2. פרויקט ניטור שגרתי של נוזל מעורב במיכל אוורור
2.1 כיצד לשלוט בערך MLSS או MLVSS של מיכל האוורור?
2.2 מהו יחס שקיעת הבוצה (SV) של תערובת מיכל האוורור? מה הפונקציה?
2.3 אילו תופעות חריגות נוטות להתרחש בעת מדידת ערך SV? למה?
2.4 מהו אינדקס נפח בוצה (SVI)?
2.5 מהי הסיבה לעלייה בערך SVI של תערובת מיכל האוורור?
2.1 כיצד לשלוט בערך MLSS או MLVSS של מיכל האוורור?
תערובת מיכל האוורור חייבת לשמור על ריכוז בוצה קבוע יחסית MLSS על מנת לשמור על אפקט טיפול טוב ופעולה יציבה של מערכת הטיפול. לכל תהליך טיפול בבוצה פעילה אירובית יש את ה-MLSS האופטימלי של מיכל אוורור. לדוגמה, הערך האופטימלי של MLSS של בוצה פעילה במיכל אוורור אוויר רגיל הוא כ-2g/L, בעוד שה-MLSS של סעיף A של תהליך AB הוא הגבוה ביותר. הערך האופטימלי הוא כ-5g/L, ויש פער גדול בין השניים.
באופן כללי, השפעת הטיפול היא הטובה ביותר כאשר ה-MLSS במיכל האוורור קרוב לערך האופטימלי שלו. כאשר ה-MLSS נמוך מדי, אפקט העיבוד הצפוי לרוב אינו מושג.
כאשר ה-MLSS גבוה מדי, גיל הבוצה מתארך, והחמצן המומס הנדרש לשמירה על פעילות תקינה של מיקרואורגניזמים בבוצות אלו יגדל מאוד, וכתוצאה מכך דרישה מוגברת ליכולת מערכת החמצון. במקביל, צפיפות הנוזל המעורב במיכל האוורור תגדל, וההתנגדות תגדל, מה שיגדיל גם את צריכת החשמל של אוורור מכני או אוורור פיצוץ.
כלומר, למרות שה-MLSS גבוה, ניתן לשפר את עמידות מיכל האוורור לשינויים באיכות המים המשפיעים ועומס ההשפעה, אך לרוב היא אינה חסכונית בתפעול. ולפעמים זה יוביל להזדקנות יתר של הבוצה, ירידה בפעילות, ולבסוף אף ישפיע על איכות המים של הטיפול.
בפעולה בפועל, לעיתים יש צורך להפחית בכוח את ערך ה-MLSS של מיכל האוורור על-ידי הגברת פליטת הבוצה העודפת, לעורר צמיחה ורבייה של מיקרואורגניזמים בתמיסה המעורבת של מיכל האוורור, ולשפר את פעילותה של בוצה פעילה. לפרק ולחמצן חומרים אורגניים.
2.2 מהו יחס שקיעת הבוצה (SV) של תערובת מיכל האוורור? מה הפונקציה?
Sludge Settling Velocity (SV) באנגלית היא Settling Velocity, הידועה גם בשם קצב שקיעה של 30 דקות, שהוא היחס בין נפח הבוצה המשקעת שנוצרה לאחר שהתמיסה המעורבת של מיכל האוורור נותנת לעמוד בגליל המדורג למשך 30 דקות. נפח התמיסה המעורבת המקורית, מבוטא באחוזים.
בדרך כלל, קח 1000 מ"ל של דגימת נוזל מעורבת ומדדו אותה עם גליל מדידה של 1000 מ"ל עם קנה מידה מלא. לאחר עמידה של 30 דקות, גובה פני הבוץ הוא בדיוק הערך של SV. מכיוון שקביעת ערך SV היא פשוטה ומהירה, זוהי שיטה נפוצה להערכת ריכוז ואיכות הבוצה הפעילה.
ערך SV יכול לשקף את כמות הבוצה ואת ביצועי הלכידות והשיקוע של הבוצה במהלך פעולה רגילה של מיכל האוורור. זה יכול לשמש כדי לשלוט על פריקת בוצה עודפת. הערך התקין של SV הוא בדרך כלל בין 15% ל-30%. אם הערך נמוך מערך זה, זה אומר שלבוצה יש ביצועי שיקוע טובים, אך ייתכן שזה נובע גם מפעילות ירודה של בוצה.
זה יכול להפחית או לא לפרוק בוצה או להגדיל את כמות האוורור. מעבר לטווח ערכים זה, זה אומר שנדרשת פעולת פריקת בוצה, או שיש לנקוט באמצעים להגדלת כמות האוורור, או שמא בגלל פעולת חיידקים חוטיים הבוצה מתרחבת, ויש צורך להגדיל את הכמות. של בוצה או להפחית את כמות האוורור.
2.3 אילו תופעות חריגות נוטות להתרחש בעת מדידת ערך SV? למה?
2.3.1 לאחר 30-60 דקות של שקיעה, הבוצה צפה למעלה בשכבות ואיכות המים צלולה יחסית. זה מראה שלבוצה הפעילה יש פונקציית תגובה חזקה, מייצרת תגובת ניטריפיקציה ויוצרות עוד חנקות, שנשארות במיכל האוורור זמן רב, ואז נכנסות למיכל השקיעה המשני כדי לדניטריפיציה ויצירת חנקן גזי; קצת בוצה הצאן צף למעלה. ניתן לפתור זאת על ידי הפחתת כמות האוורור או הפחתת זמן השהייה של הבוצה במיכל השקיעה המשני.
