I . Definicija i karakteristike biološke pjene
Biološka pjena je uobičajena pojava u sustavima za pročišćavanje otpadnih voda s aktivnim muljevima, karakterizirana akumulacijom velike količine stabilne, viskozne pjene na površini spremnika za prozračivanje ., ova je pjena obično smeđa ili bijela boja i pokazuje da je otporan na visoku stabilnost, a nenokološko se na konvencionalni hidraulilni utjecaj, što je nenokolovno hidraulilni utjecaj, što je otporan na konvencionalni hidraulilni utjecaj, što je otporan na konvencionalne hidrauličke udar mikrobnom metaboličkom aktivnošću, a njegovo stvaranje i postojanost usko su povezani s rastom i reprodukcijom specifičnih mikrobnih populacija .
Ii . Glavni uzroci biološke pjene
(1) Mikrobni čimbenici
Prekomjerni rast vlaknastih bakterija: Prerasti vlaknastih mikroorganizama kao što su Nocardia i Microthrix Parvicella glavni je uzrok biološke pjene . Ovi mikroorganizmi imaju hidrofobne stanične površine koje mogu adsorbirati mjehuriće zraka i formirati stabilne strukture pjene.
Proliferacija aktinomiceta: Određeni aktinomicete, kao što su Gordonia i Tsukamurella, također mogu uzrokovati probleme s pjenom, posebno u sustavima s niskim omjerima F/M i dugim vremenima zadržavanja mulja (SRT) .
Ostale bakterije koje formiraju pjenu: To uključuje neke nefilamentne hidrofobne bakterije, kao što su Rhodococcus i Corynebacterium .
(2) Operativni čimbenici
Prekomjerno vrijeme zadržavanja mulja (SRT): Produljeni SRT pogoduje rastu sporo rastućih vlaknastih bakterija i aktinomiceta, povećavajući rizik od stvaranja pjene .
Nisko organsko opterećenje (nizak omjer F/M): Kad je organsko opterećenje ispod 0 . 1 kg bod/kg mlss · d, filamente bakterije dobivaju konkurentsku prednost.
Nedovoljno otopljeni kisik (do): Lokalizirana hipoksija promiče rast određenih vlaknastih bakterija, posebno pri visokim koncentracijama mulja .
Temperaturne fluktuacije: Problemi s pjenom posebno su istaknuti tijekom proljeća i jeseni kada temperature drastično fluktuiraju . Optimalna temperatura rasta za mnoge bakterije koje formiraju pjenu iznosi između 15 do 25 stupnjeva .
(3) Utjecaj faktora kvalitete vode
Ulja i lipidi: Visoke koncentracije ulja, masnih kiselina ili površinski aktivnih tvari u utjecaju mogu potaknuti rast hidrofobnih mikroorganizama .
Industrijske komponente otpadnih voda: Određeni organski spojevi u industrijskim otpadnim vodama mogu poslužiti kao selektivni supstrat za bakterije koje formiraju pjenu .
Neravnoteža hranjivih sastojaka: Neravnoteža u hranjivim tvarima kao što su dušik (N) i fosfor (P) može utjecati na strukturu mikrobne zajednice .
Iii . Opasnosti biološke pjene
Smanjena učinkovitost liječenja: Pokrivanje pjene na površini smanjuje učinkovitost prijenosa kisika, negativno utječući na performanse liječenja .
Oštećenje opreme: Prepuna pjena može oštetiti opremu za prozračivanje i motore .
Pitanja okoliša i sanitarnih sustava: Pjena može nositi patogene, što dovodi do sekundarnog zagađenja i lažnih mirisa .
Povećani operativni troškovi: Za kontrolu pjene potrebni su dodatna radna snaga i resursi .
Iv . Kontrolne mjere za biološku pjenu
(1) Mjere za podešavanje procesa
Prilagodite vrijeme zadržavanja mulja (SRT): Prikladno smanjenje SRT (E . g ., na 8–10 dana) može učinkovito inhibirati sporo rastuće bakterije koje formiraju pjenu .
Kontrolni omjer F/M: Održavajte odgovarajući omjer hrane i mikroorganizma (f/m) (0 . 2–0,5 kg BOD/kg MLSS · D) kako biste izbjegli dugotrajni rad s malim opterećenjem.
Optimizirajte sustav prozračivanja: Osigurati dovoljno otopljenog kisika (do> 2 mg/l) da biste spriječili lokaliziranu hipoksiju .
Povećajte omjer povrata mulja: Veći omjer povrata smanjuje vrijeme zadržavanja mulja, suzbijajući rast vlaknastih bakterija .
Raspoređena distribucija utjecaja: Usvojite više točke metode raspodjele utjecaja za uravnoteženje opterećenja u različitim zonama .
(2) fizičke i kemijske mjere
Prskati: Korištenje tretiranih voda za otpad ili vodu za prskanje i razbijanje pjene je jednostavan, ali ima ograničenu učinkovitost .
Dodavanje agensa za defoaming: Može se primijeniti kratkotrajna upotreba silikonskih ili alkohola na bazi alkohola, ali dugotrajna upotreba može utjecati na učinkovitost liječenja .
Dodavanje koagulansa: Odgovarajuće doziranje PAC (polialuminski klorid) ili željeznih soli mogu poboljšati izmirivost mulja i suzbiti pjenu .
Selektivna dezinfekcija: Kontrolirano doziranje vodikovog peroksida, ozona ili klora (10–20 mg/g ss) može selektivno ubiti vlaknaste bakterije, ali doziranje se mora pažljivo nadzirati .
(3) Mjere biološke kontrole
Konkurentna inhibicija mikroba: Uvesti specifične bakterijske agense (e . g ., brzo rastuće sojeve) kako bi se konkurentno inhibirao bakterije koje formiraju pjenu .
QPCR praćenje: Koristite tehnike molekularne biologije za nadgledanje populacije bakterija koje formiraju pjenu za rano upozorenje .
Biološka predatora: Uvesti određene protozoa ili metazoa u plijen na vlaknastim bakterijama .
(4) Mjere poboljšanja dizajna
Ugradite pregrade od pjene: Postavite pregrade na površini spremnika za prozračivanje kako bi se spriječilo širenje pjene .
Optimizirajte dizajn spremnika: Upotrijebite potpuno miješane reaktore umjesto sustava protoka utikača kako biste smanjili lokalizirane neravnoteže opterećenja .
Dodajte sustave za prikupljanje i pročišćavanje pjene: Dizajn Specijalizirane uređaje za prikupljanje i odlaganje pjene .
V . Preporuke sveobuhvatne kontrolne strategije
Prvo prevencija: Usredotočite se na svakodnevno nadgledanje i optimizaciju procesa kako bi se spriječilo formiranje pjene, a ne na tretman nakon događaja .
Koordinacija s više mjera: Kombinirajte metode fizičke, kemijske i biološke kontrole na temelju stvarnih uvjeta .
Kontrola izvora: Ojačati influent praćenje kako bi se ograničila unos ulja i površinski aktivnih tvari u sustav .
Uspostaviti planove za hitne slučajeve: Razviti specifične strategije odgovora za sezonske probleme s pjenom .
Vi . zaključak
Biological foam in aeration tanks results from multiple interacting factors, requiring comprehensive analysis from microbiological, operational, and design perspectives. Effective foam control should adopt a prevention-first, integrated management strategy, combining process adjustments, physicochemical methods, and biological controls to establish a stable long-term operational framework. Additionally, with advances in molecular biology, Precizna kontrola koja se temelji na mikrobnoj analizi zajednice postat će ključni smjer u budućem upravljanju pjenom .