Во многих Муниципальная очистка сточных вод Растения и вторичный очиститель до сих пор регулярно обвиняют MLSS — это «слишком высокая» или «слишком низкая».
На самом деле MLSS сообщает нам только Сколько шлам здесь — не сможет ли эта грязь действительно осеть.
В конечном итоге производительность вторичного уточнителя определяется Структура FLOC :
его компактность, распределение размеров, целостность и устойчивость к гидравлическим и биологическим нагрузкам.
Хорошо структурированные флоки могут эффективно оседать даже при повышенном уровне MLSS, тогда как плохо сформированные флоки выйдут из очистки даже если MLSS остаётся в так называемом «нормальном диапазоне».
Почему только MLSS является вводящим в заблуждение индикатором
MLSS отражает общую концентрацию взвешенных твердых веществ, но это действительно так. не Опишите:
- Плотность флок
- Содержание EPS (внеклеточных полимерных веществ)
- Прочность микробной когезии
- Устойчивость к сдвигу и флотационным силам
Вот почему растения часто испытывают:
- Перенос осадка
- «Снежноподобные» твёрдые тела в сточных водах
- Рост SS или мутность
- Поднимающаяся или катящаяся грязь в очистителе
без явных выходов MLSS.
Структура флок: истинная управляющая переменная
С физической точки зрения вторичное прояснение удавалось только тогда, когда флоки проявляют:
- Достаточно эффективная плотность
- Адекватный Размер частиц (>100–150 мкм)
- Стабильные клетки с матричной связью EPS и неорганические элементы
- Низкая восприимчивость к сдвигу, прикреплению газов и фрагментации
Когда архитектура флок рушится, гравитационное разделение выходит из строя — независимо от MLSS.
Ключевые факторы, разрушающие структуру флока
1. Длительное низкое содержание органики (условия голодания)
При длительном низком F/M микроорганизмы переходят в эндогенное дыхание. В этот период производство EPS снижается, а существующие связующие материалы постепенно разрушаются. Флоки становятся полыми, хрупкими и склонными к поломкам.
Когда F/M падает слишком низко на длительный период (например, <0,05 кг BOD/кг MLSS·d):
- Микроорганизмы входят в эндогенное дыхание
- Снижение производства EPS
- Флок-«скелеты» выполают
- Частицы становятся хрупкими и легко фрагментируются
Результат: лёгкие, пушистые флоки, которые отказываются оседать.
На заводах, работающих с хронически низкой силой влияния, операторы иногда полагаются на Дозировка PAC для восстановления стабильной производительности. Хотя PAC может временно реагрегировать мелкие частицы посредством нейтрализации и адсорбции заряда, он не может заменить биологическое производство EPS. Без восстановления достаточной нагрузки на субстрат химическое улучшение остается кратковременным.
2. Токсические или ингибирующие влиятельные удары
Даже низкие концентрации промышленных токсинов, таких как тяжёлые металлы или фенольные соединения, могут частично подавлять микробную активность. Внешние слои флоков часто первыми распадаются, высвобождая мелкие твёрдые частицы в смесь жидкости.
Даже при низкоуровневом воздействии:
- Тяжёлые металлы
- Фенолы
- Цианиды
- Некоторые промышленные органики
могут:
- Подавлять метаболизм микроорганизмов
- Уничтожение периферической биомассы
- Причина частичного распада флок
Типичные симптомы включают:
- Сероватая или бледная грязь
- Внезапное увеличение количества мелких частиц
- Устойчивая мутность стоков
В таких случаях операторы могут наблюдать бледный или серый шлам, стойкий дым сточных газов и плохую очистку, которая не реагирует на корректировки MLSS. Коагулянты, такие как железные соли или PAC может помочь захватить фрагментированные твёрдые тела, но восстановление значительно быстрее при стабилизации pH и щелочности — часто с Бикарбонат натрия в системах, чувствительных к потере щелочности, вызванной нитрификацией.
3. Чрезмерная аэрация и сдвиговое напряжение
Чрезмерная аэрация создаёт как механические, так и биохимические напряжения. Сильные сдвиговые силы физически разрывают флоки, а повышенный уровень растворённого кислорода ускоряет окисление EPS. Полученные частицы становятся легче, мелее и менее осаждаемыми.
Высокий уровень DO (>4 мг/л) и агрессивное смешение вводят двойной эффект:
- Механический сдвиг Физически ломает флоки
- Ускоренное окисление ухудшает устойчивость EPS
В результате получаются нитистые, лапшиобразные фрагменты, которые Потеря эффективной осаждающей массы в уточнительном приборе.
В системах с высоким сдвигом операторы часто замечают, что квасец становится менее эффективным, тогда как PAC с высокой базовостью Образует более плотные и устойчивые флоки. В некоторых случаях — низкая доза Катионный PAM используется для укрепления межчастичных связей, однако требуется тщательный контроль, чтобы избежать передозировки и рестабилизации.
