Mae gweithrediad y broses slwtsh wedi'i actifadu yn gofyn am reolaeth briodol ar nifer o baramedrau, gan gynnwys rheoli MLSS, un o'r dangosyddion a ddefnyddir amlaf wrth weithredu systemau dŵr gwastraff bob dydd.
1. Diffiniad o MLSS
Mae crynodiad llaid wedi'i actifadu yn cyfeirio at gynnwys solidau crog yn y gwirod cymysg wrth allfa'r tanc awyru, a ddynodir gan y symbol MLSS, gydag unedau mg/L. Fe'i defnyddir i fesur faint o slwtsh actifedig yn y tanc awyru. Mae cyfanswm yr MLSS yn cynnwys y pedair agwedd ganlynol:
Micro-organebau gweithredol;
Mater organig nad yw'n fioddiraddadwy wedi'i arsugnu ar y llaid wedi'i actifadu;
Gweddillion o hunan-ocsidiad microbaidd;
Mater anorganig.
Yn ystod y llawdriniaeth, mae'n arbennig o bwysig nodi bod MLSS yn cyfeirio at grynodiad y hylif cymysg yn y tanc awyru yn unig, heb gynnwys crynodiad y gwirod cymysg yn y tanc gwaddodiad eilaidd. Ar ben hynny, wrth fonitro'r crynodiad hylif cymysg yn y tanc awyru, mae'n hanfodol defnyddio crynodiad y hylif cymysg yn allfa'r tanc awyru fel y safon i fesur y crynodiad llaid actifedig trwy'r tanc awyru cyfan.
2. Perthynas rhwng Crynodiad Slwtsh a Dangosyddion Rheoli Eraill
1. Perthynas rhwng Crynodiad Slwtsh Actifedig ac Oedran Llaid
Mae oedran slwtsh yn fodd gweithredol o gyrraedd y targed oedran llaid trwy gael gwared â llaid wedi'i actifadu. Gellir rhoi ystod resymol ar gyfer rheoli crynodiad llaid wedi'i actifadu trwy oedran slwtsh rhesymol a'r gymhareb bwyd i-ficrob. Mewn gwirionedd, os yw'r crynodiad llaid wedi'i actifadu yn cynyddu'n ormodol, bydd yr oedran llaid yn arbennig o hir, yn fwy na'r gwerth oedran llaid a reolir fel arfer, hyd yn oed pan nad yw'r crynodiad mater organig dylanwadol yn uchel. Mae hyn yn dangos yn glir bod y crynodiad llaid wedi'i actifadu yn cael ei reoli'n rhy uchel, sy'n llawer mwy cywir na barnu a oes angen rheoli'r crynodiad llaid wedi'i actifadu yn seiliedig ar ei werth absoliwt.
2. Perthynas rhwng Crynodiad Slwtsh Actifedig a Thymheredd Dŵr
Mae cysylltiad agos rhwng twf, atgenhedlu a metaboledd llaid wedi'i actifadu yn y tanc triniaeth fiolegol â thymheredd y dŵr. Am bob gostyngiad o 10 gradd yn nhymheredd y dŵr, bydd gweithgaredd llaid wedi'i actifadu yn gostwng hanner; pan fo tymheredd y dŵr yn is na 10 gradd, mae effaith y driniaeth yn amlwg yn wael. Er mwyn mynd i'r afael â hyn, gellir addasu'r crynodiad llaid wedi'i actifadu i ymdopi â newidiadau tymheredd dŵr:
Pan fydd tymheredd y dŵr yn isel, gellir cynyddu'r crynodiad llaid wedi'i actifadu i wrthbwyso effaith negyddol llai o weithgaredd llaid wedi'i actifadu, a thrwy hynny gyflawni effeithlonrwydd symud uwch ar dymheredd dŵr isel.
