Temperatūra
Temperatūrai ir būtiska loma bioķīmiskās kultūras procesā. Temperatūras mērīšana un analīze notekūdeņu bioķīmiskās reakcijas sistēmā un katram darbības posmam ir galvenā loma bioķīmisko dūņu aklimatizācijas un kultūras procesā. Tas var sniegt pamatu dažādu parādību interpretācijai bioķīmiskās kultūras procesā un palīdzēt vadītājiem un operatoriem pieņemt pareizus un savlaicīgus spriedumus par sistēmas darbību un pārvaldību.
Temperatūra ievērojami ietekmē mikroorganismu aktivitāti aktivizētās dūņās (ieskaitot anaerobus, fakultatīvas un aerobikas), kā arī ietekmē izšķīdušo skābekli, aerācijas tilpumu utt., Un ietekmē arī bioķīmisko reakcijas ātrumu.
Dažādi mikroorganismu veidi palielinās dažādos temperatūras diapazonos, apmēram 5 grādos ~ 80 grādos. Šajā temperatūras diapazonā to var iedalīt zemākajā augšanas temperatūrā, augstākajā augšanas temperatūrā un vispiemērotākajā augšanas temperatūrā. Saskaņā ar temperatūras diapazonu, pie kura pielāgojas mikroorganismi, mikroorganismus var iedalīt trīs kategorijās: mezofīlos, termofīlos un termofīlos.
Mezofīlo mikroorganismu augšanas temperatūras diapazons ir 20 grādi ~ 45 grādi, termofīlo mikroorganismu augšanas temperatūra ir zemāka par 20 grādiem, un termofīlo mikroorganismu augšanas temperatūra ir virs 45 grādiem. Notekūdeņu bioķīmiskā aerobā bioloģiskā apstrāde galvenokārt balstās uz mezofīlām baktērijām, un to augšanas un reprodukcijas optimālā temperatūra ir 20 grādu ~ 37 grādi. Kad temperatūra pārsniedz maksimālo bioloģisko augšanas temperatūru, mikroorganisma olbaltumvielas tiks ātri denaturētas un fermentu sistēma tiks iznīcināta un zaudēs aktivitāti. Zema temperatūra samazinās mikroorganismu vielmaiņas aktivitāti, un tad tie pārstāj augt un reproducēt, bet viņi joprojām saglabās savu vitalitāti. Mezofīlo metanogēnu optimālais temperatūras diapazons anaerobā bioloģiskajā ārstēšanā ir no 20 grādiem ~ 40 grādiem, un mezofīlisko metanogēnu temperatūras diapazons ir 50 grādi ~ 60 grādi. Anaerobās bioloģiskās apstrādes temperatūra parasti ir 33 grādi ~ 38 grādi un 50 grādi ~ 57 grādi.
Ph
Dažādiem mikroorganismiem ir atšķirīgi pH adaptācijas diapazoni. Piemēram, baktēriju, aktinomicītu, aļģu un vienšūņu pH adaptācijas diapazons ir no 4 līdz 1 0. Lielākā daļa baktēriju ir piemērotas neitrālai un sārmainai videi (pH 6. 5-7. 5); Bacillus sulfoxidans dod priekšroku skābai videi ar optimālu pH 3, un tie var dzīvot arī vidē ar pH 1,5; Raugam un pelējumam ir nepieciešams dzīvot skābā vai nedaudz skābā vidē ar optimālu pH 3. 0-6. 0 un pielāgojamu pH diapazonu 1. 5-10. Ir ļoti svarīgi uzturēt optimālo pH diapazonu notekūdeņu bioloģiskās attīrīšanas procesā.
