשר בוצת חיידקים לא חוטים מתרחבת, ריכוז הפולימרים החוץ-תאיים עולה בחדות, מה שמשפיע באופן רציני על הפעולה התקינה של מכלול הממברנה ומקצר את מחזור ההחלפה של מכלול הממברנה. אז איך מתמודדים עם הרחבת בוצה בתהליך MBR?
שיטת פלוקולציה
הצפיפות של בוצה פעילה מורחבת קטנה בדרך כלל מזו של מים. כאמצעי טיפול חירום, ניתן לשקול הוספת חומרי קרישה לשיפור ביצועי השקיעה שלו. בתחילה בחרנו את חומר הקרישה המולקולרי הנפוץ, פוליאקרילאמיד קטיוני, ואת חומר הקרישה האנאורגני, סולפט ברזל, לבדיקות השוואתיות.
הקשר בין מינון הפוליאקרילאמיד לבין ביצועי השקיעה של בוצה
לתוספת של פוליאקרילאמיד יש השפעה מסוימת על שיפור ביצועי השקיעה של בוצה, ויש מינון אופטימלי, אך ההשפעה אינה אידיאלית במיוחד. לאחר ניתוח, המחבר מאמין שמערכת השימוש החוזר במים מוחזרים מאמצת ביוריאקטור חדש של קרום מרוכב שקוע עם נפח אוורור גדול וערבול הידראולי חזק. חלקיקי הצבר המצטברים נהרסים בקלות, וכתוצאה מכך אפקט קרישה לא מספק; כאשר המינון גבוה מהמינון האופטימלי, בנוסף לנטרול המטען השלילי של הקולואיד, המטען החיובי המופרז של הפלוקים גורם ליונים הקולואידים לשאת מטענים חיוביים ולהתייצב שוב.
הקשר בין כמות הסולפט הברזל הנוספת לבין ביצועי שקיעת הבוצה
ההשפעה של תוספת פוליאקרילאמיד קטיונית מוגבלת על ידי תנאים הידראוליים וגורמים אחרים, וזה לא מאוד אידיאלי. יחד עם זאת, המונומר שלו רעיל וקשה לפירוק וקיימת בעיית זיהום משנית. התועלת הכלכלית גרועה מזו של הוספת סולפט ברזל. סולפט ברזל הוא זול, קל לשימוש, אין לו השפעה שלילית על הממברנה והבוצה, והשפעתו על צפיפות הבוצה יעילה, אך היא אינה יכולה לפתור באופן יסודי את בעיית חוסר האיזון התזונתי, ולכן היא יכולה לשמש רק כאמצעי בקרה חירום. .
שיטת התאמת חומרים מזינים
בחקר הצטברות הבוצה, השחזור והבקרה של נפח הבוצה הוא חוליה חשובה מאוד. במהלך הפעלת פרויקט השימוש החוזר במים מוחזרים, נמצא כי לאחר הוספת סולפט ברזל, ביצועי השקיעה של הבוצה הפעילה שופרו פעם אחת. אם הופסק התוספת והטיפול נמשך בתנאי העומס האורגני המקורי, ביצועי השקיעה של הבוצה הפעילה יתדרדרו בהדרגה ויחזרו למצב שלפני ההוספה לאחר שלושה ימים. לכן, יש צורך למצוא שיטת הבקרה ובקרה יעילה לאחר הרחבת בוצה פעילה. במהלך הניתוח, ערכנו בדיקה השוואתית על שתי קבוצות של ביו-ריאקטורים ממברניים שפעלו בו-זמנית: הקבוצה הראשונה הוסיפה מקור חנקן מספיק כדי להפוך את יחס המסה הממוצע שלה ל-BOD5, N כ-100:5; הקבוצה השנייה, תוך הוספת מקור חנקן מספק, הגדילה את העומס האורגני של השטף בו-זמנית, והעומס האורגני (במונחים של CODCr) גדל ליותר מ-2.0kgCOD/m3˙d. התוצאות הראו שכאשר ערך SVI של הבוצה ירד מתחת ל-150mL/g, הקבוצה הראשונה של כורים פעלה במשך כשבוע אחד; הקבוצה השנייה של הכורים פעלה רק שלושה עד ארבעה ימים. ניסיון תפעול מעשי מראה כי: ראשית, הפתרון הבסיסי להצטברות בוצה הנגרמת על ידי מחסור בחנקן הוא התאמת היחס בין חומרים מזינים. שנית, הגדלת העומס האורגני תוך שמירה על יחס תזונתי מתאים יכולה לקצר את הזמן שלוקח לביצועי שקיעת הבוצה לחזור לקדמותם.
שיטות בקרה אחרות
במקרה של התפשטות צמיגית בוצה חמורה ביותר (כאשר מיכל משמש להכיל בוצה מסוימת, הבוצה תמיד נצמדת לפני השטח של המיכל, לא משנה באיזו שיטה משתמשים), אפשר לשקול לנקז חלק מהבוצה המורחבת כראוי ולאחר מכן נטילת בוצה חדשה כדי להפחית את הכיסוי של הבוצה על ידי פוליסכרידים; במקביל, הגדל את זמן השמירה ההידראולית כך שלחומר האורגני שלא התחמצן לחלוטין יהיה מספיק זמן לצרוך. בשל תכולת חומר הניקוי הגבוהה במים הגולמיים ועוצמת האוורור הגבוהה, לעיתים קרובות מופיע קצף לבן וצמיג ומצטבר יותר ויותר. כאשר הבוצה מתרחבת, הנזק גדול יותר. פעם היה הר קצף בגובה של מטר אחד עקב הצטברות קצף, שגרם לאיבוד של כמות גדולה של בוצה. לאחר תאונה זו, בנוסף להוספת חומרים מסירים קצף, אימצנו את השיטה של הסרת קצף הידראולית. זרבובית מותקנת מעל מיכל התגובה, והקולחים של כור MBR משמשים לריסוס החלק העליון של מיכל התגובה כדי לשלוט על הנזק של בוצה מורחבת וקצף לכור, והושגו תוצאות טובות.
מַסְקָנָה
① בתהליך MBR עם מי רחצה כמי הגלם העיקריים, ניתן להשתמש בסולפט ברזל כחומר קרישה לשעת חירום במהלך תקופת התפשטות הבוצה. המינון האופטימלי הוא 60 מ"ג/ליטר, אבל זה יכול לשמש רק כאמצעי בקרה חירום מכיוון שהוא לא יכול לפתור באופן יסודי את הבעיה של חוסר איזון תזונתי.
②להרחבת הבוצה המתרחשת במהלך הפעלת פרויקט השימוש החוזר במים, הפתרון הבסיסי הוא להתאים את שיעור החומרים התזונתיים; יחד עם זאת, נמצא כי תחת הנחת היסוד של הבטחת יחס התזונה המתאים, הגדלת העומס האורגני יכולה להאיץ את התאוששות ביצועי שקיעת הבוצה. פרקטיקה הנדסית הוכיחה שניתן לשלוט בהצלחה על הרחבת הצמיגות הגבוהה של בוצה באמצעות האמצעים הנ"ל. יחד עם זאת, נמצא כי הגברת פליטת הבוצה והגדלת זמן השמירה ההידראולית הם גם אמצעי עזר יעילים.