ההשפעה של משתנים עונתיים על תהליכים ביולוגיים טריקלינג ואיכות משתנה

וריאציות עונתיות יש השפעה עמוקה על התהליכים הביולוגיים בתוך מסננים מסובכים, המשפיעים ישירות על היעילות של השפלה מיקרוביאלית ואת האיכות הכוללת של טיפול יעיל.פסולת מפעילי צמחי מרפא חייב להבין את הדינמיקה הזו כדי לשמור על ביצועים עקביים וציות רגולטורי לאורך כל השנה. מאמר זה בוחן את הגורמים עונתיים המפתח אשר משנה סינון ביולוגיה ומספק אסטרטגיות מבוססות ראיות להפחתה של השפעות שליליות תוך ניצול הון על מצבים נוחים.

מידע על Trickling Filter

מסננים טריקו הם כורים ביולוגיים קבועים בשימוש נרחב בטיפול העירוני והתעשייתי של שפכים מופץ על פני מיטה של מדיה - רוק, פלסטיק, או חומרים סינתטיים - באמצעות זרוע מפצה מסתובבת של מיקרואורגניזמים המצורפת אל פני השטח התקשורת, ויצרו סרט ביולוגי שמדכאים מחלחלים ומזהמים אורגניים קולואידים כמו טריקו מטה.

(FLT:0Mediatype:FLT:1 Rock Media (אבן דחוסה, קברל) לספק שטח על פני השטח גבוה אבל הם כבדים ופרוננים ל c. מתכת (גליונות מחוסנים, טבעות) הם קלים יותר, מציעים חלל גדול יותר עבור זרימת אוויר, ומתנגדים לכריתת מתכת.
(FLT:0) טווחי טעינה:FLT:1hilulic לטעון (שטח ליחידה בכל זמן) וטעינה אורגנית (BOD או COD לנפח יחידות בכל זמן) לקבוע את הסוג ואת עובי של ביופילם נמוך מקדם ביופילמות דקות, גבוהות אירוביות; עומסים גבוהים מובילים לביופילים סמיבים.
הפוטנציאל של ניטרציה:0 (NFLT:1 פילטרים טריקלינג יכול להשיג ניטרציה כאשר טעינה אורגנית היא נמוכה מספיק וטמפרטורה מומס חמצן מספיק. Nitrifying חיידקים (למשל, Nitrosomonas, Nitrobacter) הם איטיים ורגישים לשינויים סביבתיים.
העברה:0 (Oxygen transferrov: FLT:1) אוורור טבעי דרך מיטת התקשורת - המונע על ידי טמפרטורות שונות ורוח - הוא קריטי לאספקת חמצן. inadeate ventilation יכול להגביל פעילות אירובית להוביל לתנאים ריחניים.

הביצועים של מסנן מסובך קשור באופן לאין ערוך לתנאים הפיזיים, הכימיים והביולוגיים, השונים עונתיים.הבנת תלות אלה מאפשרת למפעילים לצפות שינויים ולהתאים את הפעולות באופן יזום.

שינויים עונתיים והשפעותיהם על תהליכים ביולוגיים

טמפרטורה

הטמפרטורה היא המשתנה עונתי המשפיע ביותר המשפיע על חילוף החומרים המיקרוביאלי.שיעור התגובה הביולוגית הוא כפול עבור כל 10 מעלות צלזיוס עלייה בטווח של 5-35 מעלות צלזיוס, מערכת יחסים שתוארה על ידי משוואה ה-Hoff-Arrhenius.

(FLT:0) שיאי קיץ: 1FLT 1 טמפרטורות מים גבוהות (לעתים קרובות 20-30 ° C) להאיץ את ההידרדרות של חומר אורגני (שיעורי הסרת BOD יכולים להגדיל ב -20-40% לעומת החורף).
(FLT:0Winter Slowdowns:FLT:1 ASטמפרטורות יורדות (0-12 ° C), פעילות אנזומטית מאטה באופן דרמטי.יעילות הסרת BOD עלולה לרדת ב -30-60%, ו nitrification לעתים קרובות הופכת להיות רשלנית מתחת 8-10 מעלות צלזיוס. גידולי ביופילמה מאט, ואת המשתנים המיקרוביאליים כלפי פסיכוטי (חולל) מינים , אשר פחות יעילה להסרת ביופילטית.
(FLT:0)Frost וקרח: FLT:1ure בקור חמור, מדיה חשופה יכולה לעלות על הקרח, חסימת אופות אוויר וחלוקת נשק, המוביל לתקלות הידראוליות ופוטנציאל הקפאה, נזק התקשורת והמבנים.

