Avtor: Kate
Email:kate@aquasust.com
Datum: 16. december 2024
V membranskem bioreaktorju bodo s časom delovanja notranje in zunanje površine membrane onesnažene do različnih stopenj, kar povzroči dvig tlaka membranske filtracije in skrajšanje cikla delovanja membrane. V zadnjih letih so številne študije pokazale, da so zunajcelični polimeri najpomembnejši biološki dejavnik med številnimi dejavniki onesnaženja membran; zlasti ko se mulj nenitastih bakterij razširi, koncentracija zunajceličnih polimerov močno naraste, kar resno vpliva na normalno delovanje membranskega sklopa in skrajša cikel zamenjave membranskega sklopa. Kako torej ravnati z širjenjem blata v procesu MBR?
Metoda flokulacije
Gostota ekspandiranega aktivnega blata je na splošno manjša od gostote vode. Kot nujni ukrep zdravljenja je mogoče razmisliti o dodajanju koagulantov za izboljšanje njegove sedimentacijske učinkovitosti. Sprva smo za primerjalne teste izbrali pogosto uporabljen visokomolekularni koagulant, kationski poliakrilamid, in anorganski koagulant, železov sulfat.
Razmerje med odmerkom poliakrilamida in zmogljivostjo usedanja blata
Dodatek poliakrilamida ima določen učinek na izboljšanje zmogljivosti sedimentacije blata in obstaja optimalen odmerek, vendar učinek ni zelo idealen. Po analizi avtor meni, da sistem ponovne uporabe predelane vode uporablja nov bioreaktor s potopljeno kompozitno membrano z velikim volumnom prezračevanja in močnim hidravličnim mešanjem. Zbrani delci kosmičev se zlahka uničijo, kar ima za posledico nezadovoljiv koagulacijski učinek; ko je odmerek višji od optimalnega odmerka, poleg nevtralizacije negativnega naboja koloida, prekomerni pozitivni naboj kosmičev povzroči, da koloidni ioni prenašajo pozitivne naboje in se ponovno stabilizirajo.
Razmerje med količino dodanega železovega sulfata in zmogljivostjo usedanja blata
Učinek dodajanja kationskega poliakrilamida je omejen s hidravličnimi pogoji in drugimi dejavniki, kar ni ravno idealno. Hkrati je njegov monomer toksičen in ga je težko razgraditi, poleg tega pa obstaja problem sekundarnega onesnaženja. Gospodarska korist je slabša kot pri dodajanju železovega sulfata. Železov sulfat je poceni, enostaven za uporabo, nima negativnega vpliva na membrano in blato, njegov učinek na gostoto blata je učinkovit, vendar ne more bistveno rešiti problema neravnovesja hranil, zato se lahko uporablja le kot nujni nadzorni ukrep .
Metoda prilagajanja hranil
Pri preučevanju zbiranja blata je zelo pomembna povezava zbiranje in nadzor nad zbiranjem blata. Med delovanjem projekta ponovne uporabe predelane vode je bilo ugotovljeno, da se je po dodatku železovega sulfata enkrat izboljšala sedimentacijska zmogljivost aktivnega blata. Če bi dodajanje prekinili in obdelavo nadaljevali pod prvotnimi pogoji organske obremenitve, bi se sedimentacijska zmogljivost aktivnega blata postopoma poslabšala in bi se po treh dneh vrnila v stanje pred dodajanjem. Zato je treba najti učinkovito metodo predelave in nadzora po ekspanziji aktivnega blata. Med operacijo smo izvedli primerjalni test na dveh skupinah membranskih bioreaktorjev, ki sta delovali sočasno: prva skupina je dodala dovolj vira dušika, da je bilo njeno povprečno masno razmerje BPK5, N približno 100:5; druga skupina je ob dodajanju zadostnega vira dušika hkrati povečala organsko obremenitev pritoka in organska obremenitev (v smislu CODCr) se je povečala na več kot 2,0 kgCOD/m3˙d. Rezultati so pokazali, da je prva skupina reaktorjev delovala približno en teden, ko je vrednost SVI blata padla pod 150 ml/g; druga skupina reaktorjev je delovala le tri do štiri dni. Izkušnje iz praktičnega delovanja kažejo, da: prvič, temeljna rešitev za zbiranje blata, ki ga povzroča pomanjkanje dušika, je prilagoditev razmerja hranil. Drugič, povečanje organske obremenitve ob ohranjanju ustreznega razmerja hranil lahko skrajša čas, ki je potreben, da se zmogljivost usedanja blata vrne v normalno stanje.
Druge metode nadzora
V primeru najhujše viskozne ekspanzije blata (ko se zadržuje nekaj blata v posodi, se blato vedno oprime površine posode, ne glede na uporabljeno metodo) je možno razmisliti o odvajanju dela ekspandiranega blata ustrezno in nato vzamemo nekaj novega blata, da zmanjšamo pokritost blata s polisaharidi; hkrati povečati hidravlični zadrževalni čas, da se organske snovi, ki še niso popolnoma oksidirale, dovolj časa porabijo. Zaradi visoke vsebnosti detergenta v surovi vodi in visoke intenzivnosti prezračevanja se pogosto pojavlja bela, viskozna pena, ki se vedno bolj kopiči. Ko se blato razširi, je škoda večja. Nekoč je bila penasta gora visoka do en meter zaradi kopičenja pene, zaradi česar se je izgubila velika količina mulja. Po tej nesreči smo poleg dodajanja sredstev proti penjenju prevzeli metodo hidravličnega odstranjevanja pene. Nad reakcijsko posodo je nameščena šoba, iztok iz reaktorja MBR pa se uporablja za pršenje zgornjega dela reakcijske posode za nadzor poškodb reaktorja zaradi ekspandiranega blata in pene, pri čemer so bili doseženi dobri rezultati.
Zaključek
①V postopku MBR s kopalno vodo kot glavno surovo vodo se lahko med obdobjem širjenja blata kot zasilni koagulant uporabi železov sulfat. Optimalni odmerek je 60 mg/l, vendar se lahko uporablja le kot nujni nadzorni ukrep, ker ne more bistveno rešiti problema neravnovesja hranil.
②Za širjenje blata, do katerega pride med delovanjem projekta ponovne uporabe predelane vode, je temeljna rešitev prilagoditev deleža hranil; hkrati je ugotovljeno, da lahko pod predpostavko zagotavljanja ustreznega razmerja hranilnih snovi povečanje organske obremenitve pospeši obnovitev zmogljivosti usedanja blata. Inženirska praksa je dokazala, da je z zgoraj navedenimi ukrepi mogoče uspešno nadzorovati visoko viskozno ekspanzijo blata. Hkrati je ugotovljeno, da sta povečanje odvajanja blata in podaljšanje hidravličnega zadrževalnega časa tudi učinkovita pomožna ukrepa.