Pan fydd tymheredd y dŵr yn uchel, mae'r gweithgaredd llaid wedi'i actifadu yn egnïol. Mae crynodiad slwtsh actifedig rhy uchel yn niweidiol i setlo llaid actifedig. Yn yr achos hwn, gall lleihau'r crynodiad llaid wedi'i actifadu atal ffurfio fflociau ansefydlog a supernatant cymylog.
3. Y Berthynas Rhwng Crynodiad Slwtsh Actifedig a Chymhareb Setlo Slwtsh Actifedig
Mae crynodiad slwtsh actifedig yn effeithio ar y gymhareb setlo terfynol. Mae crynodiad uwch o slwtsh actifedig yn arwain at gymhareb setlo terfynol uwch, ac i'r gwrthwyneb. Mae hyn oherwydd bod crynodiad uwch o slwtsh actifedig yn arwain at swm biolegol mwy, gan arwain at gymhareb setlo uwch ar ôl cywasgu a gwaddodi. Gwahaniaeth allweddol o ffactorau eraill a all gynyddu'r gymhareb setlo yw arsylwi a yw'r llaid actifedig cywasgedig yn drwchus ac a yw ei liw yn frown tywyll. Mewn achosion lle mae crynodiad cynyddol llaid nad yw wedi'i actifadu yn arwain at gymhareb setlo uwch, mae hyn fel arfer oherwydd cywasgiad gwael a lliw mwy diflas.
Wrth gwrs, mae crynodiad slwtsh actifedig rhy isel hefyd yn effeithio'n sylweddol ar y gymhareb setlo. Fodd bynnag, yn aml nid yw hyn yn cael ei achosi gan weithredwyr yn gostwng y crynodiad llaid actifedig yn fwriadol, ond yn hytrach gan grynodiad mater organig dylanwadol isel iawn. Mewn achosion o'r fath, mae gweithredwyr, gan deimlo'r crynodiad llaid wedi'i actifadu yn rhy isel, ceisiwch ei gynyddu, gan arwain at heneiddio llaid wedi'i actifadu. Bydd yr arsylwi cymhareb setlo terfynol yn datgelu arwyddion nodweddiadol o heneiddio llaid wedi'i actifadu: cywasgedd uchel, lliw tywyll, a supernatant clir sy'n cynnwys fflociau mân.
Os bydd cymhareb setlo isel yn digwydd oherwydd gollyngiad llaid annormal, bydd arsylwi hefyd yn datgelu bod y llaid sefydlog wedi'i actifadu yn welw, mae ganddo gywasgedd gwael, a'i fod yn brin.
3. Effaith Crynodiad Llaid ar Nitreiddio a Dadnitreiddio
1. Effaith Crynodiad Slwtsh ar Nitreiddiad
Mae llawer o ffactorau amgylcheddol yn dylanwadu ar nitreiddiad, gan gynnwys pH, tymheredd, SRT, DO, BOD/TKN, crynodiad llaid, a sylweddau gwenwynig. Mewn gweithfeydd trin dŵr gwastraff gwirioneddol, dim ond paramedrau fel SRT, DO, BOD/TKN, a chrynodiad llaid y gellir eu rheoli yn ystod gweithrediad y broses.
a. Mewn nitreiddiad aerobig, mae crynodiadau llaid uwch yn arwain at grynodiad cymharol uwch o facteria nitreiddio, gan arwain at gyfradd uwch o nitreiddiad aerobig o dan amodau crynodiad llaid uchel.
b. Mae angen oedran slwtsh penodol i sicrhau presenoldeb bacteria nitreiddio mewn llaid biolegol. Mae creu amodau byw ffafriol ar gyfer bacteria nitreiddio yn cynyddu ymhellach eu cyfran yn y gymuned ficrobaidd, gan gynyddu eu crynodiad. Mewn crynodiadau uchel o slwtsh, mae mwy o BOD yn cael ei fwyta yn y cam anaerobig, gan arwain at gymhareb BOD/TKN gymharol is yn y cam aerobig.