4. Экстремальные условия pH
Когезия флок очень чувствительна к pH. Когда pH дрейфует ниже 6 или выше 9, EPS-полимеры несут схожие заряды, что увеличивает электростатическое отталкивание и ослабляет целостность флока. Системы с низкой щелочностью особенно уязвимы при нитрификации, когда резкие падения pH могут дестабилизировать флоки в течение нескольких часов.
Когда влияющий pH выходит за пределы оптимального биологического диапазона (≈6,5–8,5):
- EPS-полимеры приобретают похожие заряды
- Увеличение электростатического отталкивания
- Клеточные стенки и матрицы связывания слабеют
Флоки разворачиваются в мелкие, медленно оседающие обломки, которые неразборчивы.
Поддержание щелочности с помощью Бикарбонат натрия обеспечивает буферизацию без агрессивного перераспределения pH, в то время как сода иногда применяется там, где требуется более сильная коррекция. Стабильные условия pH позволяют формированию биологических флоков восстанавливаться естественным путем, снижая необходимость экстренного химического очистки.
5. Чрезмерный возраст осадка (переудлинённый SRT)
Чрезмерное старение осадка приводит к старению биомассы и гидролизу EPS. Хотя выдержанный шлам сначала может казаться плотным, он становится хрупким и легко фрагментируется под воздействием гидравлики очистки. Это часто приводит к периодическому переносу, который ухудшается во время колебаний потока.
Чрезмерно долгий период шлам приводит к:
- Старение биомассы и снижение активности
- Гидролиз EPS
- Повышенная хрупкость
Старый шлам может быстро оседать сначала, но легко фрагментируется при лёгком гидравлическом воздействии — вызывая перенос вниз по течению.
Краткосрочное улучшение возможно с добавлением коагулянта, но устойчивое восстановление зависит от корректировки норм потери осадка для восстановления соответствующего возраста осадка. Химическая обработка в этом контексте служит скорее стабилизатором, чем первичным решением.
6. Высокий неорганический SS / низкий коэффициент MLVSS
Когда инфлюент содержит избыточное количество неорганических взвешенных твердых веществ, активная фракция биомассы снижается. Биологический «клей», удерживающий частицы вместе, становится недостаточным, что приводит к слабым, некогезивным флокам.
Если он содержит избыточное количество инертных твердых веществ:
- Снижение фракции активной биомассы
- Органическая способность к связыванию слабеет
- Флоки становятся минерально насыщенными, но плохо связаны
Это часто приводит к мелкие, плотные, но некогезивные частицы которые уходят вместе с потоком сточных вод.
В таких случаях, PAC или железные коагулянты особенно эффективны, поскольку связывают неорганические мелкие вещества и увеличивают общую плотность флока. Правильно отобранные коагулянты значительно снижают выброс стоков (SS), вызванный минерально доминирующим переносом.
Типичные симптомы отказа усвещателя, управляемого флоком
| Наблюдение | Сигнал коренной причины |
|---|---|
| Сточные «снег» или туман | Фрагментация флока |
| SV30 высокий, но MLSS нормальный | Плохая сплочённость флок |
| Плавающий или катящийся шлам | Газовое прикрепление + слабая структура |
| Микроскоп: сломанные края | Деградация EPS |
| SVI непредсказуемо поднимается | Структурная неустойчивость |
Как диагностировать настоящую проблему
Вместо того чтобы реагировать только на MLSS, расставьте приоритеты:
- Тенденции SVI и SV30 , а не одноочковые значения
- Микроскопическая морфология флок (компактный против рассеянного)
- Соотношение MLVSS/MLSS
- Профили DO и интенсивность сдвига
- Влиятельный скрининг на токсичность
- Буферизация стабильности pH и щелочности
Оперативный фокус: Фиксируйте структуру, а не количество
Эффективные корректирующие меры обычно включают:
- Восстановление соответствующей органической нагрузки
- Снижение ненужной интенсивности аэрации
- Регулировка расходования осадка для предотвращения чрезмерного старения
- Стабилизирующий влияющий pH и щелочность
- Выявление и выделение токсичных источников влияния
- Краткосрочное использование коагулянтов (например, PAC) Как структурное средство , не заменяет биологическое здоровье
Итоговый вывод
Вторичный перенос уяснителя равен редко бывает простой задачей MLSS .
Почти всегда это Проблема структуры FLOC, замаскированная под проблему концентрации .
Растения, которые смещают фокус с вопроса «Сколько у нас осадка?»
к «Какую именно грязевую структуру мы на самом деле производим?»
это быстрее устранит отказы очистителей — и с меньшим количеством реактивных химических или гидравлических исправлений.