Jika Anda pernah ke pabrik pengolahan limbah, Anda pasti pernah melihat gumpalan "lumpur" berwarna cokelat di dalam tangki aerasi - ini adalah lumpur aktif. Jangan meremehkannya, ada ribuan mikroorganisme yang tersembunyi di dalamnya, seperti bakteri, jamur, dan protozoa, yang merupakan "kekuatan utama" dalam mengolah limbah. Dengan mengandalkan mereka untuk menguraikan bahan organik dan menghilangkan polutan, limbah dapat menjadi bersih. Tetapi jika sianida bercampur ke dalam limbah, "ahli lingkungan" ini akan bermasalah, dan seluruh sistem lumpur aktif dapat langsung mogok. Hari ini, mari kita bahas dengan bahasa sederhana tentang bagaimana sianida benar-benar memengaruhi lumpur aktif.
Mari kita pahami dulu: Apa yang diandalkan lumpur aktif untuk "bekerja"?
Sebelum membahas bahaya sianida, perlu dipahami terlebih dahulu "prinsip kerja" lumpur aktif. Intinya adalah "komunitas mikroba", dan si kecil ini memiliki pembagian kerja yang jelas: beberapa bakteri bertanggung jawab untuk menggerogoti bahan organik dalam limbah, mengubahnya menjadi karbon dioksida dan air; Beberapa dapat menguraikan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor; Protozoa, di sisi lain, akan mengkonsumsi kelebihan bakteri untuk menjaga keseimbangan mikrobiota mereka. Seluruh prosesnya seperti 'pabrik pengolahan limbah' mini, dan metabolisme, respirasi, dan reproduksi mikroorganisme yang normal adalah kunci pengoperasian sistem ini.
Sederhananya, mikroorganisme hanya dapat bekerja ketika mereka hidup. Begitu mereka menghadapi masalah, lumpur aktif berubah dari "artefak pemurnian" menjadi "lumpur mati" yang tidak berguna. Sianida, di sisi lain, justru merupakan "musuh mematikan" bagi mikroorganisme.
Sianida pada Mikroorganisme: Serangan Tepat pada 'Organ Pernapasan'
Sianida menargetkan mikroorganisme bukan hanya dengan memukul secara acak, tetapi dengan penembakan tepat - khususnya menargetkan sitokrom oksidase dalam sel mikroba. Apa benda ini? Anda dapat menganggapnya sebagai "katup pernapasan" mikroorganisme, yang bertanggung jawab untuk langkah terakhir respirasi seluler, menggabungkan oksigen dan elektron untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan (ATP) untuk kelangsungan hidup mikroba.
Sama seperti orang yang mati lemas tanpa oksigen, mikroorganisme kehilangan fungsi pernapasan normalnya, dan pasokan energi langsung terputus. Misalnya, bakteri sibuk menguraikan bahan organik dalam air limbah. Begitu sianida masuk, "katup pernapasan" macet, dan bakteri langsung "tidak bisa bernapas". Belum lagi menguraikan polutan, bahkan sulit bagi mereka untuk bertahan hidup. Dalam waktu singkat, sejumlah besar bakteri mati dan jumlah "komunitas mikroba efektif" dalam lumpur aktif merosot.
Dan sianida sangat beracun, bahkan jika konsentrasinya dalam limbah hanya beberapa miligram per liter (mg/L), dapat menyebabkan kerusakan pada mikroorganisme yang sensitif; Jika konsentrasinya melebihi 20mg/L, banyak sistem lumpur aktif yang akan runtuh begitu saja. Yang lebih membuat frustrasi adalah, tidak seperti beberapa polutan yang terurai secara perlahan, begitu mereka memasuki tangki aerasi, mereka dengan cepat menyebar dan seluruh komunitas mikroba menderita.
Lumpur aktif 'terpapar': perubahan dari dalam ke luar
Setelah mikroorganisme mati, karakteristik dan fungsi lumpur aktif akan segera berubah, dan pekerja pengolahan limbah yang berpengetahuan dapat langsung tahu bahwa sesuatu telah terjadi. Perubahan ini sangat intuitif, mari kita bahas satu per satu:
1. Kerusakan sifat lumpur: dari "menggumpal" menjadi "menghamburkan pasir"
Lumpur aktif normal bersifat flokulen, seperti serat kapas kecil, yang dapat mengendap secara stabil di dasar tangki (ini disebut "kemampuan pengendapan yang baik"), sehingga memudahkan pemisahan selanjutnya. Tetapi setelah keracunan sianida, kematian bakteri melepaskan zat seperti polisakarida dan protein dalam sel, menyebabkan flok lumpur menjadi longgar, dan beberapa bahkan pecah menjadi partikel kecil.
