Dalam proses pengolahan air limbah, metode lumpur aktif digunakan secara luas karena efisiensi dan biaya yang efektif.Kinerja menetap lumpur aktif secara langsung menentukan efisiensi pemisahan padat-cair tangki sedimentasi sekunder, sehingga mempengaruhi stabilitas kualitas limbah. Ketika kinerja menetap lumpur aktif yang buruk, sering muncul sebagai peningkatan abnormal dalam indeks volume lumpur (SVI),pengisian lumpur dalam tangki sedimentasi sekunderJika tidak segera ditangani, hal ini dapat menyebabkan kelumpuhan seluruh sistem pengolahan air limbah.Artikel ini akan dimulai dengan analisis penyebab kinerja menetap lumpur aktif yang buruk, secara sistematis menguraikan langkah-langkah pemulihan yang ditargetkan, dan mengusulkan strategi pencegahan jangka panjang untuk memberikan referensi teknis untuk operasi stabil pabrik pengolahan air limbah.
```Analisis Penyebab Utama Prestasi Penyelesaian yang Buruk dalam Limbah Aktif ```
Penyebab utama dari kinerja menetap yang buruk dalam lumpur aktif adalah struktur flocculation yang abnormal dari lumpur atau perbedaan kepadatan yang berkurang antara lumpur dan air,yang mencegah pengendapan yang efektif di tangki sedimentasi sekunderBerdasarkan praktik teknik, penyebab utama dapat dikategorikan menjadi tiga jenis utama: faktor biologis, faktor operasional, dan faktor lingkungan, seperti yang dijelaskan di bawah ini
(1) Faktor Biologis: Ketidakseimbangan Komunitas Mikrobial
Faktor biologis adalah penyebab paling umum dari keterendahan lumpur yang buruk, terutama terkait dengan spesies, jumlah, dan keadaan metabolisme mikroba,dengan bulking filamen dan bulking non-filament adalah contoh yang paling khas.
Floc bulking: Proliferasi bakteri filamen yang berlebihan dalam lumpur aktif, di mana hifa mereka saling terjalin untuk membentuk struktur floc yang longgar, menghambat pemisahan lumpur-air.Penyebab umum termasuk::
Ketidakseimbangan dalam rasio karbon-nitrogen (C/N) yang mempengaruhi, seperti sumber karbon yang berlebihan (misalnya, air limbah karbohidrat konsentrasi tinggi) atau nutrisi nitrogen/fosfor yang tidak cukup,mengarah pada peningkatan keunggulan kompetitif untuk bakteri filamen;
Konsentrasi oksigen terlarut (DO) terlalu rendah (biasanya < 2mg/L), terutama di zona kekurangan oksigen lokal di tangki aerasi.Bakteri filamen (seperti Nocardia dan Thiothrix) tumbuh subur di lingkungan dengan oksigen rendah dan berkembang biak secara luas;
Influks mengandung zat penghambat (seperti logam berat dan senyawa organik beracun), yang menekan pertumbuhan bakteri flocculent normal.menjadi lebih tahan terhadap toksisitas, secara bertahap mendominasi.
2. Bulking filamen: Juga dikenal sebagai bulking lengket, serpihan lumpur menjadi longgar dan kental karena menyerap sejumlah besar air, sehingga penurunan yang signifikan dalam kecepatan menetap.Penyebab utama termasuk::
- Konsentrasi zat organik dalam aliran terlalu tinggi (seperti COD> 3000mg/L), yang menyebabkan proliferasi mikroba yang berlebihan dan pembentukan struktur kompak yang tidak cukup dalam kawanan;
-Jika umur lumpur (SRT) terlalu lama, mikroorganisme akan memasuki periode penurunan, dan sekresi zat polimer ekstraseluler (EPS) yang berlebihan akan menyebabkan peningkatan hidrofilisitas kelompok;
- Proses denitrifikasi tidak normal, dan nitrat dalam tangki sedimentasi sekunder direduksi menjadi gas nitrogen dalam kondisi anaerob.menyebabkan mereka melayang ke atas.