Mae rhai astudiaethau wedi dangos perthynas wrthdro rhwng cyfran y bacteria nitreiddio mewn llaid actifedig a BOD/TKN. Gan fod bacteria nitreiddio yn awtroffig, nid yw crynodiad swbstrad organig yn ffactor sy'n cyfyngu ar eu twf. Fodd bynnag, os yw crynodiad y swbstrad organig yn rhy uchel, bydd yn achosi twf uchel i facteria heterotroffig i amlhau'n gyflym, gan gystadlu am ocsigen toddedig. Mae hyn yn arafu twf bacteria awtroffig ac yn atal bacteria nitreiddio aerobig rhag ennill mantais, gan arwain at gyfradd nitreiddiad is.
c. Mae ocsigen toddedig (DO) yn gyffredinol yn ddangosydd pwysig yng nghyfnod nitreiddio gweithfeydd trin dŵr gwastraff, fel arfer uwchlaw 2 mg/L. Yn y rhan fwyaf o brosesau ffosydd ocsideiddio, mae'r gwerth DO cyfartalog o fewn y ffos yn anodd cyrraedd 2 mg/L, yn gyffredinol yn aros ar 1 mg/L neu'n is. Fodd bynnag, mae'r effaith nitrification yn dal i fod yn dda. Y rheswm am hyn yw bod y crynodiad llaid cymharol uchel sy'n unigryw i ffosydd ocsideiddio, er ei fod yn arwain at werth DO is, yn gwella ffactorau eraill sy'n ffafriol i nitreiddiad.
Mae crynodiad cynyddol llaid yn cynyddu cyfaint effeithiol y tanc triniaeth fiolegol wrth leihau'r llwyth. O safbwynt arall, mae cynyddu crynodiad llaid hefyd yn cynyddu gallu aerobig micro-organebau. O dan yr un amodau awyru, dylai'r darlleniad mesurydd ocsigen toddedig fod yn is hefyd. Mae'r pwyntiau uchod yn esbonio y gall cynyddu'r crynodiad llaid leihau'n briodol y gwerth ocsigen toddedig (DO) yn y tanc triniaeth fiolegol tra'n cynnal lefel nitreiddiad da.
d. Er mwyn sicrhau twf arferol ac atgenhedlu bacteria nitreiddio mewn llaid wedi'i actifadu, dylid rheoli'r oedran llaid yn gyffredinol am fwy nag 8 diwrnod. Fodd bynnag, er mwyn sicrhau mantais gystadleuol gymharol gytbwys ar gyfer nitreiddio bacteria yn erbyn bacteria heterotroffig eraill, dylid cynyddu'r oedran llaid heb achosi heneiddio difrifol y llaid, sy'n cynyddu'r crynodiad llaid yn y system fiolegol yn gyfatebol.
2. Effaith Crynodiad Slwtsh ar Ddinitreiddio
Dadnitreiddiad biolegol yw'r broses lle mae bacteria dadnitreiddio yn defnyddio'r ocsigen ïonig mewn nitradau i bydru deunydd organig o dan amodau anocsig. Mae nitrad yn cael ei leihau i N2, gan gwblhau'r broses dadnitreiddiad. Mae bacteria dadnitreiddio yn facteria cyfadranol heterotroffig sy'n doreithiog mewn systemau trin dŵr gwastraff. O dan amodau aerobig, maent yn defnyddio ocsigen ar gyfer resbiradaeth a dadelfeniad ocsideiddiol o ddeunydd organig.
