Gli amici nel campo del trattamento delle acque reflue a fanghi attivi potrebbero aver incontrato situazioni in cui il carico di fango attivo è basso. A volte sento che anche a un basso punto di carico, non sembra esserci molto, l'acqua in uscita sembra abbastanza limpida e sembra facile da operare. Ma in realtà, questa questione è come bollire una rana in acqua calda. La superficie è calma, ma ci sono già correnti nascoste al di sotto. Con il tempo, emergeranno vari problemi e affrontarli sarà molto più problematico che controllare il carico fin dall'inizio. Oggi, parliamo a fondo dei pericoli del funzionamento a basso carico dei fanghi attivi, in modo che tutti abbiano un'idea chiara.
Innanzitutto, dobbiamo capire cosa significa "fanghi attivi a basso carico"? In poche parole, alimentiamo troppo poca materia organica ai fanghi attivi nel serbatoio di aerazione e il fango non riesce a mangiare a sufficienza. In circostanze normali, i microrganismi nei fanghi attivi si affidano alla materia organica come BOD (domanda biochimica di ossigeno) e COD (domanda chimica di ossigeno) nelle acque reflue per sopravvivere e riprodursi al fine di decomporre gli inquinanti. Ma una volta che il carico è basso, il "cibo" microbico non è sufficiente e l'equilibrio dell'intero sistema viene interrotto, il problema successivo arriva.
Il primo problema inevitabile è che l'attività microbica sta peggiorando e la capacità di trattamento sta diminuendo drasticamente. Pensateci, se una persona non riesce a mangiare a sufficienza per molto tempo, la sua forza diminuirà sicuramente e non avrà l'energia per lavorare; Anche i microrganismi sono in uno stato di "fame" per molto tempo e la loro capacità di decomporre la materia organica si deteriorerà gradualmente. All'inizio, potrebbe non essere evidente perché non ci sono molti inquinanti nelle acque reflue stesse e, anche se l'attività microbica è bassa, può essere a malapena trattata per soddisfare gli standard. Ma una volta che c'è una fluttuazione nella qualità delle acque reflue, come un improvviso afflusso di acqua con un'elevata concentrazione di materia organica, questi microrganismi "affamati e spaventati" non possono resistere e immediatamente "smettono di mangiare". Il COD e il BOD dell'effluente superano immediatamente lo standard e verranno apportate modifiche in seguito. Non è qualcosa che può essere risolto in uno o due giorni.
Inoltre, quando i microrganismi non sono completamente nutriti, possono anche subire l'autolisi. Sono alcuni microrganismi con una costituzione debole che possono essere decomposti da altri microrganismi come "cibo", oppure possono rompersi e morire da soli. In questo modo, la quantità di fango nel serbatoio di aerazione diminuirà gradualmente e la maggior parte del fango rimanente è di scarsa attività per gli anziani, i deboli, i malati e i disabili. Anche se in seguito vogliamo aumentare il carico, dobbiamo prima riqualificare il fango con alta attività, il che non solo richiede tempo, ma richiede anche più manodopera e risorse, e i guadagni non valgono le perdite.
Il secondo pericolo principale è che può facilmente causare il rigonfiamento del fango e "paralizzare" completamente il serbatoio di sedimentazione. Questo è sicuramente un problema importante per gli impianti di trattamento delle acque reflue e il funzionamento a basso carico è una delle cause importanti dell'espansione del fango. Quando il carico di fango è basso, i microrganismi non solo non riescono a mangiare a sufficienza, ma riproducono anche follemente quei microrganismi che possono adattarsi a ambienti a basso contenuto di nutrienti, come i batteri filamentosi, perché non hanno niente da fare. I batteri filamentosi sono particolarmente fastidiosi. Possono diffondersi come ragnatele nel serbatoio di aerazione e avvolgersi attorno ai normali fiocchi di fango attivo.
I normali fiocchi di fango attivo hanno una struttura compatta e un'elevata gravità specifica e possono depositarsi rapidamente nel serbatoio di sedimentazione, consentendo una facile separazione dell'acqua pulita. Ma una volta che i batteri filamentosi si moltiplicano in gran numero, i fiocchi di fango diventeranno sciolti e la loro densità diventerà più leggera, fluttuando come gruppi di "cotone" nel serbatoio di sedimentazione e incapaci di affondare, qualunque cosa accada. A questo punto, si verificherà il fenomeno del "fango che sale" e l'effluente dal serbatoio di sedimentazione trasporterà una grande quantità di fango. Non solo la qualità dell'effluente supererà lo standard, ma il fango perso bloccherà anche le successive tubazioni e apparecchiature, rendendo sporco e faticoso da pulire. Più seriamente, una volta che il fango si gonfia e forma un circolo vizioso, l'intero sistema di trattamento delle acque reflue deve essere spento per la rettifica, che va da pochi giorni a diverse settimane, con conseguenti perdite significative.
