Bilun í fjarlægingu AAO líffræðilegrar fosfórs: Ekki hunsa „ósýnilega morðingja“ óhóflegrar loftunar

Of mikið magn fosfórs í frárennsli er eitt af erfiðustu vandamálunum í AAO kerfum. Við bilanaleit veltir fólk yfirleitt fyrir sér: Er kolefnisgjafinn nægjanlegur? Er seyjan í góðu ástandi? Ætti að bæta við efnum til að fjarlægja fosfór?

Þessar leiðbeiningar eru allar réttar, en það er ástæða sem auðvelt er að gleymast í -langtíma-of loftun.

Það er algeng skynjun í greininni: því meiri loftun og því hærra sem uppleyst súrefni (DO), því öflugri er loftháð fosfórupptaka og því stöðugra er fosfóreyðingarkerfið. Þetta er í raun ekki raunin-of loftun getur hljóðlega veikt virkni líffræðilegrar fosfórfjarlægingar, sem gerir það að "ósýnilegum drápi." Það mun ekki valda því að kerfið hrynur strax, en það mun smám saman veikja "lífleika" fjölfosfats-uppsöfnunarbakteríanna, sem leiðir að lokum til sérstaklega ruglingslegs fyrirbæris: loftfirrti hluti er eðlilegur, en heildar fosfór í frárennsli heldur áfram að fara yfir viðmið.

AAO ferlið byggir á tegund baktería sem kallast fjölfosfat-söfnunarbakteríur til að fjarlægja fosfór. Þeir framkvæma tvö ferli til skiptis undir loftfirrtu og loftháðu umhverfi:
Loftfirrt stig: Pólýfosfat-söfnunarbakteríur (PAB) brjóta fyrst niður fjölfosföt innan frumna sinna, losa fosfötin út í vatnið og fá orku. Þeir nota síðan þessa orku til að gleypa stuttar-fitusýrur (eins og ediksýru) úr skólpvatninu og breyta þeim í PHB til geymslu.
Loftháð stig: PPBs brjóta niður PHB í frumum sínum til að fá orku. Þeir nota síðan þessa orku til að gleypa mikið magn af fosfötum úr vatninu, búa til fjölfosföt og geyma þau aftur í frumum sínum.
Að lokum er fosfórfjarlæging náð með því að fjarlægja seyru: Fosfór-ríkar PPB eru fluttar út úr kerfinu með losun umfram seyru og fjarlægja þannig fosfór úr vatninu.
Lykilatriðið í öllu ferlinu er ljóst: Magn PHB sem er myndað á loftfirrta stiginu ákvarðar beint magn fosfórs sem hægt er að frásogast á loftháða stiginu. Nægur PHB forði leiðir til nægilegrar upptöku fosfórs; ófullnægjandi PHB forði minnkar frásogsgetu fosfórs.

Við venjulegar loftræstingaraðstæður er uppleystu súrefni í loftháða tankinum haldið innan hæfilegra marka. PPBs munu neyta PHB eftir þörfum og setja notkun þess í forgang til fosfórupptöku, sem leiðir til stöðugrar fosfórfjarlægingar.

Hins vegar koma upp vandamál þegar loftun er of mikil og uppleyst súrefni á loftháða svæðinu helst hátt: Þegar uppleyst súrefni er of hátt, nota fjölfosfat-söfnunarbakteríur (PAB) ekki aðeins PHB til að taka upp fosfór heldur neyta einnig mikið magn af PHB til að "viðhalda eigin grunnefnaskiptum." Þetta er vandræðalegasta fyrirbærið sem sést á -staðnum: losun fosfórs á loftfirrta svæðinu er fullkomlega eðlileg, en heildarfosfór í frárennsli mun bara ekki minnka.

Ástæðan er í raun ekki flókin: „Matargeymsla“ ferlið á loftfirrta svæðinu er óbreytt, en á loftháða svæðinu eru PHBs af PPA neytt óhóflega, sem skilur eftir ófullnægjandi orku fyrir stór-fosfórupptöku. Sum PPA geta ekki tekið upp fosfór úr vatninu og losa jafnvel fosfór í öfugu ferli, sem á endanum leiðir til of mikils fosfats í frárennslinu.

Safn af -mælingargögnum á staðnum sýnir greinilega vandamálið: Í skólphreinsistöð var DO í framenda loftháðgeymisins stjórnað á um það bil 2 mg/L (innan hæfilegs marka), en það var engin sérstök stjórn í lokin og of mikil loftun olli því að DO í lokin hækkaði yfir 5 mg/L.

Afleiðingin var sú að fosfórfjarlægingargeta kerfisins versnaði hratt: Magn fosfats í frárennsli hækkaði úr venjulegum 0,37 mg/L í 5,7 mg/L; Líffræðilegur fosfóreyðandi hraði hrundi, nánast algjörlega misheppnaður.

Síðar setti viðhaldsstarfsmenn stöðugleika á uppleyst súrefni (DO) í öllum loftháða tankinum við 2-3 mg/L og kerfið jafnaði sig hægt og rólega. Eftir um það bil tveggja vikna stöðugan rekstur lækkaði fosfórmagn frárennslis í 0,89 mg/L og skilvirkni fosfórfjarlægingar fór aftur í hönnunargildi.

Niðurbrot fosfórfjarlægingar sem stafar af óhóflegri loftun er ekki hægt að laga strax eftir að breytur hafa verið stilltar.

