Bioloģiskā attīrīšanas sistēma ir notekūdeņu attīrīšanas iekārtas galvenā vienība, un neparasta putošana ir viena no visbiežāk sastopamajām problēmām darbības laikā. Pārmērīgas putas ne tikai samazina aerācijas efektivitāti, noved pie dūņu zudumiem un pasliktina notekūdeņu kvalitāti, bet arī pārplūst tvertnē, korozējot iekārtas un izdalot smakas, kas ietekmē apkārtējo vidi. Putu veidošanās būtībā ir trīs faktoru savienojuma rezultāts: "virsmaktīvās vielas ūdenī + pietiekams gaisa avots + stabila burbuļu struktūra". Putu veidošanās cēloņi dažādos posmos ievērojami atšķiras, tādēļ ir nepieciešami mērķtiecīgi pasākumi.
I. Putu veidošanās galvenie posmi un to cēloņi bioloģiskajās attīrīšanas sistēmās
(I) Priekšapstrādes posms (ieplūdes pacelšanas sūkņu stacija, primārās sedimentācijas tvertnes izvads)
Tas ir posms, kurā putas vispirms parādās sistēmā. Tās galvenokārt ir ne-bioķīmiskas putas, kurām raksturīgas baltas, vaļīgas, viegli saplīstošas, un tām nav acīmredzamas lipīguma.
Galvenais iemesls ir eksogēno virsmaktīvo vielu klātbūtne ieplūstošajā ūdenī. Pirmkārt, sadzīves notekūdeņos ir liels daudzums sintētisko virsmaktīvo vielu, piemēram, mazgāšanas līdzekļi, dušas želejas un veļas šķidrumi. Šīm vielām ir viens hidrofils un viens hidrofobs gals, kas būtiski samazina ūdens virsmas spraigumu. Otrkārt, ir dzīvnieku un augu eļļas no sabiedriskās ēdināšanas notekūdeņiem un emulgatori un disperģētāji no rūpnieciskajiem notekūdeņiem. Treškārt, ir dabiskas virsmaktīvās vielas, piemēram, eļļas traipi, transportlīdzekļu izplūdes gāzu nogulsnes un humusvielas, kas uzkrājas uz virsmas sākotnējā lietus ūdens notecējumā. Kad šīs vielas ieplūst sistēmā ar ieplūdi, spiediena paaugstināšanas sūkņa lāpstiņriteņa maisīšanas un turbulentās plūsmas rezultātā pie primārās sedimentācijas tvertnes ieplūdes, ūdenī tiek iesūkts gaiss, veidojot lielu skaitu stabilu burbuļu, kas, agregējoties, veido putas. Ja rūpnieciskie notekūdeņi tiek novadīti ar pārspriegumu, putas īsā laika periodā strauji palielināsies, pat pārklājot visu primārās sedimentācijas tvertnes virsmu.
(II) Aerācijas tvertne (aerobikas sekcija, koncentrētākā un noturīgākā putu zona)
Aerācijas tvertne ir bioķīmiskās reakcijas kodols un arī vissarežģītākā vieta putu problēmām. Tas satur gan ne-bioķīmiskas putas, gan bioloģiskas putas, un bioloģiskās putas ir visgrūtāk apstrādājamas.
1. Ne-bioķīmiskas putas
Cēloņi ir līdzīgi tiem, kas ir pirmapstrādes stadijā, taču nepārtraukta un bagātīga aerācija, ko nodrošina aerācijas sistēma, rada lielāku putu apjomu un ilgāku ilgumu. Papildus virsmaktīvām vielām, ko pārnēsā ieplūde, divi īpaši veicinoši faktori ir: pirmkārt, pārmērīga aerācijas intensitāte rada pārāk mazus un daudzus burbuļus, kurus ir grūti pacelties un saplīst; otrkārt, pēkšņs organisko vielu koncentrācijas pieaugums ieplūdē izraisa mikrobu metabolisma starpproduktus (piemēram, taukskābes un polisaharīdi), kas palielina ūdens virsmas aktivitāti, pastiprinot putu veidošanos. Šāda veida putas parasti izkliedējas pašas pēc ieplūstošā ūdens kvalitātes stabilizēšanās.