Akibatnya, air di dalam tangki aerasi menjadi keruh, lumpur tidak dapat mengendap, dan efluen dari tangki sedimentasi sekunder membawa sejumlah besar partikel lumpur, secara langsung memperburuk kualitas air. Terkadang, "penggembungan lumpur" akan terjadi, dan volume lumpur akan menjadi lebih besar, mengambang di atas air seperti busa, yang tidak dapat ditangani secara normal.
2. Penurunan tajam dalam kapasitas pengolahan: polutan tidak dapat dibersihkan
Tugas utama lumpur aktif adalah menguraikan polutan, tetapi mikroorganisme hampir mati, siapa yang akan melakukan pekerjaan itu? Hal yang paling jelas adalah penurunan tajam dalam laju penghilangan COD (kebutuhan oksigen kimia, ukuran bahan organik) - awalnya mampu menghilangkan 80% COD, setelah keracunan, hanya 30% yang tersisa, dan COD efluen sangat melebihi standar.
Jika masih ada nitrogen dan fosfor dalam limbah, situasinya akan menjadi lebih buruk. Bakteri yang bertanggung jawab untuk nitrifikasi (mengubah nitrogen amonia menjadi nitrat) sangat sensitif terhadap sianida, dan bahkan pada konsentrasi rendah, proses nitrifikasi akan terlebih dahulu "berhenti", yang menyebabkan lonjakan nitrogen amonia dalam efluen. Pada titik ini, pabrik pengolahan limbah pada dasarnya telah kehilangan kapasitas pemurniannya, dan air yang dibuang "tidak memenuhi syarat".
3. Perombakan besar komunitas mikroba: kurang berguna, lebih tidak berguna
Komunitas mikroba dalam lumpur aktif adalah "kelangsungan hidup yang paling cocok", dan dalam keadaan normal, bakteri menguntungkan yang menguraikan bahan organik mendominasi. Tetapi ketika sianida datang, sebagian besar bakteri menguntungkan tidak dapat menahannya, hanya menyisakan beberapa bakteri lain-lain yang tahan terhadap sianida (seperti pseudomonas tertentu). Meskipun bakteri lain-lain ini dapat bertahan hidup, kemampuan mereka untuk menguraikan polutan sangat buruk. Bahkan jika populasi bakteri secara bertahap pulih, efisiensi pemurnian lumpur aktif tidak dapat kembali seperti sebelumnya.
Yang lebih merepotkan adalah bahwa beberapa bakteri yang resisten dapat menghasilkan zat lengket, membuat lumpur lebih sulit untuk ditangani dan bahkan berkembang biak bau, membuat seluruh tangki aerasi berbau.
Keracunan akut vs. keracunan kronis: dua jenis siksaan yang berbeda
Dampak sianida pada lumpur aktif dapat diklasifikasikan menjadi "akut" dan "kronis", sama seperti bagaimana penyakit seseorang dapat terjadi secara tiba-tiba atau perlahan.
Keracunan akut: timbul tiba-tiba, kematian cepat
Sebagian besar waktu, itu karena pembuangan dan kebocoran air limbah industri secara ilegal, yang menyebabkan konsentrasi sianida yang tinggi masuk ke pabrik pengolahan limbah. Situasi ini seperti "menuangkan sepanci racun ke lumpur aktif secara tiba-tiba", dan perubahan yang jelas dapat dilihat dalam beberapa jam: lebih banyak busa di tangki aerasi, warna lumpur lebih terang (dari cokelat menjadi kuning keabu-abuan), dan efluen keruh. Jika tidak terdeteksi tepat waktu, seluruh sistem dapat mogok dalam waktu setengah hari, dan mungkin perlu beberapa hari atau bahkan minggu untuk pulih.
Sebelumnya, sebuah pabrik pelapisan listrik setempat secara diam-diam membuang air limbah yang mengandung sianida, menyebabkan lumpur aktif dari pabrik pengolahan limbah terdekat "gagal" dalam semalam. COD efluen meroket dari puluhan menjadi ratusan, dan akhirnya harus segera menghentikan aliran masuk dan menambahkan galur lumpur baru.
Keracunan kronis: tersembunyi dalam, hancur dalam waktu yang lama
Ini lebih terselubung, misalnya, beberapa pabrik membuang konsentrasi sianida yang rendah untuk waktu yang lama, dan konsentrasinya tidak cukup untuk segera membunuh mikroorganisme, tetapi seiring waktu, kerusakan pada komunitas mikroba secara bertahap menjadi jelas. Pada awalnya, itu mungkin hanya sedikit penurunan laju penghilangan COD atau penurunan sedimentasi lumpur, yang dapat dengan mudah disalahartikan sebagai masalah lain (seperti aerasi yang tidak mencukupi atau perubahan suhu air).