Piemēram, kad notekūdeņu apstrādei izmanto aktivizēto dūņu metodi, kad aerācijas tvertnes jauktā šķidruma pH vērtība sasniedz 9. Ja pēkšņi samazināsies ietekmīgā pH vērtība, aerācijas tvertnes jauktais šķidrums kļūs skābs, mainīsies arī aktivētā dūņu struktūra, un sekundārajā sedimentācijas tvertnē parādīsies liels daudzums peldošu dūņu. Labi kultivētām un nobriedušām bioloģiskām sistēmām ir spēcīga spēja izturēt trieciena slodzes, bet, ja pH vērtība mainās plašā diapazonā, tā ietekmēs reaktora efektivitāti un pat izraisīs toksicitāti mikroorganismiem, padarot reaktoru neefektīvu, jo pH izmaiņas var izraisīt šūnu lādiņu izmaiņas mikrobu ietekmē mikrobu.
Ķīmiskais skābekļa pieprasījums (COD)
Ķīmiskais skābekļa pieprasījums ir oksidētāja daudzums, kas patērēts, ja ķīmiskos oksidētājus izmanto, lai oksidētu organiskos piesārņotājus ūdenī, kas izteikts skābekļa izteiksmē (mg\/L). Jo augstāks ir ķīmiskais skābekļa pieprasījums, jo organiskāki piesārņotāji ir ūdenī. Parasti lietotie oksidētāji galvenokārt ir kālija dihromāts un kālija permanganāts. Ja kālija permanganātu izmanto kā oksidētāju, izmērīto vērtību īsi sauc par CODMN vai OC. Kad kālija dihromātu izmanto kā oksidētāju, izmērīto vērtību sauc par CODCR vai COD īsi. Ja organisko vielu sastāvs notekūdeņos ir samērā stabils, pastāv proporcionāla saistība starp ķīmiskā skābekļa pieprasījumu un bioķīmisko skābekļa pieprasījumu. Vispārīgi runājot, atšķirību starp kālija dihromāta ķīmisko skābekļa pieprasījumu un pirmā posma bioķīmisko skābekļa pieprasījumu var aptuveni izteikt kā organiskas vielas, kuras nevar sadalīt aerobos mikroorganismos.
Mencas pārbaude un analīze ir svarīga notekūdeņu attīrīšanas nodošanas ekspluatācijas un darbības sastāvdaļa. No vienas puses, ir jāsaprot katra apstrādes bloka ieplūdes un izplūdes ūdens apstākļi procesa plūsmā, lai nodrošinātu ieplūdes ūdens stabilitāti un izvairītos no lielām svārstībām un ietekmes uz sistēmu; No otras puses, ārstēšanas vienības ārstēšanas efektu un efektivitāti var saprast, mainot ieplūdes un izplūdes ūdens mencas izmaiņas pirms un pēc katras apstrādes vienības.
Aktivizēto dūņu biofāze
Aktivēto dūņu biofāzes novērošanai ir ārkārtīgi svarīga loma notekūdeņu bioķīmiskajā attīrīšanā. Tas ne tikai atspoguļo mikrobu kultivēšanas un dūņu piedzimšanas pakāpi, bet arī tieši atspoguļo notekūdeņu attīrīšanu. Aktivizētās dūņas ir jaukta kultūra, kas sastāv no dažādām mikrobu grupām, piemēram, baktērijām, sēnītēm, vienšūņiem un metazoniem. Baktērijām ir augsts proliferācijas ātrums un spēcīga sadalīšanās organisko vielu funkcija, un sēnītēm ir arī spēja sadalīties organiskās vielas. Vienšūņi galvenokārt barojas ar brīvām baktērijām, kas vēl vairāk attīra ūdens kvalitāti, bet Metazoa galvenokārt barojas ar vienšūņiem.
Izmantojot optisko mikroskopu, var novērot pavedienu sēnīšu un vienšūņu un metazoa biofāzi. Dūņu kvalitāti un apstrādātā ūdens kvalitāti var vērtēt, novērojot un atšķirot to sugu un daudzumu. Tāpēc vienšūņu un metazoa tiek saukti par indikatora organismiem aktivizēto dūņu sistēmā. Papildus aktivizēto dūņu makroskopiskajiem indikatoriem dūņu mikroskopiskos bioloģiskos rādītājus, tas ir, dūņu biofāzi, var novērot, izmantojot parasto optisko mikroskopu.