המפעילים צריכים לפקח על הטמפרטורה הנוזלית הגדולה וטמפרטורת האוויר מעל מיטת המסנן.כלל אצבע: עבור כל ירידה של 1 מעלות צלזיוס מתחת 20 מעלות צלזיוס, לצפות ירידה של 3 עד5% בערך ביכולת הסרת BOD.

זמינות חמצן ואינטואיציה

חמצן הוא מקבלן אלקטרוני מסוף עבור חילוף החומרים אירוביים.גורמים עונתיים המשפיעים על העברת חמצן כוללים:

(FLT:0) אפקט טמפרture על מנת יתר חמצן: אנדרפול: מים קרים מחזיק יותר חמצן מתמוסס (DO) מאשר מים חמים (למשל, 0 ° C, ישארוציה היא 14.6 מ"ג / L; ב 30 מעלות צלזיוס, זה רק -7.6 מ"ג / L). בעוד זה עשוי להיראות מועיל בחורף, הפחתת הביקוש המיקרוביאלי לעתים קרובות עולה על ההיצע, המוביל לחמצן.
(FLT:0) ventilation:FreaLT:1 פילטרים מקרטעים מסתמכים על אפקט כימטי: אוויר חם עולה דרך התקשורת, שואב אוויר קריר יותר מהתחתית או לצדדים. בחורף, מי הפסולת הוא לעתים קרובות חם יותר מאשר האוויר המבולגן, אשר יכול לשפר את זרימת האוויר עמוק או מבנים סגורים, אוויר עשוי להיות מוגבל במחזור, עלול להיות מכווץ אוויר נמוך יותר מאשר אווירי, עלול לגרום לדלקת אור השמש, עלול לגרום לגרורת, עלול להיות מחוספסה, עלול להיות מטווח אוויר חם יותר מאשר זרם אוויר חם יותר מאשר זרם אוויר חזק יותר מאשר זרם אוויר עמוק, עלול לגרום לדלקת אוויר עמוק, עלול לגרום לגרורת, עלול לגרום לגרורת, עלול לגרום לדלקת אוויר עמוק יותר מאשר זרם אוויר עמוק יותר מאשר אוויר עמוק, עלול לגרום לדלקת אוויר עמוק, עלול לגרום לדלקת אוויר עמוק, 000, עם זאת, עלול לגרום לדלקת אוויר עמוק, עלול להיות מכווץ, עלול לגרום לגרורת, עלול לגרום לדלקת אור השמש.
(FLT:0) ומזג אוויר: 1) רוחות חזקות יכולות להגדיל את החלפת האוויר, להגביר את אספקת החמצן.עדיין, תנאי רגיעה, במיוחד בתקופות חמות, לחות, יכולים להוביל לתלונות נזילות מקומיות וחדירה חמצן ירודה.

זמינות חמצן נמוכה מגבירה את הירידה בביצועים עונתיים: אזורים אנאירוביים חלקיים עשויים להתפתח בביופילים עבים, המוביל להשפלה לא שלמה, ייצור חומצות אורגניות וסולידים, והורדת איכות מלוטשת.

שינויים ב-Influent Characteristics

שינויים עונתיים משפיעים לא רק על הסביבה הפיזית של מסנן הטריק, אלא גם על האיכות והכמות של מי הפסולת הנכנסים:

(FLT:0) פריקות תעשייתיות: FLT:1 ענפים רבים (למשל, עיבוד מזון, מבשלות) יש שיאי ייצור עונתיים.עומסים אורגניים גבוהים יותר בקיץ יכולים להציף באופן זמני את הביופילם, המוביל לפריצת דרך של BOD ו-TSS.
(FLT:0 stormwater infiltration: ⁇ 1) בעונות גשום, זרימה חדה יכולה להפחית זמן שימור הידראולי וטמפרטורות נמוכות יותר, תוך גם לשטוף חומרים מזינים מהביופיל. בחורף, גאזט השלג עשוי לעשות את אותו הדבר, בשילוב עם טמפרטורות קרות.
(FLT:0) חוסר איזון תזונתי: FLT:1rea Carbon, חנקן, ו יחס זרחן משתנה עונתי.בקיץ, עומסי פחמן גבוהים יותר יכולים לעורר צמיחה heterotrophic, ממני חנקן מתחרות עבור חמצן ומרחב. בחורף, עומס פחמן נמוך עלול להוביל לצמצום תזונתי ולצמצום פעילות הביופילמה מופחתת.