Tetapi seiring waktu, aktivitas mikroorganisme akan menurun, dan struktur komunitas mikroba akan benar-benar hancur. Bahkan jika emisi sianida dihentikan kemudian, akan sulit bagi lumpur aktif untuk pulih. Sama seperti seseorang yang mengonsumsi sejumlah kecil racun untuk waktu yang lama, tubuh mereka secara bertahap runtuh dan sangat sulit untuk pulih.
Bagaimana cara mengatasinya? Tindakan anti racun untuk pabrik pengolahan limbah
Karena sianida sangat berbahaya, pabrik pengolahan limbah tidak dapat berdiam diri. Ada dua metode yang umum digunakan sekarang: "pencegahan di muka" dan "penyelamatan setelah fakta".
1. Pra-pencegahan: Jauhkan sianida di luar pintu
Solusi yang paling mendasar adalah mencegah air limbah yang mengandung sianida konsentrasi tinggi masuk ke sistem pengolahan limbah. Perusahaan industri (seperti pabrik pelapisan listrik, pertambangan, dan farmasi) harus terlebih dahulu mengolah air limbah yang mengandung sianida sendiri dan mengurangi konsentrasi sianida ke rentang yang dapat diterima oleh pabrik pengolahan air limbah (umumnya membutuhkan kurang dari 0,5-1mg/L) sebelum dibuang.
Pabrik pengolahan limbah juga akan memasang perangkat pemantauan online di saluran masuk untuk memantau konsentrasi sianida secara real time. Setelah melebihi standar, alarm akan segera dipicu, dan katup masuk akan ditutup untuk mencegah "air beracun" masuk ke tangki aerasi. Ini seperti pemeriksaan keamanan di pintu masuk area perumahan, di mana 'barang berbahaya' pertama kali dihentikan.
2. Penyelamatan pasca: detoksifikasi dan memperpanjang umur lumpur aktif
Jika benar-benar ada kebocoran sianida, kita perlu segera menyelamatkannya:
-Pengenceran darurat: Tambahkan sejumlah besar air bersih atau lumpur refluks ke tangki aerasi untuk mengurangi konsentrasi sianida dan memberi mikroorganisme kesempatan untuk menarik napas.
-Tambahkan agen detoksifikasi seperti natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida untuk mengoksidasi sianida menjadi karbon dioksida dan gas nitrogen yang tidak berbahaya; Atau, besi sulfat dapat ditambahkan untuk bergabung dengan sianida untuk membentuk endapan besi sianida yang tidak larut, yang kemudian dapat disaring.
-Galur bakteri tambahan: Setelah konsentrasi sianida turun, tambahkan lumpur aktif baru atau galur bakteri yang efisien untuk membantu memulihkan vitalitas komunitas bakteri. Proses ini seperti memberikan cairan intravena dan melengkapi nutrisi kepada orang sakit, yang membutuhkan penyesuaian yang lambat.
3. Domestikasi jangka panjang: mengolah "komunitas bakteri anti racun"
Untuk pabrik pengolahan air limbah yang sering bersentuhan dengan konsentrasi sianida yang rendah (seperti air limbah dari area konsentrasi air limbah pelapisan listrik), domestikasi aktif lumpur aktif dapat dimulai. Sederhananya, itu adalah untuk secara bertahap meningkatkan konsentrasi sianida dalam air limbah, memungkinkan mikroorganisme untuk beradaptasi dan menyaring komunitas bakteri yang dapat menahan atau bahkan menguraikan sianida.
Sama seperti melatih kekebalan tubuh, menambahkan konsentrasi sianida yang sangat rendah di awal dan sedikit meningkatkannya setelah adaptasi mikroba, seiring waktu, lumpur dapat mentolerir konsentrasi sianida yang lebih tinggi sambil mempertahankan kemampuan pemurniannya. Namun, proses ini perlu dilakukan secara perlahan, karena terburu-buru sebenarnya dapat menyebabkan keracunan lumpur.
Akhirnya, jujur saja
Lumpur aktif adalah "senjata inti" pengolahan limbah, dan sianida adalah "senjata serangan presisi" terhadapnya. Saat ini, dengan pesatnya perkembangan industri, risiko pembuangan air limbah yang mengandung sianida selalu ada. Jika perusahaan tidak bertanggung jawab dan pabrik pengolahan tidak waspada, mudah untuk menghadapi masalah.
Pada akhirnya, melindungi lumpur aktif dari kerusakan sianida bukan hanya tanggung jawab pabrik pengolahan limbah, tetapi juga membutuhkan perusahaan pencemar untuk mengikuti aturan dan mengolah air limbah dengan baik. Lagipula, jika limbah diolah dengan baik, sungai dan tanah kita tidak akan tercemar. Masalah ini menyangkut semua orang. Saya harap akan ada lebih sedikit berita tentang "kebocoran sianida" di masa depan, sehingga mikroorganisme itu dapat melakukan pekerjaan mereka sebagai "pekerja pengolahan limbah" dengan aman dan mantap~