(2) Faktor operasi: Penyimpangan parameter kontrol proses
Pengendalian parameter operasi yang tidak tepat dalam sistem pengolahan air limbah dapat langsung mengganggu lingkungan metabolisme normal lumpur aktif dan menyebabkan masalah sedimentasi.
- Sistem aerasi yang tidak normal: aerasi yang tidak merata menyebabkan fluktuasi konsentrasi DO yang berlebihan di tangki aerasi (peroksida lokal atau hipoksia), atau intensitas aerasi yang tinggi (seperti rasio udara-air>15).:1), yang memecah serbuk lumpur dan membentuk partikel kecil;
-Kontrol rasio refluks yang tidak tepat: rasio refluks lumpur terlalu rendah (biasanya < 50%), mengakibatkan konsentrasi lumpur yang tidak cukup (MLSS) di tangki aerasi dan kesulitan pembentukan floc;Jika rasio refluks terlalu tinggi (> 150%), dapat membawa lumpur longgar yang belum menetap di tangki sedimentasi sekunder kembali ke tangki aerasi, memperburuk kerusakan sedimentasi;
- Penarikan lumpur yang tertunda: Penarikan lumpur yang tersisa yang tidak memadai menyebabkan usia lumpur yang berlebihan, penuaan lumpur, desintegrasi atau MLSS tinggi (> 5000mg/L),mengakibatkan peningkatan viskositas campuran air lumpur di tangki aerasi dan peningkatan resistensi menetap.
(3) Faktor lingkungan: perubahan mendadak dalam kualitas air masuk dan kondisi eksternal
Perubahan tiba-tiba pada lingkungan eksternal atau kualitas air masuk yang melebihi kemampuan adaptasi lumpur aktif dapat dengan mudah menyebabkan masalah sedimentasi.
- Fluktuasi kualitas air masuk: seperti peningkatan tiba-tiba (> 9) atau penurunan (< 6) pH masuk,yang dapat merusak struktur dinding sel mikroba dan menyebabkan desintegrasi lumpur aktif; Perubahan tiba-tiba suhu air masuk (seperti perbedaan suhu> 5 °C/hari) dapat mempengaruhi tingkat metabolisme mikroba, terutama di lingkungan suhu rendah (< 15 °C),yang dapat secara signifikan mengurangi tingkat penyerapan lumpur;
- beban dampak: dalam waktu singkat, sejumlah besar air limbah konsentrasi tinggi (seperti pembuangan intermiten air limbah industri) masuk ke sistem,atau zat padat tersuspensi (SS) dalam aliran terlalu tinggi (seperti> 500mg/L), dan lumpur aktif tidak dapat diserap dan terdegradasi dengan cara yang tepat waktu, yang mengakibatkan "pencairan" atau penyertaan kotoran dalam serbuk dan penurunan kinerja sedimentasi;
- Lingkungan operasi yang tidak normal dari tangki sedimentasi sekunder: seperti distribusi air yang tidak merata di inlet tangki sedimentasi sekunder, kecepatan aliran lokal yang tinggi (> 0,5 m/h),dan erosi lapisan lumpur; Akumulasi lumpur yang berlebihan di tangki sedimentasi sekunder (dengan ketebalan lapisan sedimen lebih dari 0,5 m) dapat menyebabkan pembusukan lumpur anaerobik,menghasilkan gas seperti metana dan hidrogen sulfida, yang membawa lumpur ke permukaan.
2、 Langkah-langkah pemulihan yang ditargetkan untuk menetap buruk lumpur aktif
Menanggapi masalah penyelesaian yang disebabkan oleh berbagai penyebab, perlu untuk mengadopsi pendekatan "penyesuaian dinamis kebijakan klasifikasi diagnosis yang tepat",menerapkan langkah pemulihan secara bertahap, dan hindari operasi buta yang memperburuk kerusakan sistem.
(1) Intervensi darurat: Cepat meringankan kecenderungan pemukiman yang memburuk
Ketika sedimentasi lumpur aktif buruk dan SS limbah melebihi standar (seperti > 30mg/L) atau lumpur di tangki sedimentasi sekunder sangat hanyut,langkah-langkah darurat harus diambil terlebih dahulu untuk mengendalikan polusi dan menciptakan kondisi untuk pemulihan berikutnya.
