I . Definice a vlastnosti biologické pěny
Biologická pěna je běžným jevem v systémech čištění aktivovaných odpadních vod, charakterizované akumulací velkého množství stabilního, viskózní pěny na povrchu provzdušňovací nádrže . Tato pěna je obvykle hnědá nebo bílá barva, která je odolná vůči konvenčnímu hydraulickému dopadu nebo rozprašováním .... .}}. {{1} { Pěna je produkována mikrobiální metabolickou aktivitou a její tvorba a perzistence úzce souvisí s růstem a reprodukcí specifických mikrobiálních populací .
II . Hlavní příčiny biologické pěny
(1) Mikrobiální faktory
Nadměrný růst vláknitých bakterií: Přerůstání vláknitých mikroorganismů, jako je nocardia a Microthrix Parvicella, je primární příčinou biologické pěny . Tyto mikroorganismy mají hydrofobní buněčné povrchy, které mohou adsorb vzduchové bubliny a vytvářejí stabilní struktury pěny .
Proliferace aktinomycetů: Některé aktinomycety, jako jsou Gordonia a Tsukamurella, mohou také způsobit problémy pěny, zejména v systémech s nízkými poměry F/M a dobami retenčních kalů (SRT) .
Jiné bakterie vytvářející pěnu: To zahrnuje některé nefilativní hydrofobní bakterie, jako jsou Rhodococcus a Corynebacterium .
(2) Provozní faktory
Nadměrná doba zadržování kalů (SRT): Prodloužený SRT upřednostňuje růst pomalu rostoucích vláknitých bakterií a aktinomycetů, což zvyšuje riziko tvorby pěny .
Nízké organické zatížení (nízký poměr F/M): Když je organické zatížení pod 0 . 1 kg BOD/KG MLSS · D, vláknité bakterie získají konkurenční výhodu.
Nedostatečný rozpuštěný kyslík (do): Lokalizovaná hypoxie podporuje růst určitých vláknitých bakterií, zejména při vysokých koncentracích kalů .
Kolísání teploty: Problémy s pěny jsou zvláště výrazné během jara a podzimu, kdy teploty drasticky kolísají . Optimální růstová teplota pro mnoho bakterií vytvářejících pěny je mezi 15–25 stupňů .
(3) Faktory kvality přítoku
Oleje a lipidy: Vysoké koncentrace olejů, mastných kyselin nebo povrchově aktivních látek v přítoku mohou stimulovat růst hydroorganismů hydrofobních mikroorganismů .
Komponenty průmyslových odpadních vod: Některé organické sloučeniny v průmyslové odpadní vodě mohou sloužit jako selektivní substráty pro bakterie vytvářející pěnu .
Nerovnováha živin: Nerovnováha u živin, jako je dusík (n) a fosfor (p), může ovlivnit strukturu mikrobiální komunity .
III . nebezpečí biologické pěny
Snížená účinnost léčby: Krytí pěny na povrchu snižuje účinnost přenosu kyslíku, což negativně ovlivňuje výkon léčby .
Poškození vybavení: Přetékající pěna může poškodit provzdušňovací zařízení a motory .
Problémy s environmentálním a hygienickým: Pěna může nést patogeny, což vede k sekundárnímu znečištění a odporné pachy .
Zvýšené provozní náklady: Pro ovládání pěny jsou vyžadovány další pracovní síly a zdroje .
IV . kontrolní opatření pro biologickou pěnu
(1) Opatření pro úpravu procesů
Upravte dobu upravení kalů (SRT): Přiměřeně redukující SRT (E . g ., na 8–10 dní) může účinně inhibovat pomalu rostoucí bakterie vytvářející pěnu .
Kontrolní poměr F/M.: Udržujte vhodný poměr potravin k mikroorganismu (F/M) (0 . 2–0,5 kg BOD/kg MLSS · D), aby nedošlo k prodlouženému provozu s nízkým zatížením.
Optimalizovat provzdušňovací systém: Zajistěte dostatečný rozpuštěný kyslík (do> 2 mg/l), abyste zabránili lokalizované hypoxii .
Zvýšit poměr návratu kalů: Vyšší poměr návratu zkracuje dobu zadržování kalů a potlačuje růst vláknitých bakterií .
Představovaná distribuce vlivu: Přijměte metodu vícebodové distribuce pro vyvážení zatížení v různých zónách .
(2) Fyzikální a chemická opatření
Spray Defoaming: Použití ošetřené odpadní vody nebo vodovodní vody pro postřik a rozbití pěny je jednoduché, ale má omezenou účinnost .
Přidání agentů s odbouráním: Lze použít krátkodobé použití silikonových nebo alkoholových defoamerů, ale dlouhodobé použití může ovlivnit účinnost léčby .
Přidání koagulantů: Vhodné dávkování PAC (polyaluminum chlorid) nebo soli železitých může zlepšit osadovitelnost kalů a potlačit pěnu .
Selektivní dezinfekce: Řízené dávkování peroxidu vodíku, ozonu nebo chloru (10–20 mg/g ss) může selektivně zabíjet vláknité bakterie, ale dávkování musí být pečlivě sledováno .
(3) Opatření biologické kontroly
Konkurenční mikrobiální inhibice: Představte konkrétní bakteriální látky (E . g ., rychle rostoucí kmeny), abyste konkurovali bakterie vytvářející pěnu .
QMonitorování PCR: Použijte techniky molekulární biologie ke sledování populací bakterií vytvářejících pěnu pro včasné varování .
Biologická predace: Představte určité protozoa nebo metazoa, abyste se stali vláknitými bakteriemi .
(4) Opatření na zlepšení návrhu
Nainstalujte pěnové přepážky: Nastavte přepážky na povrchu nádrže pro aeraci, abyste zabránili šíření pěny .
Optimalizujte design nádrže: Použijte zcela smíšené reaktory místo systémů plug-to-tos ke snížení lokalizované nerovnováhy zatížení .
Přidejte systémy sběru a léčby pěny: Design Specialized pěna sběr a likvidace zařízení .
V . Doporučení komplexní kontrolní strategie
Prevence jako první: Zaměřte se na denní monitorování a optimalizaci procesů, aby se zabránilo tvorbě pěny spíše než po léčbě po události .
Koordinace multi-míry: Kombinujte metody fyzické, chemické a biologické kontroly založené na skutečných podmínkách .
Ovládání zdroje: Posilujte monitorování vlivu, abyste omezili vstup olejů a povrchově aktivních látek do systému .
Stanovit nouzové plány: Vypracovat specifické strategie odezvy pro sezónní problémy pěny .
VI . Závěr
Biological foam in aeration tanks results from multiple interacting factors, requiring comprehensive analysis from microbiological, operational, and design perspectives. Effective foam control should adopt a prevention-first, integrated management strategy, combining process adjustments, physicochemical methods, and biological controls to establish a stable long-term operational framework. Additionally, with advances in molecular Biologie, kontrola přesnosti založená na analýze mikrobiální komunity se stane klíčovým směrem v budoucí správě pěny .