1, Il meccanismo di espansione dei fanghi
Il gonfiore del fango è un fenomeno anormale comune nel processo del fango attivo, causato principalmente dalle seguenti ragioni:
Riproduzione eccessiva di batteri filamentosi
- Il fattore dominante è la proliferazione di batteri filamentosi (come Fusarium graminearum, batteri che producono zolfo, ecc.) nei fiocchi di fanghi,che formano una struttura a maglie sciolte che impedisce l'insediamento del fiocco.
- Condizione del grilletto:
- basso contenuto di ossigeno disciolto (DO<1,0 mg/l);
-Alto contenuto di carboidrati (squilibrio BOD 5/N/P);
- il carico di fanghi (F/M) è troppo elevato o troppo basso;
- Valore di pH anormale (< 6,0 o > 9,0).
Fabbricazione a sfera non filamentosa
- Accumulazione di sostanze viscose: l'eccessiva secrezione di sostanze polimeriche extracellulari (EPS) da parte dei fiocchi microbici nel fango porta a una diminuzione della densità dei fiocchi.
-Impatto ambientale: improvvisa variazione della temperatura dell'acqua di entrata, impatto di sostanze tossiche (come metalli pesanti, tensioattivi).
2, Il fenomeno del gonfiore dei fanghi
Prestazioni fisiche
- l'interfaccia tra il fango e l'acqua nel serbatoio di sedimentazione secondaria aumenta e l'indice di volume del fango (SVI) aumenta significativamente (> 150 ml/g e nei casi gravi> 300 ml/g);
- Il tasso di sedimentazione del fango rallenta, il supernatante diventa torbido e porta piccoli fiocchi.
Impatto operativo
- la perdita di fanghi porta a una diminuzione della concentrazione di fanghi nel serbatoio di aerazione (MLSS);
- la COD e la SS degli effluenti superano la norma, con conseguente diminuzione dell'efficienza del trattamento;
- In casi gravi, può causare il crollo del sistema.
3, Misure di soluzione
Sulla base del tipo e della causa dell'espansione, possono essere adottate le seguenti misure mirate:
1Controllo dell' espansione batterica filamentosa
- Regolazione del processo
-Aumentare la concentrazione di DO: mantenere il DO nel serbatoio di aerazione a 2,0-3,0 mg/l per sopprimere il vantaggio competitivo dei batteri filamentosi;
- Ottimizzare il valore F/M: controllare il carico di fanghi a 0,2~0,4 kg BOD 5/(kg MLSS · d) scaricando fanghi o regolando il carico di afflusso;
- Migliorare il rapporto di nutrienti: aggiungere nutrienti di azoto e fosforo (come urea e acido fosforico) per garantire BOD 5: N:P ≈ 100:5:1.
- Intervento chimico
- aggiungere coagulanti quali cloruro di polialuminio (PAC) e cloruro ferrico (FeCl) per migliorare la coesione dei fiocchi;
- ossidante: l' ipoclorito di sodio (NaClO) o il perossido di idrogeno (H 2 O 2) vengono aggiunti per inibire selettivamente i batteri filamentosi.
- Regolazione biologica
- introduzione di ceppi batterici vantaggiosi: aggiunta di agenti microbici specializzati (come batteri fotosintetici e Bacillus) per competere e inibire i batteri filamentosi;
- Lavaggio dei fanghi: diluire la concentrazione di batteri filamentosi attraverso il sistema di reflusso dei fanghi del serbatoio di sedimentazione secondario.
2Controllo dell' espansione batterica non filamentosa
- ridurre il carico di afflusso: ridurre al minimo l'impatto delle acque reflue organiche ad alta concentrazione ed evitare un'assorbimento eccessivo di materia organica da parte dei fanghi;
- Aggiungere il valore del pH: aggiungere una soluzione alcalina (come NaOH) o una soluzione acida (come H 2 SO 4) per mantenere il pH tra 6,5 e 8.5;
- Pre-trattamento di rinforzo: aggiunta di griglie e serbatoi di sedimentazione per rimuovere sostanze quali olio e solidi in sospensione che possono causare espansione viscosa.
3- Misure di emergenza
- l'aggiunta di sostanze inerte quali la terra di diatomee e le ceneri volanti per aumentare la densità dei fanghi;
- disidratazione temporanea dei fanghi: riduzione rapida della quantità di fanghi presenti nel sistema mediante centrifugazioni o filtri;
- Ripristino della soffocazione: interrompere l'afflusso dell'acqua e continuare l'aerazione per 24-48 ore, consumando eccessiva materia organica ed EPS.
4, Prevenzione e monitoraggio
Indicatori di monitoraggio giornaliero
-SVI: monitoraggio giornaliero, con una soglia di allarme fissata a 120-150 ml/g;
- Osservazione microscopica: esame microscopico regolare dell' abbondanza di batteri filamentosi (controllato al di sotto del livello 3);
Valori DO, pH, F/M: monitoraggio in tempo reale delle fluttuazioni dei parametri di processo.
Strategia di gestione a lungo termine
- stabilizzare la qualità dell'acqua in entrata ed evitare carichi di impatto;
- scaricare regolarmente i fanghi e mantenere una ragionevole età dei fanghi (SRT);
- ottimizzare la progettazione del sistema di aerazione per garantire una distribuzione uniforme dell'ossigeno disciolto (DO).
L'analisi scientifica del tipo di espansione e l'adeguamento accurato dei parametri di processo consentono di ripristinare efficacemente le prestazioni di sedimentazione dei fanghi,garantire il funzionamento stabile del sistema di trattamento delle acque reflue.