2.3.2 הסופרנטנט בגליל המדורג מכיל מספר רב של קבוצות מיקרו תלויות, והשקיפות ירודה ועכורה. ההסבר הוא שהבוצה מתפרקת, והסיבות הן אוורור יתר ועומס נמוך מדי, וכתוצאה מכך חמצון יתר של הבוצה הפעילה עצמה וכניסת חומרים מזיקים. ניתן לפתור זאת על ידי הפחתת כמות האוורור או הגדלת כמות הבוץ.
2.3.3 ממשק המים בוץ בגליל המדורג אינו ברור ואיכות המים עכורה. הסיבה עשויה להיות שפכים אורגניים בריכוז גבוה זורמים למים. ניתן לפתור זאת על ידי הגדלת כמות האוורור או הארכת זמן השהייה של הביוב במיכל האוורור.
2.4 מהו אינדקס נפח בוצה (SVI)?
Sludge Volume Index (SVI) באנגלית הוא Sludge Volume Index, המתייחס לנפח הבוצה המשקעת שנוצרת מכל גרם בוצה יבשה לאחר שהתערובת ביציאת מיכל האוורור נותנת לשקוע למשך 30 דקות. היחידות הן ב-ml/g.
הקשר בין ערך SVI ל-SV:
ערך SVI אינו כולל את ההשפעה של ריכוז הבוצה על נפח שיקוע הבוצה, כך שהוא יכול להעריך ולשקף בצורה מדויקת יותר את ביצועי הקרישה והשקיעה של בוצה פעילה מאשר ערך SV. באופן כללי, אם ערך SVI נמוך מדי, חלקיקי הבוצה קטנים, תכולת החומר האנאורגנית גבוהה והפעילות לוקה בחסר. ערך SVI של מתקני טיהור שפכים עירוניים הוא בדרך כלל בין 70 ל-100.
ערך SVI קשור לעומס הבוצה. אם עומס הבוצה גבוה מדי או נמוך מדי, הביצועים המטבוליים של הבוצה המופעלת ידרדרו, וגם ערך ה-SVI יהפוך לגבוה, וקיימת אפשרות להתנפחות הבוצה.
2.5 מהי הסיבה לעלייה בערך SVI של תערובת מיכל האוורור?
2.5.1 הירידה הפתאומית בטמפרטורת המים מפחיתה את פעילות המיקרואורגניזמים ואת תפקוד החומרים האורגניים לפירוק.
2.5.2 הזרמת שפכים המכילים חומצה שומרת על ערך ה-pH של התמיסה המעורבת במיכל האוורור בתנאים חומציים לאורך זמן, והמיקרואורגניזמים החוטים האסידופיליים מתרבים במספרים גדולים. בנוסף, השלכה התקופתית של הסרטים המיקרוביאליים החוטים הגדלים בצינורות המוציאים את מי השפכים החומציים תוביל גם היא לערבוב. התפשטות של מיקרואורגניזמים חוטים בנוזל.
2.5.3 היחס בין אבות המזון של חנקן וזרחן במים הזורמים נמוך, בעוד שהחיידקים החוטים יכולים להתרבות במקרה של מחסור חמור בחנקן וזרחן וחומרי הזנה אחרים, ולשלוט בנוזל המעורב, ובכך לגרום להתנפחות הבוצה.
2.5.4 העומס האורגני הגבוה של מיכל האוורור מוביל להידרדרות ביצועי הקרישה וביצועי השקיעה של הבוצה הפעילה, ולהעלאת ערך SVI.
2.5.5 תכולת החומר האורגני בעל משקל מולקולרי נמוך במים הזורמים היא גדולה, וחומר אורגני בעל משקל מולקולרי נמוך הוא המרכיב הנקלט והמנוצל ביותר של חיידקים חוטיים, כך שהמיקרואורגניזמים החוטים מתרבים וביצועי השקיעה של תערובת מיכל האוורור מצטמצם.
2.5.6 חוסר חמצן מומס בתמיסה המעורבת של מיכל האוורור מעכב את צמיחתם של פקקים. מצד שני, חיידקים חוטיים יכולים להתרבות במצב מתחת ל-0.1mg/L, מה שמוביל להתרחבות של בוצה פעילה ולעלייה בערך SVI.
2.5.7 העלייה של חומרים רעילים ומזיקים במים הזורמים, כגון עלייה פתאומית של תכולת הפנול, אלדהיד, גופרית וחומרים אחרים, מפחיתה את ביצועי הלכידות של מיצלות חיידקים מיקרוביאליים, ומספר רב של צפצופים, בעוד החיידקים החוטים יכולים להתרבות, וה-SVI עולה.
2.5.8 שפכים אורגניים בריכוז גבוה נכנסים למיכל האוורור לאחר היפוקסיה ושחיתות, המכיל כמות גדולה של חומרים אורגניים בעלי משקל מולקולרי נמוך וגופרית וכדומה, כך שהחיידקים החוטים מתרבים וערך SVI עולה.
2.5.9 הסופרנטנט של המעכל נכנס למיכל האוורור לזמן קצר. ביניהם, הריכוז הגבוה של החומר האורגני מגביר את העומס האורגני של מיכל האוורור, והחיידקים החוטים מתרבים. ההשפעה של
2.5.10 בעל SS נמוך ושיעור גדול של חומר אורגני מומס, מה שמפחית את צפיפות הבוצה ומקשה על הפרדת המוצק והנוזל, מה שמעלה את ערך SVI.
2.5.11 אם הבוצה תישאר זמן רב במיכל השקיעה המשני תפחת תכולת החמצן המומס, הבוצה תושחת ותתקלקל והחיידקים החוטים בבוץ החוזר יתרבו, מה שיגרום לבוצה המופעלת באוורור. טנק להתרחב, SVI להגדיל.