Oleh: Kate
Email: kate@aquasust.com
Tarikh: 18hb Nov 2024
Pada masa ini, proses perwakilan dalam aplikasi rawatan biologi kumbahan terutamanya termasuk proses enapcemar diaktifkan dan proses biofilem. Seterusnya, berdasarkan tahun amalan pengeluaran dan kajian teori, kedua-dua kaedah proses akan dianalisis dan dibandingkan.
Proses enapcemar diaktifkan
Proses dan Prinsip
Proses enapcemar teraktif biasa terdiri daripada tangki pengudaraan, tangki pemendapan, sistem pemulangan enapcemar dan sistem penyingkiran lebihan enapcemar.
Kumbahan dan enap cemar teraktif yang dikembalikan memasuki tangki pengudaraan bersama-sama untuk membentuk cecair bercampur. Udara termampat yang dihantar dari stesen pemampat udara memasuki kumbahan dalam bentuk buih kecil melalui alat resapan udara yang diletakkan di bahagian bawah tangki pengudaraan, dengan tujuan untuk meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam kumbahan dan juga mengekalkan cecair campuran dalam keadaan pergolakan yang ganas dan keadaan digantung. Oksigen terlarut, enap cemar teraktif, dan kumbahan bercampur sepenuhnya dan bersentuhan antara satu sama lain, membolehkan tindak balas enap cemar teraktif berjalan seperti biasa.
Pada peringkat pertama, bahan pencemar organik dalam kumbahan diserap pada permukaan zoogloea oleh zarah enapcemar teraktif kerana kawasan permukaan yang besar dan bahan likat polisakarida. Pada masa yang sama, beberapa bahan organik makromolekul diuraikan menjadi bahan organik molekul kecil di bawah tindakan enzim ekstraselular bakteria.
Pada peringkat kedua, mikroorganisma menyerap bahan organik ini dan mengoksida dan menguraikannya di bawah keadaan oksigen yang mencukupi untuk membentuk karbon dioksida dan air, sebahagian daripadanya digunakan untuk pembiakan dan pembiakan mereka sendiri. Hasil daripada tindak balas enapcemar teraktif ialah bahan pencemar organik dalam kumbahan terdegradasi dan dikeluarkan, enap cemar teraktif itu sendiri membiak dan membesar, dan kumbahan dibersihkan. Cecair campuran selepas disucikan oleh enap cemar teraktif memasuki tangki pemendapan sekunder, di mana enap cemar teraktif terampai dan bahan pepejal lain dalam cecair campuran dimendakkan dan diasingkan daripada air. Kumbahan yang telah dijernihkan dibuang sebagai air terawat. Enap cemar yang tertumpu melalui pemendakan dilepaskan dari bahagian bawah tangki pemendapan, kebanyakannya dikembalikan ke tangki pengudaraan sebagai enap cemar inokulasi untuk memastikan kepekatan pepejal terampai dan kepekatan mikrob dalam tangki pengudaraan; mikroorganisma yang membiak dilepaskan daripada sistem sebagai "enapcemar lebihan". Malah, bahan pencemar sebahagian besarnya dipindahkan dari kumbahan ke lebihan enap cemar ini.
Prinsip proses enapcemar teraktif boleh dinyatakan secara imej sebagai: mikroorganisma "makan" bahan organik dalam kumbahan, mengubah kumbahan menjadi air bersih. Pada asasnya, ia adalah serupa dengan proses semula jadi penyucian badan air, kecuali melalui peningkatan buatan, kesan pembersihan kumbahan adalah lebih baik.
Proses biofilm
Proses Biofilem Jenis Proses.
Jenis basah: penapis biologi, menara biologi, meja putar biologi.
Jenis terendam: pengoksidaan sentuhan, bahan penapis terendam dalam tangki penapis.
Jenis katil terbendalir: karbon teraktif biologi, medium pasir terampai dan mengalir di dalam tangki.
Prinsip: Oleh kerana kumbahan domestik mengandungi sejumlah besar komponen organik, proses biofilem bergantung pada filem mikrob yang dipasang pada permukaan pembawa untuk merendahkan bahan organik. Memandangkan sel mikrob hampir boleh melekat, membesar dan membiak pada mana-mana permukaan pembawa yang sesuai dalam persekitaran air, polimer ekstraselular yang memanjang daripada sel menyebabkan sel mikrob membentuk struktur jalinan berserabut. Oleh itu, biofilm biasanya mempunyai struktur berliang dan sifat penjerapan yang kuat.
Biofilem melekat pada permukaan pembawa dan merupakan bahan yang sangat hidrofilik. Di bawah keadaan aliran kumbahan yang berterusan, sentiasa ada lapisan air yang melekat di bahagian luarnya.
Biofilm juga merupakan bahan mikroorganisma yang sangat padat. Sebilangan besar mikroorganisma dan mikro-haiwan tumbuh dan membiak di permukaan dan di dalam membran, membentuk rantai makanan yang terdiri daripada bahan pencemar organik → bakteria → protozoa (metazoa).
Biofilm terdiri daripada bakteria, kulat, alga, protozoa, metazoa, dan beberapa komuniti biologi yang boleh dilihat. Apabila kumbahan mengalir di atas permukaan pembawa, bahan pencemar organik dalam kumbahan diserap oleh mikroorganisma dalam biofilem, dan oksigen meresap ke dalam biofilem. Biodegradasi dan kesan lain berlaku dalam membran untuk melengkapkan degradasi bahan organik.