Bioloģiskās fāzes novērojums ietver divas daļas: viena ir novērot indikatoru organismu, piemēram, vienšūņu un metazozi, skaita un tipa izmaiņas. Dažādu īpašību aktivizētajās dūņās ir dažādi rādītāju organismi. Aktivēto dūņu kvalitāti var netieši novērtēt, novērojot indikatora organismus. Otra daļa ir novērot šķiedru baktēriju skaitu aktivizētās dūņās. Šķiedru baktēriju daudzums dažādu īpašību aktivizētajās dūņās ir atšķirīgs. Aktivēto dūņu kvalitāti var arī netieši atspoguļot, izmērot pavedienu baktēriju skaitu.
1. Indikatora organismu novērošana: specifiskai notekūdeņu attīrīšanas sistēmai, kad aktivizētā dūņu sistēma darbojas normāli, tā bioloģiskā fāze būtībā ir stabila. Ja notiek izmaiņas, tas nozīmē, ka ir mainījusies aktivizēto dūņu kvalitāte, un jāveic turpmāki novērošanas un ārstēšanas pasākumi. Ir daudz veidu mikroorganismi, un to nosaukšanas metodes ir arī ļoti sarežģītas. No praktiskā viedokļa operatoriem vajadzētu būt prasmīgiem visizplatītākajiem mikro- indikatoru organismiem aktivētās dūņās: Amoeba, flagellate, paramecium, zvanu tārps, nematode utt. Neatkarīgi no tā, vai dominē viens vai vairāki no šiem mikroorganismiem un cik liela ir proporcija, kas ir atkarīga no procesa darbības stāvokļa.
2. Sadalījumu baktēriju novērošana: Aktivēto dūņu sistēmā, jo mazāk pavedienu baktēriju, jo labāk, jo pavedienīgajām baktērijām ir skeleta loma dūņu flokos. Novērojot šķiedru baktēriju skaitu, garumu un pārpilnību mikroskopā, var tieši atspoguļot procesa darbību. Jāpievieno, ka bioloģiskās fāzes novērošana ir tikai kvalitatīva metode. Darbības laikā to var izmantot tikai kā papildinājumu fizikālajām un ķīmiskajām metodēm, un to nevar izmantot kā galveno procesa noteikšanas metodi. Ir jāpievērš uzmanība datu uzkrāšanai nepārtrauktā praksē un jāapkopo bioloģiskās fāzes izmaiņu likumi.
MLSS, MLVSS, SRT un citi dūņu fizikālās un ķīmiskie rādītāji
1.SV30 (dūņu norēķinu attiecība): dūņu apmetuma attiecība attiecas uz nosacīto dūņu tilpuma attiecību pret jaukto šķidrumu aerācijas tvertnē 100 ml mērīšanas cilindrā pēc stāvēšanas 30 minūtes, parasti izteikts kā SV30.
SV30 ir indikators, lai izmērītu aktivizēto dūņu norēķinu veiktspēju un koncentrācijas veiktspēju. Noteiktai aktivizēto dūņu koncentrācijai, jo mazāka SV30, jo labāka tā norēķinu veiktspēja un koncentrācijas veiktspēja. Normālu aktivizēto dūņu MLSS koncentrācija ir 1500 ~ 4000 mg\/L. SV30 parasti ir diapazonā no 15%~ 30%.
