تحليل العوامل المؤثرة على تكوين فيلم الحشو الحيوي MBBR

1. تأثير الأكسجين المذاب (DO) على طريقة MBBR

في عملية نزع النتروجين البيولوجية المتزامنة للنترجة MBBR ، يعد تركيز D O عاملاً مقيدًا رئيسيًا يؤثر على النترجة ونزع النتروجين في وقت واحد. من خلال التحكم في تركيز D2O، يمكن لأجزاء مختلفة من الغشاء الحيوي أن تشكل مناطق هوائية أو مناطق نقص الأكسجين، وبالتالي توفير الظروف المادية لتحقيق النترجة ونزع النتروجين في وقت واحد. من الناحية النظرية، عندما يكون تركيز كتلة D2O مرتفعًا جدًا، يمكن أن يخترق الأغشية الحيوية، مما يجعل من الصعب تشكيل منطقة نقص الأكسجين بالداخل. تتم أكسدة كمية كبيرة من نيتروجين الأمونيا إلى نترات ونتريت، بحيث تظل النفايات السائلة TN مرتفعة. ; على العكس من ذلك، إذا كان تركيز D2O منخفضًا جدًا، سيتم تشكيل نسبة كبيرة من المنطقة اللاهوائية داخل الأغشية الحيوية، وسيتم تعزيز قدرة إزالة النتروجين للأغشية الحيوية (تركيزات نيتروجين النترات السائلة ونيتروجين النتريت منخفضة جدًا) . ومع ذلك، نظرًا لعدم كفاية إمدادات DO، فإن MBBR يتناقص تأثير النترجة للعملية، مما يؤدي إلى زيادة تركيز نيتروجين الأمونيا في النفايات السائلة، مما يؤدي إلى زيادة TN للنفايات السائلة، مما يؤثر على تأثير المعالجة النهائية.
القيمة المثلى لطريقة MBBR لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية في المناطق الحضرية DO: عندما يكون تركيز الكتلة DO أعلى من 2 مجم / لتر، فإن DO له تأثير ضئيل على تأثير النترجة لـ MBBR. يمكن أن يصل معدل إزالة نيتروجين الأمونيا إلى 97%-99%، ويمكن إزالة نيتروجين الأمونيا السائل. يبقيه أقل من 1.0 ملغم / لتر. عندما يكون تركيز كتلة D O حوالي 1.0 ملجم/لتر، يكون معدل إزالة نيتروجين الأمونيا حوالي 84%، ويزداد تركيز نيتروجين الأمونيا السائل بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، يجب ألا يكون مستوى الأكسجين المذاب في خزان التهوية مرتفعًا جدًا. يمكن أن يؤدي الأكسجين المذاب المفرط إلى تحلل الملوثات العضوية بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى نقص العناصر الغذائية للكائنات الحية الدقيقة، وتكون الحمأة المنشطة عرضة للشيخوخة ولها بنية فضفاضة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان DO مرتفعًا جدًا، فإنه يستهلك طاقة زائدة، وهو أيضًا غير مناسب اقتصاديًا.

نظرًا لأن طريقة MBBR تستخدم بشكل أساسي مواد الحشو المعلقة لتحقيق المعالجة النهائية لمياه الصرف الصحي، فإن تأثير DO على مواد الحشو المعلقة هو أيضًا المفتاح لنتائج المعالجة بأكملها. تحت تأثير التهوية، يتدفق الماء مع الحشو، وتكون درجة اضطراب تدفق المياه أكبر من تلك التي لا تحتوي على حشو، مما يسرع تجديد الواجهة بين الغاز والسائل ونقل الأكسجين، مما يزيد من معدل نقل الأكسجين . مع زيادة عدد الحشوات، تستمر تأثيرات القطع والاضطراب بين الحشوات وتدفق الهواء وتدفق الماء في القوة. عندما يصل معدل ملء الحشو إلى 60%، يصبح تأثير تميع الحشو في الماء أسوأ، كما تنخفض درجة اضطراب الجسم المائي، مما يؤدي إلى انخفاض معدل نقل الأكسجين وانخفاض معدل استخدام الأكسجين. لذلك، بالنسبة لأنواع مختلفة من جودة المياه، يعد التحكم في كمية الأكسجين المذاب أمرًا بالغ الأهمية لنتيجة المعالجة النهائية للعملية بأكملها.