O dan amodau heb ocsigen moleciwlaidd, pan fydd ïonau nitrad a nitraid yn bresennol ar yr un pryd, gallant ddefnyddio'r ocsigen yn yr ïonau hyn ar gyfer resbiradaeth, ocsideiddio a dadelfennu deunydd organig. Gall bacteria dadnitreiddio ddefnyddio amrywiaeth eang o swbstradau organig fel rhoddwyr electronau yn y broses dadnitreiddio, gan gynnwys carbohydradau, asidau organig, alcoholau, a hyd yn oed cyfansoddion fel alcanau, bensoadau, a deilliadau bensen eraill, sy'n aml yn brif gydrannau dŵr gwastraff. Mae llawer o ffactorau'n dylanwadu ar y gyfradd dadnitreiddio, gan gynnwys pH, tymheredd, ocsigen toddedig (DO), cymhareb carbon i nitrogen (cymhareb C/N), a chrynodiad llaid. Mewn gweithfeydd trin dŵr gwastraff gwirioneddol, dim ond paramedrau megis DO a chrynodiad llaid y gellir eu rheoli yn ystod gweithrediad y broses. Er mai'r gymhareb C/N yw'r ffactor dylanwadol pwysicaf yn yr adwaith dadnitreiddiad, mae'n ddibynnol iawn ar ansawdd y dŵr mewnlifol ac yn gyffredinol mae'n anodd ei reoli'n ymarferol.
a. Mae dadnitreiddio yn gofyn am absenoldeb ocsigen moleciwlaidd i ganiatáu i facteria dadnitreiddio ddefnyddio'r ocsigen ïonig mewn nitradau a nitraid i ddadelfennu deunydd organig. Fel y soniwyd yn gynharach, gall systemau biolegol â chrynodiadau llaid uchel leihau ocsigen toddedig (DO) yn briodol yn ystod nitreiddiad tra'n cynnal effeithlonrwydd nitreiddiad. Felly, mae gostwng DO ar ddiwedd nitreiddiad yn lleihau'r cynnwys DO a gludir yn yr hylif dychwelyd nitrad yn effeithiol, gan leihau effaith ocsigen moleciwlaidd ar y broses dadnitreiddio yn y parth anocsig a gwella gallu'r bacteria dadnitreiddio i ddefnyddio ffynonellau carbon.
Ar yr un pryd, mae crynodiadau llaid uchel hefyd yn arwain at allu aerobig metabolig mewndarddol cymharol gryf, gan ddefnyddio ocsigen toddedig ymhellach yn y parthau dychwelyd ac anocsig. Ar ben hynny, mae crynodiadau llaid uchel iawn yn newid gludedd y hylif cymysg, gan gynyddu ymwrthedd trylediad a thrwy hynny leihau'r DO a gludir yn yr hylif dychwelyd. Mewn rhai prosesau trin gan ddefnyddio sianeli agored fel sianeli dychwelyd, gall hyn leihau'r ocsigeniad sydd ei angen ar gyfer llif dychwelyd. I grynhoi, mae crynodiadau llaid uchel yn chwarae rhan sylweddol wrth leihau DO yn ystod y cam denitrification yng ngweithrediad y broses wirioneddol.
b. Gan fod bacteria dadnitreiddio yn facteria cyfadranol heterotroffig ac yn doreithiog mewn systemau trin dŵr gwastraff, gall cynyddu'r crynodiad llaid yn y system gynyddu'r crynodiad o facteria dadnitreiddio yn effeithiol. Mae cyfradd dadnitreiddiad yn annibynnol i raddau helaeth ar grynodiadau nitrad a nitraid, ond mae'n dangos adwaith trefn gyntaf gyda chrynodiad bacteria dadnitreiddio.
Felly, mewn gweithrediad proses wirioneddol, gall crynodiadau llaid uchel leihau'r amser denitrification a lleihau cyfaint effeithiol y parth anocsig. O ystyried cyfaint effeithiol sefydlog yn y parth anocsig, mae crynodiadau slwtsh uchel yn caniatáu gwell defnydd o-i-ddiraddio mater organig yn y matrics organig fel ffynhonnell carbon yn well. Mae hyn yn arbennig o bwysig ar gyfer prosesau tynnu nitrogen a ffosfforws, yn enwedig pan fo ffynonellau carbon yn annigonol.
c. Mae crynodiadau llaid uchel yn arwain at ddiamedrau ffloc microbaidd cymharol fwy. Yn ystod nitreiddiad, mae'r lefel ocsigen toddedig isel yn arwain at raddiant pwysedd ocsigen llai, gan ei gwneud hi'n haws i amgylcheddau anocsig ffurfio o fewn y fflocs, gan hyrwyddo dadnitreiddiad. Felly, gall crynodiadau llaid uchel hyrwyddo denitrification cydamserol.
