Kā kontrolēt bioloģiskās putas

Aerācijas tvertnēs vai sekundārās sedimentācijas tvertnēs var parādīties liels skaits pavedienveida mikroorganismu, izraisot putu peldēšanu un uzkrāšanos uz ūdens virsmas. Tas var izraisīt paaugstinātu organisko vielu un suspendēto vielu koncentrāciju notekūdeņos, radīt nepatīkamas smakas vai kaitīgas gāzes, samazināt skābekļa pārneses efektivitāti mehāniskās aerācijas sistēmās un izraisīt pārmērīgas virsmas putas turpmākās dūņu šķelšanas laikā.

Tomēr, mēģinot kontrolēt bioloģiskās putas, ir jāizvairās no ķīmisku putu noņemšanas līdzekļu lietošanas.

Kad gāze tiek ievadīta šķidrumā, šķidrums izplešas un ieskauj gāzi, veidojot putas.

Putu veidošanai un stabilitātei ir nepieciešami trīs būtiski nosacījumi: gaisa burbuļi, virsmaktīvās vielas un hidrofobās daļiņas.

Gaisa burbuļi galvenokārt rodas aerobās aerācijas laikā.

Virsmaktīvās vielas rodas no ieplūdes, un tās sintezē arī mikroorganismi aktīvās dūņās.

Hidrofobās daļiņas bioloģiskajā tvertnē nāk no mikroorganismiem ar hidrofobām šūnu virsmām, kas atrodas aktīvajās dūņās.

Vienkāršākā metode ir modelēt standarta aerācijas ātrumu graduētā cilindrā, kas satur noteiktu daudzumu aktīvo dūņu, un pēc tam klasificēt putas, pamatojoties uz to tilpumu un stabilitāti laika gaitā.

Atkārtotu flotāciju var izmantot arī, mērot suspendēto vielu masas attiecību pirms un pēc aerācijas.

Abas metodes nodrošina ātrus rezultātus, taču tās var precīzi neatspoguļot faktiskos aerācijas tvertnes apstākļus.

Šūnu virsmas hidrofobitātes testi ietver mikroorganismu sadalīšanu starp ūdens un hidrofobām fāzēm jauktā šķīdumā. Putošanas spēju nosaka, mērot ūdens fāzes absorbciju pirms un pēc apstrādes. Šī metode labi darbojas tīrkultūrām, taču to viegli ietekmē sarežģītas vielas reālos notekūdeņos.

Virsmas spraiguma metode izmanto faktu, ka putas{0}}izraisot baktērijas, samazina šķīduma virsmas spraigumu. Šo metodi var izmantot gan faktiskajam dūņu jauktajam šķidrumam, gan tīrkultūrām, taču rezultātus ietekmē arī notekūdeņu sastāvs.

Putu{0}}putu indekss novērtē putu bioloģiskās īpašības, izmantojot septiņus parametrus: putu krāsu, burbuļa izmēru, stabilitāti, pārklājuma laukumu, pavedienveida baktēriju klātbūtni, putošanas potenciālu un kopējo suspendēto cietvielu saturu. Katram parametram tiek piešķirti dažādi svari, izmantojot ceļa analīzi un strukturālo vienādojumu modelēšanu, lai aprēķinātu galīgo indeksu.

Putu{0}}putu indekss parāda spēcīgu lineāru korelāciju ar bioloģiskās putošanas smagumu.

1. Nocardioid Filamentous Baktērijas

Ilgu laiku Nocardioid pavedienveida baktērijas tika uzskatītas par galveno bioloģisko putu cēloni. Ir konstatēts, ka citas grampozitīvas pavedienveida baktērijas izraisa smagu dūņu uzkrāšanos un putu uzkrāšanos.

“Nokardioīds” attiecas uz pavedienveida baktērijām, kas mikroskopā izskatās kā aktinomicēts{0}}. Tās ir heterotrofiskas, aerobas, grampozitīvas baktērijas ar patiesu sazarojumu.

Kvēldiega garums: parasti 5,0–30 μm

Platums: apmēram 1,0 μm

Šūnas: neregulāras formas, bez apvalka

Izaugsme: saistīta izaugsme, ne{0}}kustīga

Šīm baktērijām ir spēcīga spēja uzkrāt barības vielas, ļaujot tām izdzīvot un uzkrāties barības vielu{0}}ierobežotā putu vidē.

Tie var izmantot plašu oglekļa, slāpekļa un fosfora avotu klāstu, nodrošinot tiem konkurences priekšrocības,{0}}jo īpaši notekūdeņos, kuros ir daudz hidrofobisku substrātu.

2. Mikrošķiedras baktērijas

Šīs baktērijas ieskauj aktīvo dūņu floku iekšpusi un virsmu.