2. Bioloģiskās putas (kas rada vairāk nekā 70% putu problēmu bioloģiskās attīrīšanas tvertnēs)
To izraisa specifisku pavedienveida mikroorganismu pārmērīga izplatība. To raksturo brūngani-sarkana, viskoza, krēmīga konsistence, kuru ir grūti salauzt un kas var uzkrāties desmitiem centimetru biezumā, pat pārpildot tvertni. Galvenais iemesls ir pavedienu baktēriju (galvenokārt Nocardia, Microfilamenta un Sulfothermia) dominēšana konkurencē. To micēlijas stiepjas no floka virsmas, savijas, veidojot stabilu burbuļa skeletu, un stingri nostiprina burbuļus savā vietā.
Galvenie darbības apstākļi, kas izraisa pavedienveida baktēriju pārmērīgu vairošanos, ir šādi: 1) pārmērīgi ilgs dūņu vecums: pavedienveida baktērijas, piemēram, Nocardia, ģenerējas 5-7 dienas, kas ir daudz ilgāks nekā parastās floc{6}}veidojošās baktērijas. Kad dūņu vecums pārsniedz 10 dienas, pavedienu baktērijas uzkrājas lielos daudzumos. 2) Nepietiekama organiskā slodze: pavedienveida baktērijām ir liels īpatnējais virsmas laukums un tās var vieglāk iegūt pārtiku zema-barības apstākļos. 3) Piemērota ūdens temperatūra: 15-25 grādi ir optimāla baktēriju vairošanās un mikrošķiedras temperatūras trūkums; tāpēc pavasaris un rudens ir bioloģiskās putošanas maksimums. 4) Nepietiekams slāpekļa un fosfora barības vielu daudzums: ja oglekļa-pret-slāpekļa attiecība vai oglekļa-un-fosfora attiecība ir pārāk augsta, floku augšana kavē baktēriju augšanu, savukārt baktēriju pieprasījums pēc{17}} slāpekli un fosforu, un izmantos šīs priekšrocības, lai vairotos. 5) Zems izšķīdušā skābekļa daudzums: pavedienveida baktērijas, piemēram, mikrošķiedru baktērijas, var izdzīvot vidēs ar zemu skābekļa saturu, savukārt floku veidojošām baktērijām ir nepieciešams lielāks izšķīdinātais skābeklis. 6) Pārmērīgas pH svārstības: Skāba vai stipri sārmaina šķiedru augšanu kavē šķiedru proliferācija.
(III) Sekundārā nostādināšanas tvertne
Putas sekundārajā nostādināšanas tvertnē lielākoties ir "sekundārās putas", kuru izcelsme ir no trim galvenajiem avotiem: Pirmkārt, putas, kas rodas aerācijas tvertnē, ieplūst sekundārajā nostādināšanas tvertnē kopā ar sajaukto šķidrumu un uzkrājas uz virsmas. Otrkārt, denitrifikācijas putām, kas ir unikāls putu veids sekundārajā nostādināšanas tvertnē, ir raksturīga pelēka krāsa un smalkas dūņu daļiņas, kas bieži rodas vasarā vai denitrifikācijas procesos. Ja sekundārās nostādināšanas tvertnes apakšā esošās dūņas paliek pārāk ilgi un izšķīdušā skābekļa nepietiek, denitrificējošās baktērijas reducē nitrātus līdz slāpekļa gāzei. Sīki slāpekļa gāzes burbuļi pielīp pie dūņu flokiem, liekot tiem peldēt un veidot putas. Treškārt, dūņu pūšanas putas rodas, ja dūņas netiek laicīgi izvadītas no sekundārās nostādināšanas tvertnes, izraisot grunts dūņu anaerobo pūšanu, radot gāzes, piemēram, sērūdeņradi un metānu, kas iznes dūņas uz virsmu, veidojot melnas putas ar nepatīkamu smaku.