2. تأثير زمن الاحتفاظ الهيدروليكي على عملية MBBR

يعد وقت الاحتفاظ الهيدروليكي المناسب (HRT) عامل تحكم مهمًا لضمان تأثير التنقية والاستثمار الاقتصادي في المشروع. سيؤثر طول فترة الاحتفاظ الهيدروليكي بشكل مباشر على وقت الاتصال بين المادة العضوية في الماء والأغشية الحيوية، مما سيؤثر بدوره على كفاءة امتصاص وتحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. ولذلك، فإن إيجاد علاج بديل اقتصادي ومعقول لأنواع مختلفة من مياه الصرف الصحي هو أحد القضايا الرئيسية. لا تقتصر الأبحاث حول العلاج التعويضي بالهرمونات في الداخل والخارج على دراسة تأثير العلاج التعويضي بالهرمونات نفسه، بل لفهم التأثيرات العيانية من خلال التجارب.
في ظل الظروف العادية، مع التمديد التدريجي للعلاج التعويضي بالهرمونات، سينخفض ​​تركيز COD السائل تدريجيًا. تعتقد معظم التجارب المحلية أن متوسط ​​تركيز COD للنفايات السائلة يتناقص مع تمديد وقت الاحتفاظ الهيدروليكي. ولتقصير وقت الاحتفاظ الهيدروليكي، يمكن تحقيق ذلك عن طريق زيادة نسبة الحشو (حتى 70%). عندما لا تكون متطلبات جودة مياه الصرف الصحي عالية، يمكن تقليل نسبة الحشو. بالإضافة إلى ذلك، تظهر نتائج الاختبار أنه: في ظل ظروف حمل نيتروجين الأمونيا المتوسطة والمنخفضة، مع انخفاض معدل التعويض التعويضي بالهرمونات، يزداد الحمل السطحي لنيتروجين الأمونيا تدريجيًا، بينما يحافظ معدل الإزالة على المستوى الأصلي أو يزيد إلى حد معين؛ عندما يرتفع حمل نيتروجين الأمونيا إلى مستوى عالٍ، مع انخفاض HRT، ينخفض ​​معدل إزالة نيتروجين الأمونيا تدريجياً.

3. تأثير درجة حرارة الماء على طريقة MBBR

من بين العوامل المختلفة التي تؤثر على الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة، فإن دور درجة الحرارة مهم للغاية. يمكن لدرجة الحرارة المناسبة أن تعزز وتقوي الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة؛ يمكن أن تؤدي درجة الحرارة غير المناسبة إلى إضعاف أو حتى تدمير الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة غير المناسبة أيضًا إلى تغيرات في الشكل والخصائص الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة، وقد تؤدي حتى إلى موت الكائنات الحية الدقيقة. درجة الحرارة المثلى للكائنات الحية الدقيقة تعني أنه في ظل ظروف درجة الحرارة هذه، تكون الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة قوية ونشيطة، وهو ما يتجلى في سرعة الانشطار السريعة وقصر وقت التوليد من حيث الانتشار. تعمل طريقة MBBR بشكل أساسي على تحليل الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي من خلال استقلاب أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة في الأغشية الحيوية. لذلك، فإن جودة نمو الأغشية الحيوية سوف ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالنتيجة النهائية لمعالجة مياه الصرف الصحي، خاصة بالنسبة للبكتيريا الآزوتية وبكتيريا إزالة النتروجين. بشكل عام، لديهم دورة نمو طويلة وهم حساسون جدًا للتغيرات البيئية. درجة الحرارة المناسبة للبكتيريا النتروجينية هي 20 درجة مئوية -30 درجة مئوية، ودرجة الحرارة المناسبة لإزالة البكتيريا النيتروجينية هي 20 درجة مئوية -40 درجة مئوية. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 15 درجة مئوية، يتناقص نشاط كلا النوعين من البكتيريا ويتوقف تمامًا عند درجة حرارة 5 ~ مئوية، وبالتالي فإن التغيرات في درجة الحرارة ستؤثر بشكل مباشر على نمو هذا النوع من البكتيريا.
إن تغير الحمل السطحي لحشو نيتروجين الأمونيا يتوافق بشكل أساسي مع اتجاه التغير في درجة حرارة الماء. عندما تكون درجة حرارة الماء منخفضة، يكون الحمل السطحي للحشو منخفضًا. عندما تكون درجة حرارة الماء مرتفعة، يكون الحمل السطحي للحشو حوالي 15 مرة عندما تكون درجة حرارة الماء منخفضة. ويمكن ملاحظة أن البكتيريا الآزوتية تتأثر بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة، ويكون نشاطها ضعيفًا في ظروف درجات الحرارة المنخفضة.