2. SVI30 (dūņu tilpuma indekss): dūņu tilpuma indekss attiecas uz tilpumu, ko aerācijas tvertnē aizņem 1 g suspendētu cietvielu, 100 ml mēra cilindra pēc 30 minūtēm. Parasti to izsaka ar SVI30 ar ml\/g vienību. Starp SVI30 un SV30: SVI 30= SV30\/MLSS × 100. Norēķinu attiecība SV ir saistīta ar dūņu koncentrāciju. Dūkām ar tādu pašu norēķinu veiktspēju, kad MLSS ir lielāks, SV ir arī lielāks; Kad jauktā šķidruma MLSS Aerācijas tvertnē ievērojami mainās, SV vērtību nevar salīdzināt ar vēsturiskajiem datiem, un atspoguļotā dūņu situācija tiek izkropļota. SV vai SVI mērīšanas mērķis ir atspoguļot dūņu nogulsnēšanas un koncentrācijas stāvokli sekundārajā sedimentācijas tvertnē.
SVI ir gan indikators dūņu nosēdēšanas veiktspējas mērīšanai, gan indikators dūņu adsorbcijas veiktspējas mērīšanai. Vispārīgi runājot, jo lielāka ir SVI vērtība, jo sliktāka ir norēķinu veiktspēja, bet jo labāka ir adsorbcijas veiktspēja; Un otrādi, jo mazāks SVI, jo labāks ir norēķinu sniegums, bet, jo sliktāks ir adsorbcijas veiktspēja. Tradicionālajos aktivizētajos dūņu procesos parasti tiek uzskatīts, ka SVI vērtībai aptuveni 100 ir vislabākais kopējais efekts. Pārāk liels vai pārāk mazs neveicina notekūdeņu kvalitātes uzlabošanu.
3. MLSS (jaukta šķidruma suspendēto cietvielu koncentrācija): attiecas uz suspendēto cietvielu daudzumu jauktajā šķidrumā pēc notekūdeņiem un aktivizētām dūņām tiek sajaukti aerācijas tvertnē, izteikti MLSS, un vienība ir mg\/l. Tas aptuveni atspoguļo aktīvo mikroorganismu koncentrāciju aerācijas tvertnē un ir svarīgs darbības un pārvaldības parametrs.
4. MLVSS (jaukta šķidruma gaistošā suspendēto cietvielu koncentrācija): attiecas uz organisko vielu saturu suspendētās cietās vielas jauktajā šķidrumā, kas izteikta MLVSS, kas var precīzāk atspoguļot aktivizēto dūņu mikroorganismu skaitu nekā MLSS.
5. SRT (dūņu vecums vai vidējais šūnu uzturēšanās laiks): tas ir vidējais aktivizēto dūņu uzturēšanās laiks visā sistēmā, parasti izteikts kā SRT:
Srt=Kopējais aktivizēto dūņu daudzums aktivizētajā dūņu sistēmā \/ aktivizēto dūņu daudzums katru dienu no sistēmas izvadīta=(MA + MC + MR) \/ (mw + me), kur MA ir aktivizēto dūņu daudzums aerācijas tvertnē; MC ir dūņu daudzums sekundārajā sedimentācijas tvertnē; MR ir dūņu daudzums atgriešanās sistēmā; MW ir atlikušo dūņu daudzums katru dienu; ME ir dūņu daudzums, ko katru dienu veic sekundārās sedimentācijas tvertnes notekūdeņi.
Barības vielas
Uzturvielām ir būtiska loma rūpniecisko notekūdeņu bioķīmiskajā attīrīšanā. Pēc to šūnu sastāva un metaboliskās īpašībām, bioloģiski kultivētiem mikroorganismiem to augšanas un reprodukcijas laikā ir nepieciešams noteikts barības vielu daudzums, galvenokārt slāpeklis un fosfors. Tāpēc rūpniecisko notekūdeņu bioloģiskās kultūras laikā regulāri jāpievieno barības vielas, lai nodrošinātu, ka notekūdeņos ir pietiekami daudz slāpekļa un fosfora.
