Niente più paure nel funzionamento dei sistemi di trattamento biologico delle acque reflue!
Il processo a fanghi attivi svolge un ruolo cruciale nel trattamento delle acque reflue ed è stato ampiamente studiato sia a livello nazionale che internazionale. L'osservazione della fase biologica dei fanghi attivi durante il trattamento delle acque reflue e l'analisi dei cambiamenti nella comunità biologica sono di notevole importanza guida per il normale funzionamento a lungo-termine dei sistemi di trattamento delle acque reflue.
Questo articolo introduce i metodi per osservare la fase biologica nel processo a fanghi attivi e discute il suo ruolo indicativo nel trattamento delle acque reflue, fornendo indicazioni per il funzionamento e la gestione efficaci dei sistemi di trattamento delle acque reflue.
Perché la fase biologica può riflettere lo stato di un sistema di acque reflue?
Il principio è che i microrganismi, i protozoi e i metazoi presenti nei fanghi attivi ossidano e decompongono la materia organica nelle acque reflue in CO2 e H2O in condizioni di aerazione. Alcune sostanze inorganiche, come PO43-, NH3 e H2S, vengono decomposte e l'energia generata durante questo processo viene utilizzata per la crescita e la riproduzione dei microrganismi stessi.
Con un afflusso continuo di acque reflue, la fase biologica cresce e si riproduce continuamente nelle acque reflue, formando infine un ecosistema relativamente stabile con determinate funzioni di degrado.
La formazione di questo ecosistema stabile beneficia di un ambiente di crescita favorevole per le fasi biologiche, tra cui temperatura, pH, carico organico, concentrazione di antibiotici e apporto di ossigeno. Quando cambiano i fattori di controllo nel sistema di trattamento delle acque reflue, cambiano di conseguenza anche i tipi, le quantità e le funzioni attive delle varie fasi biologiche nei fanghi attivi.
In una certa misura, i cambiamenti nella fase biologica dei fanghi attivi nel sistema di trattamento riflettono la qualità e lo stato di funzionamento del sistema di trattamento delle acque reflue.
Pertanto, osservando i cambiamenti nella quantità delle fasi biologiche e dei fanghi attivi nel sistema di trattamento delle acque reflue, possiamo comprendere lo stato operativo e la qualità del sistema di trattamento e regolare tempestivamente le condizioni operative per modificare la fase biologica, garantendo il normale funzionamento continuo del sistema di trattamento. Attualmente, l'osservazione della fase biologica nei sistemi di trattamento delle acque reflue è ampiamente utilizzata nel campo del trattamento delle acque.
Metodi per l'osservazione della fase biologica dei fanghi attivi
Prestazioni di sedimentazione dei fanghi attivi
Prendere il fango attivo fresco, posizionarlo in un cilindro graduato da 100 ml, lasciarlo riposare per un certo periodo di tempo e osservare attentamente la velocità di sedimentazione del fango, se l'interfaccia fango-acqua è pulita e se il surnatante è trasparente, ecc.
Osservazione della Fase Biologica dei Fanghi Attivi
Prima dell'osservazione, mescolare accuratamente il campione. Utilizzando una pipetta quantitativa di grande-diametro (che garantisce un facile accesso ai fanghi attivi), pipettare 0,05 ml del campione su un vetrino, coprire con un vetrino coprioggetto e osservare al microscopio. Inizialmente, osservare con un ingrandimento di 100x, esaminando l'intero campo visivo per ottenere una comprensione preliminare della fase biologica del campione, compreso lo stato dei fiocchi, la dimensione delle particelle, la compattazione e le popolazioni osservate di protozoi e metazoi.
Identificare gli organismi più grandi nella fase biologica, poiché questi indicano in gran parte il tempo di residenza dei fanghi. Quando l'osservazione con un ingrandimento di 100x non è sufficiente, utilizzare un ingrandimento di 400x. Particolarmente importanti sono l'apparato boccale, le posizioni e i numeri di attacco flagellare, i modelli di attacco ciliato ciliato e la crescita di funghi filamentosi; questi richiedono un ingrandimento di 400x o superiore per un'osservazione chiara.
Il ruolo indicativo dell'osservazione della fase biologica dei fanghi attivi
La struttura dei fanghi attivi
Le varie proprietà fisiche e biologiche dei fanghi attivi riflettono oggettivamente lo stato operativo del processo di trattamento delle acque reflue.
Se, durante l'osservazione, i fiocchi di fango attivo risultano grandi, con bordi netti e una struttura densa, che mostrano buone proprietà di adsorbimento e sedimentazione, ciò indica che il sistema di trattamento delle acque reflue funziona bene e può separare efficacemente i fanghi e l'acqua nei successivi processi di trattamento, con conseguente buona qualità degli effluenti.
Osservare l'acqua tra i fiocchi per eventuali solidi sospesi (SS). Una maggiore concentrazione di SS indica una grande quantità di solidi sospesi nelle acque reflue. Quando il sistema di trattamento non funziona correttamente, la struttura del fango si allenta, i fiocchi diventano più piccoli e compaiono un gran numero di protozoi e metazoi, tra cui Paramecium, vermi a forma di fagiolo, vermi nefrotici, amebe e trichomonas. Ciò indica scarse prestazioni di sedimentazione dei fanghi e una separazione inefficace dell'acqua dei fanghi-, con ripercussioni sulla qualità degli effluenti.