4. تأثير قيمة الرقم الهيدروجيني على طريقة MBBR

ترتبط الأنشطة الفسيولوجية للكائنات الحية الدقيقة ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحموضة في البيئة. فقط في ظل ظروف درجة الحموضة المناسبة يمكن للكائنات الحية الدقيقة القيام بأنشطة فسيولوجية طبيعية. إذا انحرفت قيمة الرقم الهيدروجيني كثيرًا عن القيمة المناسبة، فإن الوظيفة التحفيزية لنظام الإنزيم الميكروبي سوف تضعف أو حتى تختفي. إن قيم الرقم الهيدروجيني التي تتكيف معها الأنشطة الفسيولوجية لأنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة لها نطاق معين. ضمن هذا النطاق، يمكن أيضًا تقسيمها إلى أدنى قيمة للأس الهيدروجيني، وقيمة الأس الهيدروجيني المثالية، وأعلى قيمة للأس الهيدروجيني. في بيئة ذات درجة حموضة منخفضة أو أعلى، على الرغم من أن الكائنات الحية الدقيقة يمكنها البقاء على قيد الحياة، إلا أن أنشطتها الفسيولوجية تكون ضعيفة، وتكون عرضة للموت، وينخفض ​​معدل تكاثرها بشكل كبير. يتراوح نطاق الرقم الهيدروجيني الأمثل للكائنات الحية الدقيقة المشاركة في المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي بشكل عام بين 6.5-8.5. باعتبارها عملية تجمع بين طريقة الأغشية الحيوية وطريقة الحمأة المنشطة، تعتمد طريقة MBBR أيضًا على نمو الكائنات الحية الدقيقة لتحقيق غرض تحلل المادة العضوية. لذلك، يعد الحفاظ على نطاق الأس الهيدروجيني الأمثل للكائنات الحية الدقيقة شرطًا ضروريًا لتحقيق نتائج جيدة في معالجة مياه الصرف الصحي. عندما تتغير قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي (وخاصة مياه الصرف الصناعي) بشكل كبير، فمن الضروري النظر في إنشاء خزان تنظيم لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي إلى نطاق مناسب. إجراء التهوية.

5. تأثير العوامل الأخرى على طريقة MBBR

اعتمادًا على كل حالة اختبار محددة، هناك العديد من العوامل المؤثرة المختلفة. على سبيل المثال، حجم حجم التهوية. إذا كان حجم التهوية صغيرًا جدًا، فسيكون من الصعب على مادة الحشو أن تدور وتتحول إلى سائل. إذا كان حجم التهوية كبيرًا جدًا، فسيكون من الصعب على الأغشية الحيوية أن تتشكل في المرحلة المبكرة. على سبيل المثال، يتم التحكم بشكل عام في نسبة الهواء إلى الماء عند (3~4). حجم الهواء هذا يمكن أن يجعل الحشو في المفاعل يدور ويدور بالتساوي؛ يجب أيضًا التحكم في التعكر ضمن نطاق معين. تظهر نتائج الأبحاث ذات الصلة أن التعكر العالي يجعل بعض المواد الصلبة العالقة تغطي سطح الغشاء الحيوي بسهولة، مما يعيق تقدم الأكسدة البيولوجية. مما يؤدي إلى انخفاض كبير في كفاءة المعالجة، وفي نفس الوقت يسهل التسبب في انسداد التعبئة. كما أن الحمل الحجمي COD له تأثير كبير على معدل الإزالة. تظهر الأبحاث أن معدل إزالة COD يقع ضمن نطاق الحمل الحجمي لـ COD الذي يتراوح بين 0.48-2.93 كجم/(م3·ي). مستقر بشكل أساسي عند 60%-80%. وفي ظل نفس وقت الاحتفاظ الهيدروليكي، يزيد معدل إزالة COD بشكل متناسب مع الحمل. وذلك لأنه عندما يكون تركيز COD للمياه الداخلة منخفضًا، يكون معدل التحلل الميكروبي للمادة العضوية صغيرًا أيضًا، ولا يمكن ممارسة قدرتها على التحلل بشكل كامل. عندما يزيد تركيز COD للمياه الداخلة، فإنه يعزز نمو الكائنات الحية الدقيقة في الأغشية الحيوية ويزيد من معدل التحلل، وبالتالي يتم تحسين معدل إزالة COD. سيكون لكل من العوامل المذكورة أعلاه درجات متفاوتة من التأثير على معالجة مياه الصرف الصحي. بالإضافة إلى ذلك، هناك مواد مغذية ومواد سامة وما إلى ذلك. وإذا انحرفت هذه المواد كثيرًا عن احتياجات نمو الكائنات الحية الدقيقة، فسيكون لها تأثير على النتائج النهائية لمعالجة مياه الصرف الصحي. يجب علينا تحديد العامل الذي يؤثر بشكل أساسي على النتيجة النهائية لطريقة MBBR بناءً على شروط ومتطلبات محددة.