1. Memperkuat pemisahan lumpur dan air:
-Tambahkan flocculant anorganik (seperti polyaluminum chloride (PAC) dan ferrous sulfate) ke tangki aerasi atau tangki sedimentasi sekunder,dengan dosis disesuaikan sesuai dengan konsentrasi lumpur (biasanya 50-200mg/L), untuk mendorong koagulasi serbuk lumpur dan meningkatkan tingkat sedimentasi melalui netralisasi muatan;
-Jika viskositas lumpur terlalu tinggi, koagulan inert (seperti abu terbang dan tanah diatomaceous) dapat ditambahkan pada dosis 5% -10% dari MLSS untuk meningkatkan kepadatan floc dan mengurangi adsorpsi air;
- Mengurangi beban masuk sementara, mengendalikan beban volumetrik COD di bawah 0,3-0,5 kg COD/ ((kgMLSS · d), mengurangi tekanan metabolisme mikroba, dan menghindari pelepasan lebih lanjut dari serbuk.
2Optimalkan operasi tangki sedimentasi sekunder:
- Menunda atau mengurangi aliran balik lumpur, menunggu lumpur di tangki sedimentasi sekunder untuk sepenuhnya menetap (biasanya 1-2 jam),dan kemudian buang cairan bening atas untuk menghindari sirkulasi lumpur longgar;
-Jika ada denitrifikasi mengambang di tangki sedimentasi sekunder,sejumlah kecil aerasi dapat ditambahkan ke tangki (seperti membuka perangkat aerasi bagian bawah) untuk mempertahankan konsentrasi DO 1-2mg/L dan menghambat reaksi denitrifikasi;
-Clean up the accumulated sludge in the secondary sedimentation tank and thoroughly discharge the aged sludge at the bottom of the tank through a sludge discharge pump to avoid anaerobic decay affecting the overall sludge performance.
(2) Penyesuaian sistem: Bertujuan untuk memperbaiki kinerja lumpur berdasarkan penyebabnya
Setelah tindakan darurat untuk mengendalikan polusi, perlu menyesuaikan parameter proses sesuai dengan penyebabnya dan secara mendasar mengembalikan kinerja menetap lumpur aktif.
1Langkah-langkah pemulihan untuk ekspansi bakteri filamen
- Suplai nutrisi yang seimbang: Periksa rasio C/N/P yang masuk.tambahkan urea (sumber nitrogen) atau kalium dihidrogen fosfat (sumber fosfor) ke tangki aerasi untuk mengontrol rasio C/N pada 10-151:1 dan C/P pada 50-100:1, meningkatkan daya saing bakteri flocculent;
- Meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut: Sesuaikan sistem aerasi untuk memastikan bahwa konsentrasi DO dalam tangki aerasi tetap stabil pada 2-4mg/L,terutama di sudut tangki dan area dengan ventilator yang tidak berfungsi dengan baik. pemeliharaan tepat waktu atau penambahan titik aerasi diperlukan untuk menghilangkan zona kekurangan oksigen lokal;
- Mengurangi umur lumpur: Meningkatkan jumlah pelepasan lumpur berlebih, mengendalikan usia lumpur pada 5-8 hari (diatur sesuai dengan suhu air,dan dapat diperpanjang dengan tepat hingga 10 hari pada suhu rendah), dan mengurangi jumlah bakteri filamen melalui efek "mencuci" - bakteri filamen memiliki siklus pertumbuhan yang lebih lama, dan usia lumpur yang pendek dapat menghambat reproduksi yang berlebihan;
-Tambahkan agen antibakteri (digunakan dengan hati-hati): Jika bakteri filamen (seperti bakteri penghasil sulfur) berkembang biak dalam jumlah besar,sejumlah kecil oksidant berbasis klorin (seperti natrium hipoklorit) dapat ditambahkan ke inlet tangki aerasi pada dosis 00,5-1mg/L (dihitung sebagai klorin efektif) untuk menghambat aktivitas bakteri filamen, tetapi aktivitas mikroba perlu dipantau dengan cermat untuk menghindari penghambatan yang berlebihan.
