多くの 自治体廃水処理 植物のせいで、二次洗浄剤の継続は今でも日常的に責められていますMLSSは「高すぎる」または「低すぎる」と言われています。
実際には、MLSSは私たちに教えてくれるだけです どれだけのスラッジが存在するか—その泥が本当に沈降できるかどうかではなく。
最終的に二次クラリファイアの性能を決定するのは次の通りです FLOC構造:
そのコンパクトさ、サイズ分布、完全性、そして水理的および生物学的応力に対する耐性が挙げられます。
よく構造化されたフロックは、MLSSが高くなっても効率的に沈降できますが、形成が不十分なフロックはクライパーから逃げ出します たとえMLSSがいわゆる「正常範囲」内にとどまっていても。
なぜMLSSだけで誤解を招く指標なのか
MLSSは懸濁固体の総濃度を反映していますが、実際には反映されています そんなことはない 説明:
- フロック密度
- EPS(細胞外高分子物質)含有量
- 微生物の凝集強度
- せん断力および浮力に対する抵抗
このため、植物はしばしば以下のような経験をします:
- スラッジの持ち越し
- 排水中の「雪のような」固形物
- 上昇SSまたは濁度
- クラリファイア内でスラッジが上昇または転がっている
明らかなMLSSの遠征はなかった。
フロック構造:真の制御変数
物理的な観点からは、二次的な明確化はフロックが以下を示す場合にのみ成功します:
- 十分だ 有効密度
- 十分です 粒子サイズ(>100–150μm)
- 安定EPSマトリックス結合細胞および無機化合物
- せん断、ガス付着、破片化に対する感受性が低い
フロックアーキテクチャが崩壊すると、MLSSの有無にかかわらず重力分離は失敗します。
フロック構造を破壊する主な要因
1. 長期にわたる低有機負荷(飢餓状態)
長期間にわたる低F/M条件下では、微生物は内因性呼吸に移行します。この段階ではEPSの生産が減少し、既存の結合材料が徐々に劣化します。フロックは中空で壊れやすく、破れやすくなります。
F/Mが長期間にわたり低すぎる場合(例:<0.05 kg BOD/kg MLSS·d):
- 微生物は内因性呼吸に入ります
- EPSの生産減少
- フロックの「骨格」が中から抜け出す
- 粒子は脆くなり、簡単に断片化しやすくなります
結果: 落ち着かない、ふわふわした塊。
慢性的に低インフルエント強度で稼働するプラントでは、オペレーターが PAC投与 安定性能の回復。PACは電荷の中和や吸着によって微細粒子を一時的に再集結できますが、EPSの生物学的な生成に代わることはできません。十分な基質荷重を回復しなければ、化学的改良は短命です。
2. 有害または抑制性インフルエントショック
重金属やフェノール化合物などの工業用毒素の低濃度でも、微生物活動を部分的に抑制することができます。フロックの外層が最初に分解され、混合液に細かい固形物が放出されることが多いです。
低レベルの曝露でも:
- 重金属
- フェノール
- シアン化物
- 特定の工業有機物
できること:
- 微生物の代謝を抑制します
- 周辺バイオマスを殺せ
- 部分的なフロック崩壊を引き起こす
典型的な症状には以下が含まれます:
- 灰色または淡いスラッジ
- 微細粒子の急増
- 持続排水濁度
このような場合、オペレーターは淡色または灰色のスラッジ、持続的な排水濁し、MLSS調整に反応しない不十分な清算を観察することがあります。凝固剤としては 鉄塩(PAC) 断片化された固形物の捕捉に役立ちますが、pHとアルカリ度が安定化すると、回収はかなり速くなります。多くの場合、炭酸水素ナトリウム 硝化誘発性のアルカリ度低下に敏感な系において。
3. 過剰な曝気とせん断応力
過曝気は機械的および生化学的応力の両方をもたらします。強いせん断力は物理的にフロックを引き裂き、溶存酸素の上昇はEPSの酸化を加速させます。その結果生まれる粒子はより軽く、小さく、沈降しにくいです。
高DO(>4 mg/L)と激しい混合は二重のインパクトをもたらします。
- 機械的せん断 物理的にフロックを割る
- 加速酸化 EPSの安定性を低下させる
その結果、繊維状で麺状の断片が形成されます。 有効沈降質量を失います クリアリファイアで。
高せん断システムでは、オペレーターはアルムの効果が低下することに気づくことが多いです。 高塩基性PAC より密度が高く、よりしなやかなフロックを作り出します。場合によっては低用量陽イオン性PAM 粒子間結合を強化するために使われますが、過剰投与や再安定化を防ぐために慎重な管理が必要です。