Indicazione della fase biologica
(1) Ruolo indicativo dei protozoi e dei metazoi
Indicazione del carico influente:
Nei fanghi attivi normalmente funzionanti, la fase biologica rimane relativamente stabile, con protozoi costituiti principalmente da specie come Entomopathia, Vorticostella e Rotiferi. Quando compaiono metazoi superiori come insetti simili a orsi e coccinelle, ciò indica che il carico di affluenti delle acque reflue è basso. Quando il sistema di trattamento funziona a basso carico per un lungo periodo ed entra in invecchiamento, appariranno micro metazoi come rotiferi e nematodi.
In questo momento, il carico di fanghi dovrebbe essere aumentato. Quando il numero di protozoi nei fanghi attivi è significativamente ridotto rispetto allo stato normale e alcuni protozoi, come gli spazzini, che compaiono in condizioni di basso carico scompaiono e non compaiono metazoi, ciò indica che il carico influente è troppo elevato e le amebe e alcuni piccoli flagellati sono dominanti [2]. In questo momento, dovrebbero essere adottate misure come la riduzione dell'afflusso di acque reflue e la riduzione dello scarico dei fanghi per ridurre il carico di fanghi e mantenere il normale funzionamento del sistema.
Indicatore di ossigeno disciolto:
Quando l'ossigeno disciolto nei fanghi attivi è insufficiente compaiono spesso protozoi come Atorva, solfobatteri, scorpioni e neoformazioni. Allo stesso tempo, sotto carico elevato e aerazione insufficiente, compaiono un gran numero di piccoli flagelli. In questo momento, dovrebbero essere adottate misure come l’aumento dell’aerazione per aumentare l’ossigeno disciolto. Quando l'ossigeno disciolto è elevato, spesso compaiono organismi come amebe, sarcodactylus e rotiferi. A questo punto, dovrebbero essere adottate misure come la riduzione dell'aerazione e l'aumento del rapporto di ritorno dei fanghi per aumentare la concentrazione dei fanghi e ridurne il carico.
Indicazione del pH delle acque reflue:
Quando le acque reflue sono altamente alcaline, spesso si verificano fenomeni come l'effluente torbido, la disintegrazione dei fanghi attivi, la morte e disintegrazione dei protozoi e una ridotta efficienza del trattamento. L'acido dovrebbe essere aggiunto in tempo per neutralizzarlo. Quando l'acidità è troppo forte, la vasca di trattamento a fanghi attivi ha spesso un odore acre, l'efficienza del trattamento diminuisce e l'attività delle varie fasi biologiche diminuisce. A questo punto, gli alcali dovrebbero essere aggiunti in tempo per regolarlo.
(2) Ruolo indicativo dei cambiamenti nella dimensione della popolazione dello stesso organismo
In condizioni operative normali, il sistema di trattamento delle acque reflue mantiene una quantità e una varietà di organismi relativamente stabili. Al contrario, quando i tipi e le quantità di organismi fluttuano in modo significativo, ciò indica che l’ambiente del sistema di trattamento delle acque reflue sta subendo cambiamenti corrispondenti.
Quando nei fanghi compaiono numerosi batteri filamentosi, significa che i fanghi si sono già formati o stanno per formarsi. Questi includono batteri come *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* e muffe. È necessario adottare tempestivamente le misure pertinenti per inibire la crescita di batteri filamentosi, regolare le varie condizioni di trattamento del sistema e mantenere un funzionamento stabile del sistema di trattamento.
Quando la struttura dei fiocchi è allentata, i piccoli fiocchi diventano cibo per alcuni rotiferi. Con cibo abbondante, i rotiferi proliferano eccessivamente. In questo caso, i fanghi invecchiano e dovrebbero essere adottate misure adeguate di smaltimento dei fanghi per eliminare i danni causati dall'invecchiamento dei fanghi all'effetto del trattamento delle acque. I protozoi e alcuni micro-animali sono più sensibili alle tossine rispetto alle tossine stesse. Le fibre schermanti sono un indicatore importante nei fanghi attivi. Quando questo tipo di fanghi diminuisce rapidamente, indica la presenza di sostanze tossiche nelle acque reflue. Richiede un pretrattamento tempestivo.
Riepilogo
I fanghi attivi sono un ecosistema relativamente stabile con una certa funzione di degrado. La formazione di questo ecosistema stabile beneficia di un ambiente di crescita favorevole per la comunità biologica. Quando cambiano le condizioni ambientali nel sistema di trattamento delle acque reflue, cambierà anche la comunità biologica corrispondente. I cambiamenti nella comunità biologica riflettono, in una certa misura, la qualità e lo stato del sistema di trattamento delle acque reflue.
Nel funzionamento e nella gestione dei sistemi di trattamento delle acque reflue, lo stato operativo del sistema può essere studiato osservando i cambiamenti nella fase biologica dei fanghi attivi. Ciò consente l'identificazione tempestiva dei problemi e l'implementazione di misure per garantire un funzionamento continuo e stabile. Tuttavia, la fase biologica dei fanghi attivi varia in modo significativo tra le diverse regioni e gli impianti di trattamento delle acque reflue a causa delle differenze nella qualità dell'acqua, nei processi di trattamento e nei tipi di acque reflue.
Pertanto, in pratica, è essenziale considerare circostanze specifiche e studiare la relazione tra cambiamenti della qualità dell'acqua e cambiamenti di fase biologica nei casi appropriati. L’osservazione di questi cambiamenti guiderà meglio il funzionamento e la gestione degli impianti di trattamento delle acque reflue.