4. Effaith Crynodiad Slwtsh ar Ddileu Ffosfforws Biolegol
Yr allwedd i gael gwared â ffosfforws biolegol yw cynyddu cyfran y bacteria sy'n cronni polyffosffad yn y system llaid wedi'i actifadu, tra'n hyrwyddo eu twf cyflym a'u hatgynhyrchu yn ystod gweithrediad y system ar yr un pryd, gan gynnal cynnwys ffosfforws uchel o fewn y polyffosffad-yn cronni bacteria wrth ei ollwng.
Er mwyn cynyddu cyfran y bacteria polyffosffad sy'n cronni (PAC) yn slwtsh actifedig y system, mae angen creu amgylchedd mwy ffafriol ac amodau hydrolig ar gyfer eu twf a'u hatgynhyrchu. Mae hyn yn golygu cael amgylchedd anaerobig ac aerobig da yn llif y broses. Mae rheoli ffactorau amgylcheddol yn y parth anaerobig yn arbennig o bwysig ar gyfer twf ac atgenhedlu bacteria PAC a chyflawni tynnu ffosfforws. Mae crynodiad slwtsh uchel yn y parth anaerobig yn fwy buddiol i facteria PAC.
Mae effeithlonrwydd tynnu ffosfforws biolegol yn gysylltiedig yn agos ag oedran llaid. Dim ond gydag oedran llaid penodol (tua 3 diwrnod) y gellir tynnu gormod o ffosfforws yn effeithiol, gan gyflawni'r swyddogaeth tynnu ffosfforws. O ystyried mewnlifiad sefydlog solidau crog (SS), gan fod crynodiad llaid yn uniongyrchol gymesur ag oedran llaid, po uchaf yw'r crynodiad llaid y tu hwnt i ystod benodol, y gwaethaf yw'r effaith tynnu ffosfforws.
a. Tra'n cynnal oedran llaid sy'n ddigonol ar gyfer effeithlonrwydd tynnu ffosfforws, mae cynyddu'r crynodiad llaid yn y parth anaerobig yn arwain at grynodiad cyfatebol uwch o facteria PAC. Mae hyn yn cynyddu faint o ffosfforws-rhyddhau micro-organebau, sydd yn ei dro yn cynyddu faint o ffosfforws aerobig dilynol-amsugno micro-organebau, gan wella effaith tynnu ffosfforws cyffredinol y system.
b. Yn y parth anaerobig, mae bacteria sy'n cronni polyffosffad yn amsugno VFA ac yn rhyddhau ffosfforws. Ar yr un pryd, o dan amodau crynodiad uchel o slwtsh, gall y parth anaerobig wasanaethu fel adran asideiddio anaerobig y system, gan hydroleiddio'n anaerobig pwysau moleciwlaidd uchel, mater organig ailgyfrif yn y dŵr. Gellir defnyddio'r egni a ryddheir yn ystod rhyddhau ffosfforws gan polyffosffad-bacteria sy'n cronni i amsugno asid asetig, H+, ac ati, gan ffurfio PHB a'i storio o fewn y bacteria. Mae hyn yn hyrwyddo proses asideiddio mater organig, yn gwella bioddiraddadwyedd dŵr gwastraff, ac yn cynyddu'r ffynhonnell carbon a ddefnyddir ar gyfer adweithiau dadnitreiddiad mewn prosesau trin dilynol.