2- Langkah pemulihan untuk ekspansi bakteri non-filament
- Mengontrol konsentrasi zat organik dalam aliran: Dengan menyesuaikan katup aliran atau mengatur tangki homogenisasi,COD dari aliran ke dalam tangki aerasi dapat dikontrol dalam 1000-2000mg/LJika konsentrasi yang masuk terlalu tinggi, metode seperti pengalihan dan pengenceran dapat digunakan untuk mengurangi beban;
-Optimisasi usia lumpur dan pelepasan: Jika usia lumpur terlalu lama, tingkatkan pelepasan lumpur berlebih, kontrol MLSS pada 3000-4000mg/L, sesuaikan usia lumpur menjadi 8-12 hari,Mempromosikan metabolisme mikroba yang normal, dan mengurangi sekresi EPS;
- Memperkuat aerasi dan mengaduk: meningkatkan intensitas aerasi dengan tepat (rasio udara-air 12-15:1), meningkatkan efek pencampuran lumpur dan air,dan menghindari serbuk dari menyerap terlalu banyak air karena berdiri, tetapi perlu untuk menghindari aerasi yang berlebihan yang memecahkan serbuk.
3. Langkah-langkah pemulihan untuk faktor operasional/lingkungan
- Sistem aerasi yang stabil: Periksa aerator secara teratur (seperti aerator membran dan pipa berlubang), ganti bagian yang rusak, dan pastikan aerasi yang seragam;Pengaturan laju aerasi secara real time melalui perangkat pemantauan online DO untuk menghindari fluktuasi DO;
Optimalkan rasio refluks: Berdasarkan MLSS dan kondisi sedimentasi tangki sedimentasi sekunder,Mengontrol rasio refluks pada 70% -100% untuk memastikan bahwa MLSS tangki aerasi stabil pada 3000-4000mg/L, dengan menghindari penggosokan lapisan lumpur di tangki sedimentasi sekunder;
- Menyesuaikan parameter lingkungan air masuk: Jika pH air masuk tidak normal,tambahkan asam (seperti asam sulfat) atau alkali (seperti natrium hidroksida) ke tangki pengatur untuk mengontrol pH antara 6.5-8.5Jika suhu air terlalu rendah, perangkat pemanasan (seperti pemanasan uap) dapat digunakan untuk menjaga suhu air pada 15-25 °C (rentang suhu optimal untuk mikroorganisme);
- Untuk mengatasi beban benturan: Tangki pengatur darurat dipasang di inlet.dan kemudian perlahan-lahan dipompa ke dalam tangki aerasiPada saat yang sama, intensitas aerasi dan penambahan nutrisi meningkat untuk membantu mikroorganisme beradaptasi dengan perubahan beban.
(3) Verifikasi dan konsolidasi: Memastikan efek pemulihan yang stabil
Setelah mengambil tindakan pemulihan, perlu untuk terus memantau indikator utama, memverifikasi efektivitasnya, dan menyesuaikan parameter untuk menghindari masalah berulang.
Indikator pemantauan: Deteksi harian SVI (normal range 50-150mL/g), MLSS, DO, C/N/P yang masuk, SS yang keluar dan indikator lainnya.Jika SVI tetap stabil dalam kisaran normal selama 3 hari berturut-turut dan SS limbah < 10 mg/L, menunjukkan bahwa penyerapan lumpur telah dipulihkan;
- Parameter pengerasan: mengeraskan intensitas aerasi optimal, rasio refluks, laju pelepasan lumpur,Dosis garam nutrisi dan parameter lainnya selama proses pemulihan untuk membentuk rencana operasi standar;
Jika kualitas air masuk tidak stabil untuk waktu yang lama,Limbah aktif dapat didomestikasi dengan meningkatkan beban masuk secara bertahap (dengan 10% -20% setiap kali) untuk meningkatkan ketahanan benturan.