Lapisan permukaan biofilem adalah mikroorganisma aerobik dan fakultatif, manakala lapisan dalam biofilm selalunya berada dalam keadaan anaerobik. Apabila biofilem menebal secara beransur-ansur dan ketebalan lapisan anaerobik melebihi lapisan aerobik, ia akan membawa kepada penumpahan biofilem, dan biofilem baharu akan dijana semula pada permukaan pembawa. Melalui pembaharuan berkala biofilm, operasi normal reaktor biofilm dikekalkan.
Pembaharuan dan penumpahan biofilm. Mengekalkan operasi biasa reaktor biofilem adalah bahagian penting dalam pembaharuan dan penumpahan biofilem. Lapisan permukaan biofilem adalah mikroorganisma aerobik dan fakultatif, manakala lapisan dalam biofilm selalunya berada dalam keadaan anaerobik. Apabila biofilem menebal secara beransur-ansur dan ketebalan lapisan anaerobik melebihi lapisan aerobik, ia akan membawa kepada penumpahan biofilem, dan biofilem baharu akan dijana semula pada permukaan pembawa.
Proses pembaharuan dan penumpahan adalah seperti berikut:
Pertama, proses penampilan membran anaerobik:
Satu ialah biofilm;
Yang kedua ialah ketebalan umum biofilm matang terus meningkat, dan bahagian dalam yang tidak dapat menembusi oksigen akan berubah kepada keadaan anaerobik; kedua-duanya terdiri daripada membran anaerobik dan membran aerobik;
Yang ketiga ialah membran aerobik adalah tempat utama untuk degradasi bahan organik, dan ketebalan umum ialah 2 mm.
Kedua, proses penebalan membran anaerobik:
Satu ialah peningkatan metabolit anaerobik, yang membawa kepada ketidakseimbangan antara membran anaerobik dan membran aerobik;
Yang kedua ialah pelepasan berterusan produk gas, yang melemahkan keupayaan lekatan biofilm pada pengisi;
Yang ketiga ialah menjadi biofilm yang semakin tua, yang mempunyai fungsi penulenan yang lemah dan mudah gugur.
Ketiga, kemas kini biofilm:
Salah satunya ialah penumpahan membran penuaan, dan biofilm baru akan tumbuh semula;
Yang kedua ialah fungsi penulenan biofilm baharu adalah lebih kuat.
Perbandingan proses enapcemar teraktif dan proses biofilem
Kebaikan dan keburukan proses enapcemar teraktif.
Untuk masa yang lama, rawatan biologi sekunder kumbahan domestik bandar kebanyakannya menggunakan proses enapcemar teraktif, yang kini merupakan proses rawatan biologi sekunder yang paling banyak digunakan di dunia. Ia mempunyai ciri-ciri berikut:
Pertama, menggunakan proses enapcemar teraktif tradisional, kos pembinaan modal, kos operasi, penggunaan tenaga selalunya tinggi, pengurusannya lebih kompleks, dan penggembungan enap cemar mudah berlaku; peralatan proses tidak dapat memenuhi keperluan kecekapan tinggi dan penggunaan rendah.
Kedua, dengan pengetatan berterusan piawaian pelepasan kumbahan, keperluan yang lebih tinggi diletakkan pada pelepasan nutrien seperti nitrogen dan fosforus dalam kumbahan. Proses rawatan kumbahan tradisional dengan fungsi penyingkiran nitrogen dan fosforus kebanyakannya menggunakan proses enapcemar teraktif, selalunya memerlukan beberapa tangki tindak balas anaerobik dan aerobik untuk disambung secara bersiri untuk membentuk tangki tindak balas pelbagai peringkat, dan meningkatkan peredaran dalaman untuk mencapai tujuan nitrogen. dan penyingkiran fosforus, yang pasti akan meningkatkan pelaburan modal dan penggunaan tenaga, dan menjadikan operasi dan pengurusan lebih kompleks.
Ketiga, proses enapcemar diaktifkan menghasilkan sejumlah besar enapcemar lebihan, yang memerlukan rawatan detoksifikasi enapcemar, meningkatkan pelaburan.
Kebaikan dan keburukan proses biofilm.
Proses biofilem juga merupakan kaedah yang biasa digunakan untuk rawatan biologi sekunder kumbahan bandar. Berbanding dengan proses enapcemar diaktifkan, ia mempunyai ciri-ciri berikut:
Pertama, biofilem mempunyai kebolehsuaian yang kuat kepada perubahan dalam kualiti dan kuantiti kumbahan, dan mudah diurus, dan pukal enap cemar tidak akan berlaku.
Kedua, mikroorganisma ditetapkan pada permukaan pembawa, dan mikroorganisma dengan masa penjanaan yang lebih lama juga boleh membiak. Fasa biologi adalah lebih banyak, stabil, dan menghasilkan kurang lebihan enapcemar.
Ketiga, ia boleh merawat kumbahan berkepekatan rendah. Di samping itu, kelemahan proses biofilem ialah pembawa biofilem meningkatkan pelaburan sistem; kawasan permukaan khusus bahan pembawa adalah kecil, peranti tindak balas mempunyai volum terhad dan kecekapan ruang yang rendah, dan kecekapan rawatan adalah lebih rendah daripada proses enapcemar yang diaktifkan semasa merawat kumbahan bandar; jumlah mikroorganisma yang melekat pada permukaan pepejal sukar dikawal, dan fleksibiliti operasi adalah lemah; pengudaraan semula jadi digunakan untuk bekalan oksigen, yang tidak mencukupi seperti bekalan enapcemar diaktifkan, dan keadaan anaerobik terdedah kepada berlaku.