1, Mekanisme ekspansi lumpur
Pembengkakan lumpur adalah fenomena abnormal yang umum dalam proses lumpur aktif, terutama disebabkan oleh alasan berikut:
Reproduksi bakteri filamen yang berlebihan
-Faktor dominan adalah proliferasi bakteri filamen (seperti Fusarium graminearum, bakteri penghasil belerang, dll.) di serbuk lumpur,Membentuk struktur mesh longgar yang menghambat pendirian floc.
- Kondisi pemicu:
- Oksigen terlarut rendah (DO<1,0 mg/L);
- Kandungan karbohidrat tinggi (ketidakseimbangan BOD 5/N/P);
- beban lumpur (F/M) terlalu tinggi atau terlalu rendah;
- Nilai pH abnormal (< 6, 0 atau > 9, 0).
Bulking non-filamen
Akumulasi zat kental: Sekresi zat polimer ekstraseluler (EPS) yang berlebihan oleh serbuk mikroba dalam lumpur menyebabkan penurunan kepadatan serbuk.
Dampak lingkungan: perubahan tiba-tiba suhu air masuk, dampak zat beracun (seperti logam berat, surfaktan).
2, Fenomena pembengkakan lumpur
Kinerja fisik
- Interface antara lumpur dan air di tangki sedimentasi sekunder meningkat, dan indeks volume lumpur (SVI) meningkat secara signifikan (> 150 mL/g, dan dalam kasus yang parah> 300 mL/g);
- Tingkat sedimentasi lumpur melambat, supernatant menjadi keruh, dan membawa kelompok kecil.
Dampak Operasional
- Kehilangan lumpur menyebabkan penurunan konsentrasi lumpur di tangki aerasi (MLSS);
-COD dan SS limbah melebihi standar, sehingga mengurangi efisiensi pengolahan;
- Dalam kasus yang parah, bisa menyebabkan sistem crash.
3, Langkah Solusi
Berdasarkan jenis dan penyebab ekspansi, langkah-langkah yang ditargetkan berikut dapat diambil:
1. Pengendalian ekspansi bakteri filamen
- Pengaturan proses
- Meningkatkan konsentrasi DO: Menjaga DO di tangki aerasi pada 2,0-3,0 mg/L untuk menekan keunggulan kompetitif bakteri filamen;
- Mengoptimalkan nilai F/M: Mengontrol beban lumpur pada 0,2 ~ 0,4 kg BOD 5/(kg MLSS · d) dengan membuang lumpur atau menyesuaikan beban masuk;
- Meningkatkan rasio nutrisi: Tambahkan nutrisi nitrogen dan fosfor (seperti urea dan asam fosforat) untuk memastikan BOD 5: N: P ≈ 100:5:1.
- Intervensi kimia
-Tambahkan koagulan seperti polyaluminum chloride (PAC) dan ferric chloride (FeCl) untuk meningkatkan kohesifitas flocs;
-Oksidant: Natrium hipoklorit (NaClO) atau hidrogen peroksida (H 2 O 2) ditambahkan untuk secara selektif menghambat bakteri filamen.
-Regulasi biologis
- Memperkenalkan strain bakteri yang menguntungkan: menambahkan agen mikroba khusus (seperti bakteri fotosintesis dan Bacillus) untuk bersaing dan menghambat bakteri filamen;
- Cuci lumpur: encerkan konsentrasi bakteri filamen melalui sistem refluks lumpur tangki sedimentasi sekunder.
2. Pengendalian ekspansi bakteri nonfilamentous
- Mengurangi beban aliran: meminimalkan dampak air limbah organik konsentrasi tinggi dan menghindari penyerapan zat organik yang berlebihan oleh lumpur;
Tambahkan larutan alkali (seperti NaOH) atau larutan asam (seperti H 2 SO 4) untuk menjaga pH antara 6,5 dan 8.5;
- Pengolahan awal penguatan: penambahan kisi-kisi dan tangki sedimentasi untuk menghilangkan zat seperti minyak dan zat padat tersuspensi yang dapat menyebabkan ekspansi kental.
3. Langkah darurat
- Menambahkan zat inert seperti tanah diatomaceous dan abu terbang untuk meningkatkan kepadatan lumpur;
- Pengeringan lumpur sementara: mengurangi jumlah lumpur dalam sistem dengan cepat melalui sentrifugal atau pencet filter;
-Memulihkan penyumbatan: Hentikan aliran air dan lanjutkan aerasi selama 24-48 jam, mengkonsumsi zat organik dan EPS yang berlebihan.
4, Pencegahan dan pemantauan
Indikator pemantauan harian
-SVI: pemantauan harian, dengan ambang peringatan ditetapkan pada 120-150 mL/g;
- Pengamatan mikroskopis: Pemeriksaan mikroskopis reguler terhadap jumlah bakteri filamen (dikontrol di bawah tingkat 3);
Nilai DO, pH, F/M: Pemantauan fluktuasi parameter proses secara real time.
Strategi manajemen jangka panjang
-Menstabilkan kualitas air masuk dan menghindari beban dampak;
-Mengeluarkan lumpur secara teratur dan menjaga usia lumpur yang wajar (SRT);
- Mengoptimalkan desain sistem aerasi untuk memastikan distribusi oksigen larut (DO) yang merata.
Dengan menganalisis secara ilmiah jenis ekspansi dan menyesuaikan dengan tepat parameter proses, kinerja sedimentasi lumpur dapat secara efektif dipulihkan,memastikan operasi sistem pengolahan air limbah yang stabil.