Platums: 0,6–0,8 μm

Garums: 50–200 μm

Tie nesatur redzamas atsevišķas šūnas pavedienos, un tiem nav apvalka. Kvēldiegi ir nesazaroti un ne{1}}kustīgi.

Šīs baktērijas ir jutīgas pret augstu skābekļa koncentrāciju un vislabāk aug mikroaerobos apstākļos.

1. Temperatūra

Putošana bieži liecina par sezonālām izmaiņām, un temperatūra ir galvenais ietekmējošais faktors. Lai gan temperatūra var tieši neizraisīt putošanu, tā ietekmē citus mainīgos lielumus, piemēram, skābekļa šķīdību un lipīdu šķīdību ūdenī.

2. Dūņu vecums

Putas{0}}izraisa pavedienveida baktērijas ir lēni{1}}augoši mikroorganismi ar ilgu dzīves ciklu. Pagarināts dūņu vecums veicina to augšanu.

Zemas-slodzes notekūdeņu attīrīšanas iekārtās ar ilgu hidraulisko aiztures laiku pagarinātās aerācijas sistēmas ir vairāk pakļautas putošanai. Kad veidojas putas, to aiztures laiks kļūst neatkarīgs no dūņu aiztures laika aerācijas tvertnē, kā rezultātā veidojas noturīgas un stabilas putas.

3. pH

Komunālo notekūdeņu pH parasti ir no 6,0 līdz 8,0. PH pazemināšana līdz 5,0–5,6 var palīdzēt samazināt putu veidošanos.

Nokardioīdās baktērijas: optimālais pH ≈ 6,5

Mikrošķiedras baktērijas: optimālais pH 7,1–8,0

Tas izskaidro, kāpēc tīra skābekļa aerācijas sistēmas ir vairāk pakļautas putošanai nekā gaisa aerācijas sistēmas. Vidējais pH gaisa aerācijā ir ap 7,0, savukārt tīrā skābekļa sistēmās tas ir tuvāk 6,5.

4. Izšķīdināts skābeklis (DO)

Nocardioid baktērijas ir stingri aerobas un nevar augt anaerobos vai anoksiskos apstākļos.

Mikrošķiedras baktērijas var panest plašāku skābekļa līmeņu diapazonu, taču vislabāk aug zema-skābekļa (mikroaerobos) apstākļos.

Zems DO: veicina mikrošķiedru baktēriju augšanu

High DO (>6 mg/L): inhibē mikrošķiedras baktērijas

1. Fizikāli ķīmiskās metodes

Fiziskās metodes:

Ūdens izsmidzināšana: vienkārša, bet neefektīva ilgtermiņā-, jo sistēmā paliek izkliedētas putas

Manuāla vai mehāniska noņemšana: palielina ekspluatācijas izmaksas un rada problēmas iznīcināšanā

Ķīmiskās metodes:

Oksidanti/dezinfekcijas līdzekļi: hlors, hipohlorskābe, ūdeņraža peroksīds, ozons, ceturtā amonija sāļi

Koagulanti: poliakrilamīds, polialumīnija hlorīds, dzelzs hlorīds, dzelzs hlorīds

Šīs metodes sniedz tikai īslaicīgu atvieglojumu, jo tās nenovērš galvenos cēloņus. Dezinfekcijas līdzekļi var arī sabojāt aktīvo dūņu sistēmu, iznīcinot labvēlīgos mikroorganismus.

Putu noņemšanas līdzekļus nav ieteicams lietot bez izšķirības, jo tie galvenokārt ir efektīvi ķīmiskajām putām, nevis stabilākajām bioloģiskajām putām.

2. Dūņu vecuma kontrole

Dūņu aiztures laika (SRT) samazināšana ir visefektīvākā metode bioloģisko putu kontrolei.

Šī pieeja darbojas kā bioloģiskas atlases mehānisms, izmantojot ilgāku putu augšanas ciklu,{0}}liekot mikroorganismiem tos nomākt vai izvadīt no sistēmas.

3. Selektora tehnoloģija

Uzstādot selektoru (anaerobu, anoksisku vai aerobu) pirms aerācijas tvertnes, var efektīvi kontrolēt pavedienu baktērijas.

Selektors ir sajaukšanas zona, kurā atgrieztās dūņas mijiedarbojas ar ieplūstošajiem notekūdeņiem pirms nonākšanas aerācijas tvertnē. Tas veicina bioloģiski viegli noārdāmu organisko vielu ātru uzņemšanu.

Selektoru funkcijas:

Veicināt floc{0}}veidojošās baktērijas

Nomāc pavedienu baktēriju augšanu

Samaziniet nosēdumu un bioloģisko putu veidošanos

Kontrolēt mikrobu populācijas izplatību

Selektorus var iedalīt:

Aerobika

Anoksisks

Anaerobs