4. 極端なpH条件
フロックの凝集はpHに非常に敏感です。pHが6以下または9以上にドリフトすると、EPSポリマーも同様の電荷を持ち、静電気反発力が増加し、フロックの完全性が弱まります。低アルカリ度系は硝化作用時に特に脆弱であり、pHの急激な低下により数時間以内にフロックが不安定化する可能性があります。
影響するpHが最適な生物学的範囲(≈6.5–8.5)から外れる場合:
- EPSポリマーは同電荷を獲得します
- 静電気反発力の増加
- 細胞壁と結合行列が弱まる
フロックは細かくゆっくりと沈降する破片にほどけ、澄ませない。
アルカリ性を維持する方法 炭酸水素ナトリウム 激しいpHオーバーシュートなしにバッファリングを提供します。ソーダ灰 より強い補正が必要な場合に適用されることがあります。安定したpH条件により、生物学的フロック形成が自然に回復し、緊急化学的清澄への依存が減ります。
5. 過剰なスラッジ年数(過剰伸展SRT)
スラッジの老化が過剰に延長され、バイオマスの劣化やEPS加水分解が起こります。老化したスラッジは一見密に見えることがありますが、洗浄液圧下では脆くなりやすく破片化します。これにより、流量の変動時に悪化する断続的なキャリーオーバーが生じることがよくあります。
過度に長いスラッジの年数は以下を引き起こします:
- バイオマスの老化と活性低下
- EPS加水分解
- 脆性の増加
古いスラッジは最初はすぐに沈降するかもしれませんが、軽い水理の攪乱により簡単に破片化し、下流への流出を引き起こします。
凝固剤添加によって短期的な改善は可能ですが、持続可能な回復にはスラッジの排出率を調整し、適切なスラッジの年齢を回復することが必要です。この文脈での化学処理は一次的な解決策ではなく安定剤として機能します。
6. 高い無機SS/低いMLVSS比率
インフルントに過剰な無機懸濁固形物が含まれている場合、活性バイオマスの比率は減少します。粒子を結びつけている生物学的な「接着剤」が不足し、弱く凝集性のないフロックが生まれます。
過剰な不活性固形物を含む場合:
- アクティブバイオマス分数の減少
- 有機結合能力が弱まる
- フロックは鉱物が多くなりますが、凝集性は低下します
これにより、しばしば 小さく、密度が高く、しかし凝集性のない粒子 排水の流れとともに逃げ出すことです。
そのような場合、 PACまたは鉄系凝固剤 特に無機微細粒子に結合し、全体のフロック密度を増加させるため効果的です。適切に選択された凝固剤は、ミネラル優勢のキャリーオーバーによる排出性SSを有意に減少させます。
フロック駆動の澄清器故障の典型的な症状
| 観察 | 根本原因信号 |
|---|---|
| 排出物「雪」またはヘイズ | フロック断片化 |
| SV30は高めですが、MLSSは正常です | フロックの凝集不良 |
| 浮遊または転がるスラッジ | ガス付着+弱い構造 |
| 顕微鏡:壊れたエッジ | EPS劣化 |
| SVIは予測不能に上昇しています | 構造的不安定性 |
本当の問題の診断方法
MLSSだけに反応するのではなく、優先順位をつけてください:
- SVIとSV30のトレンド、単一点値ではありません
- 顕微鏡的フロック形態 (コンパクト vs. ディフューズ)
- MLVSS/MLSS比率
- DOプロファイルとせん断強度
- インフルエント毒性スクリーニング
- pH安定性とアルカリ性緩衝
運用の焦点:数字ではなく構造を修正すること
効果的な是正措置には、通常以下のものが含まれます:
- 適切な有機負荷の回復
- 不要な曝気強度の低減
- 過熟化を防ぐためのスラッジの浪費調整
- インフルエントpHとアルカリ度の安定化
- 有害な影響源の特定と分離
- 凝固剤(例:PAC)の短期使用 構造的補助として生物学的健康の代わりにはなりません
最終要点
二次清算器のキャリーオーバーは 単純なMLSSの問題は稀です.
ほとんどの場合、 FLOC構造の問題は濃度の問題に偽装されています.
「どれくらいのスラッジがあるか?」という考えから意識を切り替える植物たち
から 「実際にどんなスラッジ構造を作っているんだ?」
これにより、クライパーの故障をより早く解決し、反応的な化学的・水理的修正も少なく済みます。