Þegar PHB er óhóflega neytt fara fjölfosfat-söfnunarbakteríur í „innræna öndun“-þær byrja að brjóta niður eigið frumuefni til að lifa af, sem skaðar heildarvirkni bakteríusamfélagsins. Til að endur-koma á stöðugri getu til að fjarlægja fosfór þarf kerfið nægan tíma fyrir fjölfosfat-söfnunarbakteríur til að fjölga sér og endur-safna PHB. Þetta ferli tekur venjulega nokkra daga til nokkrar vikur, allt eftir umfangi tjónsins. Þetta er líka aðalástæðan fyrir því að margar plöntur sjá ekki árangur eftir að loftun hefur verið stillt-það er ekki sú að stillingarnar séu rangar heldur að tíminn sé ekki réttur.

1. Rigningardagar eða lítil-álagsáhrif: Þegar rignir eða magn iðnaðarafrennslisvatns er minna en venjulega, lækkar styrkur lífrænna efna í innstreyminu verulega. Eðjan eyðir minna súrefni og því er nauðsynlegt súrefnismagn einnig lægra. Ef loftunarhraðinn helst sá sami verður súrefnið ónotað, sem veldur því að uppleyst súrefni (DO) hækkar stöðugt og eyðir PHB af fjölfosfat-söfnunarbakteríum. Ef loftunarhraði er ekki stilltur tafarlaust eftir að innstreymihleðslan minnkar og mikilli loftun er viðhaldið í langan tíma, þá eru þessi „sjóðandi frosk“ áhrif of-loftunar lævísust. Skilvirkni fosfórfjarlægingar getur minnkað hægt og rólega á nokkrum mánuðum þar til hún fer skyndilega yfir staðalinn.

2. Einbeittu aðeins að framendanum, vanrækja afturendann: Margar plöntur setja aðeins DO rannsaka í framenda loftháðtanksins. Þeir finna fyrir fullvissu þegar DO í framendanum virðist eðlilegt, en of-loftun á sér stað oft í afturendahólfunum. Í raun og veru, þegar heildarloftunarhraði er of hár, er afturendinn á loftháða tankinum þar sem DO er líklegast hátt, og það er líka þar sem PHB er "loksins uppurið."

1. Breyttu vananum að "því hærra sem loftun er, því betra"
Ráðlagt magn uppleysts súrefnis (DO) í loftháða tankinum er á bilinu 2-3 mg/L, og forðastu að fara yfir 4 mg/L í langan tíma. Gefðu sérstaka athygli að uppleystu súrefninu í lok loftháðs tanksins, ekki bara andstreymisstigi.

2. Dragðu úr loftun með fyrirbyggjandi hætti á-álagstímabilum
Ef um rigningu er að ræða eða lágan styrk innstreymis skaltu strax draga úr loftunarhraðanum til að viðhalda PHB forða fjölfosfats-söfnunarbakteríanna.

3. Hafa aðra nálgun þegar of mikið magn fosfórs er rannsakað

Ef fosfórlosun á loftfirrtu stigi er eðlileg, en fosfór í frárennsli er enn hátt, skal athuga með of mikla loftun. Athugaðu einnig varðveislutíma efri botnfallsgeymisins, DO flutt af bakflæðinu, of mikið nítratköfnunarefni og nægjanlega losun seyru. Ekki bæta strax við miklu magni af efnum til að fjarlægja fosfór-þetta eykur kostnað og gæti hylja hið raunverulega vandamál.

4. Vertu þolinmóður eftir að DO hefur verið stillt
After confirming that excessive aeration is causing the phosphorus removal deterioration, reduce the DO level and allow the system some time. Frequent parameter adjustments can actually shock the bacterial community repeatedly, slowing its recovery.

5. Komið í veg fyrir „súrefnisbakflæði“ Ef mikið-DO vatn úr loftháða tanknum fer inn í loftfirrta eða súrefnislausa tankinn með endurrás seyru eða blönduðu áfengi, truflar það loftfirrt umhverfið og hefur bein áhrif á PHB nýmyndun með fjölfosfat-söfnunarbakteríum. Endurrásarkerfið ætti helst að hafa anoxískt biðminni eða stjórna endurrásarhlutfallinu til að draga úr súrefnisinngangi.

Að lokum er lykillinn að AAO líffræðilegri fosfórfjarlægingu ekki að auka loftun verulega eða einfaldlega að bæta við kolefnisgjöfum, heldur frekar að viðhalda jafnvægi PHB "orkureikningsins" fyrir fjölfosfat-söfnunarbakteríur.

Ófullnægjandi loftun leiðir til ófullnægjandi fosfórupptöku; óhófleg loftun eyðir fjölfosfatinu- og safnar „útfellingum“ baktería ótímabært, dregur verulega úr eða jafnvel útilokar virkni líffræðilegrar fosfórfjarlægingar. Fyrir rekstur og viðhald er mikilvægt að hafa stjórn á uppleystu súrefni í loftháða tankinum. Þegar heildarmagn fosfórs fer yfir staðalinn er oft árangursríkara að íhuga mörg lög og taka viðbótarmælingar en að stilla í blindni breytur eða bæta við efnum.

Athugið: PHB er skammstöfun fyrir fjöl- -hýdroxýsmjörsýra, sem er orkugeymsluefni í fjölfosfatbakteríum.