(IV) Dūņu atgriešanas un lieko dūņu sistēma
Šajā posmā putas pārsvarā ir "cirkulējošās putas", ko izraisa: 1) atgrieztas dūņas, kas ved aerācijas tvertnē radītās putas atpakaļ uz bioloģiskās attīrīšanas tvertni, radot apburto loku; 2) Nepietiekama lieko dūņu novadīšana, kas izraisa pārmērīgi ilgu dūņu novecošanos sistēmā, vēl vairāk pastiprinot pavedienveida baktēriju vairošanos; 3) putas, kas rodas dūņu sabiezināšanas tvertnē un fermentācijas tvertnē, kas kopā ar supernatantu plūst atpakaļ uz bioloģiskās apstrādes tvertni, ievadot lielu daudzumu virsmaktīvās vielas un pavedienveida sporas.
II. Precīzi pretpasākumi dažādu veidu putām
(I) Pretpasākumi ne{0}}bioķīmiskām putām
Pamatā ir "avota kontrole + fiziska likvidēšana", līdz minimumam samazinot ķīmisko putu noņemšanas līdzekļu izmantošanu.
1. Avotu kontrole: pastiprināt rūpniecisko notekūdeņu piekļuves uzraudzību, pieprasot izvadīšanas uzņēmumiem iepriekš-attīrīt notekūdeņus, kas satur virsmaktīvās vielas un taukus; izbūvē sākotnējās lietus ūdens uztveršanas tvertnes, lai novērstu sākotnējo lietus ūdens tiešu nokļūšanu bioloģiskās attīrīšanas sistēmā; pirmapstrādes posmā pievienojiet eļļas separatorus un flotācijas tvertnes, lai noņemtu lielāko daļu tauku un suspendēto virsmaktīvo vielu.
2. Fiziskā putu noņemšana: putu-radīšanas zonā uzstādiet augsta spiediena ūdens strūklas, lai putas sadalītu, izmantojot ūdens plūsmas trieciena spēku; uzstādiet deflektorus tvertnes malās, lai novērstu putu pārplūšanu; atbilstoši samaziniet aerācijas intensitāti, lai samazinātu radīto burbuļu daudzumu, vienlaikus palielinot maisīšanas intensitāti, lai veicinātu burbuļu saplūšanu un plīšanas.
3. Ķīmiskā palīdzība: ja putu daudzums ir ārkārtīgi liels, var pievienot nelielu daudzumu silīcija organiskā putu slāpētāja. Jāraugās, lai kontrolētu devu, lai izvairītos no pārmērīgas pievienošanas, kas ietekmē mikrobu aktivitāti, un nevajadzētu paļauties uz pretputošanas līdzekļiem ilgu laiku.
(II) Pretpasākumi bioloģiskajām putām (kodols ir kavēt pavedienveida baktēriju dominējošo augšanu)
Bioloģiskās putas nevar likvidēt tikai ar fizikālām vai ķīmiskām metodēm; jāsāk ar darbības parametru pielāgošanu, lai fundamentāli iznīcinātu pavedienveida baktēriju dzīves vidi.
1. Darbības parametru optimizācija (vissvarīgākie pasākumi) - Saīsiniet dūņu vecumu: kontrolējiet dūņu vecumu līdz 5-8 dienām, palielinot lieko dūņu novadīšanu, lai likvidētu ilgstošas -paaudzes pavedienveida baktērijas, piemēram, Nocardia;
- Palielināt organisko slodzi: atbilstoši samaziniet atgriešanās plūsmas ātrumu un palieliniet organisko vielu koncentrāciju bioloģiskās attīrīšanas tvertnes ieplūdē, ļaujot floc-veidojošām baktērijām iegūt priekšrocības barības vielu konkurencē;
- Pielāgojiet izšķīdušo skābekli: palieliniet izšķīdušā skābekļa daudzumu aerācijas tvertnes izplūdes atverē līdz 2–3 mg/l, lai kavētu hipoksisku pavedienu baktēriju (piemēram, mikrošķiedru) vairošanos;
- Papildiniet slāpekļa un fosfora barības vielas: ja ieplūstošā slāpekļa un fosfora daudzums ir nepietiekams, pievienojiet urīnvielu un kālija dihidrogēnfosfātu ar oglekļa -slāpekļa-fosfora attiecību 100:5:1}, lai veidotu baktēriju augšanas prasības.{6.