Ho sentito parlare di un impianto di trattamento delle acque reflue prima, ma a causa del funzionamento a basso carico a lungo termine, non è stato regolato in modo tempestivo. Di conseguenza, tutto il fango nel serbatoio di sedimentazione si è trasformato in "fango galleggiante" e i solidi sospesi (SS) nell'effluente hanno superato lo standard più volte. Quando il dipartimento per la protezione ambientale lo ha ispezionato, la luce rossa era accesa e doveva essere spento per mezza mese. È stato aggiunto nuovo fango per coltivare l'attività e gradualmente è tornato alla normalità. Questa rettifica da sola ha comportato perdite di centinaia di migliaia di yuan.
Il terzo pericolo è che i costi operativi "salgono alle stelle" segretamente e i soldi vengono spesi per "lavori inutili". Alcune persone potrebbero pensare che durante il funzionamento a basso carico, il serbatoio di aerazione non abbia bisogno di avere un volume di aerazione così grande e le sostanze chimiche non debbano essere aggiunte così tanto, quindi il costo dovrebbe essere inferiore. In realtà, i "costi nascosti" qui sono piuttosto alti.
Parliamo prima del costo dell'aerazione. Sebbene i microrganismi richiedano meno ossigeno a bassi carichi, per impedire al fango di depositarsi sul fondo del serbatoio di aerazione ed evitare l'ipossia locale, la velocità di aerazione non può essere impostata troppo bassa. Inoltre, a causa della bassa attività del fango, la decomposizione della stessa quantità di materia organica richiede un tempo di reazione più lungo e un corrispondente aumento del tempo di aerazione e il consumo totale di energia di aerazione non è diminuito molto. Ancora più importante, questi consumi energetici si traducono in una bassa efficienza di elaborazione, equivalente a "alto input, basso output", con una redditività particolarmente scarsa.
Parliamo del costo dei farmaci. Durante il funzionamento a basso carico, le prestazioni di sedimentazione del fango nel serbatoio di sedimentazione sono scarse. Per garantire una sedimentazione regolare del fango, a volte è necessario aggiungere più flocculanti, come PAC (cloruro di polialluminio) e PAM (poliacrilammide). Questi farmaci non sono economici e, a lungo termine, il costo dei farmaci è anche una spesa significativa. Inoltre, a causa della facile espansione o perdita di fango, sono necessari frequenti scarichi e rifornimenti di fango e il costo del trattamento del fango (come la disidratazione e il trasporto) dopo lo scarico aumenterà anche, il che è uno "spreco di denaro" invisibile.
Ci sono anche i costi del lavoro. Quando si opera a bassi carichi, il sistema è instabile e richiede al personale di monitorare frequentemente la qualità dell'acqua e regolare i parametri delle apparecchiature, come la misurazione dell'ossigeno disciolto (DO) e del rapporto di sedimentazione del fango (SV30) nel serbatoio di aerazione di volta in volta. Anche la situazione dell'effluente del serbatoio di sedimentazione deve essere monitorata in ogni momento. Se non si fa attenzione, possono sorgere problemi e il carico di lavoro del personale sarà ancora maggiore, quindi il costo del lavoro naturalmente non può essere ridotto.
Il quarto pericolo è la difficoltà di disidratazione del fango, che diventa un "problema difficile" per lo smaltimento successivo. Dopo aver trattato le acque reflue con fanghi attivi, deve eventualmente diventare fango disidratato prima di poter essere trasportato per lo smaltimento (come discarica, incenerimento o utilizzo delle risorse). Il fango generato dal funzionamento a basso carico ha prestazioni di disidratazione particolarmente scarse. Perché? A causa della "fame" a lungo termine del fango, la struttura del fiocco è sciolta e contiene una grande quantità di sostanze colloidali e acqua legata, che sono difficili da separare attraverso le apparecchiature di disidratazione.