Bod: n: p=100: 5: 1, kas ir attiecība aerobās bioķīmiskajās sistēmās. Aerobā bioķīmiskajā kultūrā slāpekļa trūkums novedīs pie šķiedru vai izkliedētu mikrobu kopienu veidošanās, padarot to sedimentācijas veiktspēju sliktu. Turklāt slāpekļa trūkums apgrūtina jaunu šūnu veidošanos, savukārt vecās šūnas turpina noņemt BSP vielas. Rezultātā mikroorganismi izdala pārmērīgus blakusproduktus ārpus šūnas sienas - pūkainiem flokiem, kuriem ir slikta sedimentācijas veiktspēja. Saskaņā ar pieredzi 5 kg slāpekļa un 1 kg fosfora ir nepieciešami uz katriem 100 kg BSP, kas noņemts no notekūdeņiem.
Daudzos apstākļos slāpeklis tiek pievienots notekūdeņiem amonjaka un fosfora veidā fosforskābes veidā. Baktērijām ir nepieciešams slāpeklis, lai iegūtu olbaltumvielas un fosforu, lai ražotu fermentus, kas notekūdeņos sadalās organiskās vielas. Parasti baktērijas var viegli izmantot amonjaka slāpekli. Ārstējot rūpnieciskos notekūdeņus, ja notekūdeņu slāpekļa saturs ir zems un nevar apmierināt mikroorganismu vajadzības, ir nepieciešams pievienot slāpekļa barības vielas, piemēram, urīnvielu, amonija sulfātu, kūtsmēslus utt. Mikroorganismu starpā, baktērijām ir lielāks fosfora pieprasījums. Rūpnieciskie notekūdeņi parasti jāpapildina ar fosfora elementiem, piemēram, kālija fosfātu, nātrija fosfātu utt.
Izšķīdušais skābeklis (dariet)
DO pārbaudei ir nozīmīga loma notekūdeņu bioķīmiskajā attīrīšanā. Dažādām bioķīmiskām reakcijām ir augstas prasības izšķīdušā skābekļa koncentrācijai. Reakcijas procesa laikā izšķīdušā skābekļa koncentrācija notekūdeņos ir stingri jākontrolē, lai pārliecinātos, ka mikroorganismiem ir visaugstākā aktivitāte un bioķīmiskā apstrāde nodrošina vislabāko ārstēšanas efektu.
Izšķīdušais skābeklis ir svarīgs faktors, kas ietekmē bioķīmiskās ārstēšanas efektu. Aerobā bioloģiskajā ārstēšanā, ja izšķīdušais skābeklis nav pietiekams, nepietiekama skābekļa dēļ tiks ietekmēta aerobo mikroorganismu aktivitāte, un metabolisma spēja tiks samazināta. Tajā pašā laikā parādīsies mikroorganismi ar zemākām prasībām izšķīdušā skābekļa gadījumā, ietekmējot parasto bioķīmiskās reakcijas procesu un izraisot ārstēšanas efektivitātes samazināšanos. Aerobās bioloģiskās ārstēšanas izšķīdušais skābeklis parasti ir 2 ~ 4 mg\/L. Šajā gadījumā aktivēto dūņu vai bioplēves struktūra ir normāla, un sedimentācijas un flokulācijas veiktspēja ir laba. Pārmērīga skābekļa padeve izšķērdēs enerģiju, un tiks uzlabota metabolisma aktivitāte. Nepietiekama barības vielu padeve izraisīs mikroorganismus, ja trūkst uztura, izraisot dūņu novecošanos un vaļēju struktūru. Tāpēc notekūdeņu bioķīmiskās apstrādes procesā izšķīdušais skābeklis ir bieži jāpārbauda, lai nodrošinātu, ka izšķīdušā skābekļa koncentrācija aerācijas tvertnē tiek kontrolēta saprātīgā līmenī, lai nodrošinātu normālu aerobo mikroorganismu augšanu un panāktu labāku ārstēšanas iedarbību.