2. Fizikālie uzlabošanas pasākumi - Pārplūdes nosmelšana: aerācijas tvertnes galā uzstādiet putu pārplūdes tekni, lai noņemtu virsmas bioloģiskās putas no sistēmas atsevišķai apstrādei, novēršot atpakaļplūsmu.
- Nesējvielas pievienošana: pievienojiet bioloģiskās attīrīšanas tvertnei tādus nesējus kā aktivētā ogle, ceolīts un poliuretāna putas, lai palielinātu floku blīvumu un nodrošinātu baktēriju pieķeršanās vietas flokās, kavējot šķiedru baktēriju augšanu.
3. Ķīmiskās avārijas pasākumi
Ja bioloģiskās putas ir ļoti spēcīgas, uz īsu laiku var pievienot zemu oksidētāju koncentrāciju, piemēram, nātrija hipohlorītu (5-10 mg/L) vai ūdeņraža peroksīdu (10-20 mg/l). Oksidētāji selektīvi iznīcina pavedienveida hifas, kas stiepjas no flokām, vienlaikus mazāk ietekmējot baktērijas floku iekšpusē. Stingri kontrolējiet devu un pievienošanas biežumu, lai izvairītos no ietekmes uz bioloģisko attīrīšanas sistēmu.
4. Bioloģiskā regulācija
Pievienojiet ļoti efektīvus flokulantus, lai uzlabotu flokulantu konkurētspēju; vai inokulēt nelielu daudzumu sagremotu dūņu, lai ieviestu vienšūņus un metazojus, kas var upurēt pavedienveida baktērijas, kavējot pārmērīgu pavedienveida baktēriju vairošanos barības ķēdē.
(III) Putu apstrāde sekundārajā nostādināšanas tvertnē
Veiciet diferencētus pasākumus, pamatojoties uz dažādiem iemesliem: putām, kas tiek ievestas no aerācijas tvertnes, koncentrējieties uz putu problēmas atrisināšanu aerācijas tvertnē un uzstādiet ūdens izsmidzināšanas ierīces uz sekundārās nostādināšanas tvertnes virsmas, lai novērstu putas; denitrifikācijas putām palielināt lieko dūņu novadīšanu, saīsināt dūņu aiztures laiku sekundārajā nostādināšanas tvertnē un palielināt jauktā šķidruma atgriešanas attiecību, lai nitrātus atgrieztu anoksiskajā zonā denitrifikācijai; dūņu pūšanas putām nekavējoties izvadiet dūņas, lai izvairītos no dūņu uzkrāšanās sekundārās nostādināšanas tvertnes apakšā, un vajadzības gadījumā iztukšojiet un bagarējiet sekundāro nostādināšanas tvertni.
(IV) Reakcija uz cirkulējošām putām
Stingri ierobežojiet putu cirkulācijas ceļu. Dūņu atgriešanas sistēmas un biezinātāja radītās putas un supernatantu savāc atsevišķi, pirms atgriešanas bioloģiskajā attīrīšanas sistēmā apstrādā tos ar pretputošanas līdzekļiem un sedimentāciju. Vienlaikus optimizējiet lieko dūņu novadīšanas sistēmu, lai nodrošinātu stabilu dūņu vecumu un novērstu ilgstošu-dubļu uzkrāšanos sistēmā.
III. Ilgtermiņa profilakses un kontroles ieteikumi
Izveidojiet putu agrīnās brīdināšanas mehānismu, regulāri uzraugiet tādus rādītājus kā dūņu vecums, izšķīdušā skābekļa, slāpekļa un fosfora koncentrācija un pavedienveida baktēriju daudzums bioloģiskās attīrīšanas tvertnē, lai iepriekš paredzētu putu risku. Bioloģiskās putošanas pīķa sezonām pavasarī un rudenī iepriekš pielāgot darbības parametrus, atbilstoši saīsinot dūņu vecumu un palielinot izšķīdušo skābekli. Stiprināt ietekošā ūdens kvalitātes monitoringu, lai nekavējoties atklātu rūpniecisko notekūdeņu ietekmi un veiktu ārkārtas pasākumus. Regulāri bagarējiet tvertnes un cauruļvadus, lai samazinātu virsmaktīvo vielu un pavedienveida sporu uzkrāšanos grunts dūņās.