In circostanze normali, dopo la disidratazione del fango, il contenuto di umidità della torta di fango può essere controllato al di sotto dell'80%, il che è conveniente per il trasporto e lo smaltimento. Il fango che può operare a bassi carichi può avere un contenuto di umidità superiore all'85%, o anche al 90%, dopo la disidratazione. La torta di fango è come "fango marcio" e non può essere formata affatto. Quando viene imballato, gocciolerà continuamente acqua e inquinerà la strada durante il trasporto. Inoltre, le torte di fango con un alto contenuto di umidità hanno anche un grande volume, richiedendo più veicoli per il trasporto e aumentando i costi di smaltimento. Ad esempio, per le stesse 10 tonnellate di fango, una torta di fango con un contenuto di umidità dell'80% e una torta di fango con un contenuto di umidità del 90%, se il volume può essere raddoppiato, anche il costo di smaltimento sarà raddoppiato. A lungo termine, questa è un'altra spesa significativa.
Ciò che è ancora più problematico è che il fango difficile da disidratare può facilmente ostruire il tessuto filtrante e la cinghia delle apparecchiature di disidratazione, richiedendo una pulizia e una sostituzione frequenti. Questo non solo influisce sull'efficienza di disidratazione, ma aumenta anche i costi di manutenzione delle apparecchiature. A volte non può essere pulito a fondo, il che può allevare batteri e produrre odori sgradevoli, influenzando l'ambiente di lavoro dell'officina e la salute del personale.
Infine, c'è un altro pericolo facilmente trascurato, che è la scarsa resistenza agli urti del sistema, che può "crollare" una volta che c'è una fluttuazione. Il sistema di trattamento delle acque reflue è come un "guerriero", che richiede una sufficiente "efficacia in combattimento" per rispondere a varie emergenze. Un sistema che può operare a bassi carichi è come un guerriero "malnutrito" con scarse condizioni fisiche, incapace di resistere anche al minimo "vento e pioggia".
Ad esempio, durante la stagione delle piogge, una grande quantità di acqua piovana scorrerà nella rete fognaria, causando un improvviso aumento dell'afflusso di acqua, la diluizione della concentrazione delle acque reflue e un'ulteriore riduzione del carico. In questo momento, l'attività dei microrganismi sarà peggiore e la capacità di trattamento diminuirà ulteriormente; Ad esempio, negli impianti di trattamento delle acque reflue industriali, se le aziende a monte cambiano improvvisamente i loro processi di produzione e scaricano inquinanti che non sono mai stati visti prima, il sistema operativo a basso carico non può adattarsi a questi cambiamenti a causa del singolo tipo e della bassa attività dei microrganismi, che possono facilmente portare all'avvelenamento e alla morte. L'intero sistema sarà istantaneamente "paralizzato" e ci vorrà molto tempo per riprendersi.
Inoltre, se il sistema è in uno stato di basso carico per un lungo periodo, il personale può facilmente rilassare la propria vigilanza e il monitoraggio della qualità dell'acqua e delle caratteristiche del fango può diventare meno tempestivo e dettagliato. Nel momento in cui sorgono problemi, sono spesso già piuttosto gravi, perdendo la migliore opportunità di regolazione e portando a ulteriori perdite.
Detto questo, tutti dovrebbero capire che il funzionamento a basso carico dei fanghi attivi non è una questione banale. In superficie, sembra essere "stabile", ma in realtà ci sono molti pericoli nascosti. Pertanto, nelle operazioni quotidiane, è necessario monitorare da vicino i cambiamenti nel carico di fango, regolare i parametri operativi in modo tempestivo in base all'afflusso e alla qualità dell'acqua in ingresso, come il controllo dell'afflusso, la regolazione dell'aerazione, lo scarico ragionevole del fango, l'integrazione di nutrienti (come azoto e fosforo), ecc., in modo che i fanghi attivi siano sempre in uno stato "pieno e ben nutrito" e mantengano una buona attività. Solo in questo modo è possibile garantire il funzionamento stabile del sistema di trattamento delle acque reflue, la qualità dell'effluente soddisfa gli standard e i costi operativi vengono ridotti per evitare problemi inutili.
In breve, il trattamento delle acque reflue è un "compito delicato" che non può tollerare alcuna negligenza. Non lasciare che il funzionamento a basso carico diventi un "grosso problema" solo a causa della temporanea "tranquillità d'animo", per poi pentirsene.