כדי לנהל שינויים אלה, המפעילים צריכים לנתח דפוסי טעינה מיותרים במשך שלוש שנים לפחות ולהתאים את שערי השיקום, מינון כימי (למשל, עבור pH או זרחן), ולוח הזמנים של ניקוי אמצעי התקשורת בהתאם.

השפעה על איכות גבוהה Parameters

דרישות חמצן ביוכימיות (BOD) וצריכת חמצן כימית (COD)

יעילות הסרת BOD היא המדד העיקרי לביצוע מסננים מסובכים.שינויים בטמפרטורות עונתיות גורמים לריאציות המשמעותיות ביותר:

(FLT:0) Summer:veFLT:1) הסרת BOD עולה לעתים קרובות על 85-90% תחת פעולה נאותה.הביופיל הוא עבה, פעיל, ומסוגל להתמודד עם עומסים אורגניים גבוהים.
יעילות הסרתית (FLT:0) ,0Winter:cioFLT:1 יכול לרדת ל 60–80% או נמוך יותר, במיוחד במהלך סדקים קרים, ריכוזי BOD עשויים לעלות על מגבלות אם טעינה אינה מופחתת או תפעולית לא מבוצעת.
(FLT:0) הסרת הסרת ה- 1D בדרך כלל עוקב אחר מגמות דומות, אם כי תרכובות רפלקנט (למשל, מכימיקלים סינתטיים) עלולות להיות פחות מושפעות מטמפרטורה, כי ההידרדרות שלהם תלויה יותר במערכות אנזים ספציפיות אשר עשויות לא להיות רגישות לקור מתון.

הבחנה חשובה: מסננים מסובכים רגישים פחות לטמפרטורה מאשר מערכות סלפט מופעלות כי הביופילם שומר ריכוז גבוה של ביומסה, מתן חיץ.

Total Suspended Solids (TSS)

TSS באפקט מפילטרים מטריקים מגיע מסרט ביופיל מלוטש, מוצקים מעוקלים, וחומרים מחוסנים.

(FLT:0)ביופיל שטבע: FLT:1 באביב ובסתיו, שינויים מהירים בטמפרטורה יכולים לגרום לאירועים בקנה מידה גדול, שבו שכבות עבות של biofilm detach מן התקשורת ולצאת המסנן.זה יכול לגרום לספיקים טרנסיים ב TSS.
(FLT:0) פעילות מטבולית בחורף: FLT:1) הביופיל הופך רזה ופחות cohesive; זה עשוי להיות מלוטש יותר בקלות מתחת ל Shear.verse, בקיץ, הביופיל הוא עבה וחזק יותר, אבל אם הוא הופך עבה מדי (עומס יתר על פני השטח), אזורי אנירובי יכולים לגרום לייצור גז פנימי, המוביל לייצור גז מטבולי.
(FLT:0) מוצקים משפיעים: FLT:1שינויים עונתיים בגריטה, חול, ו מוצקות אורגניות (למשל, מריצה רחוב) יכולים לצבור על התקשורת, להפחית את שטח פני השטח יעיל ולהגדיל את TSS לשאתover.

מפעילי צריך לפקח על TSS מדי יום ולהיות מוכנים להתאים את שערי השיקום או לספק הבהרת נוספת (למשל, על ידי הוספת מסנן בד או dosing פולימר) במהלך תקופות של מחרשה גבוהה.

אמוניה ו- Nitrification

(ה) ⁇ (ה) ⁇ (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

<חזק>Summer: ניטרציה מלאה היא אמינה אם ההטעינה האורגנית נמוכה (בדרך כלל < 0.3 ק"ג BOD / m3 / יום) ו-Do נשאר מעל 2 מ"ג / L במים העיקריים. Effluent ammonia יכול להיות < 1 מ"ג / L.
(FLT:0)Winter:cioFLT:1 Nitrification לעתים קרובות נכשל לחלוטין או ממשיך בשיעור נמוך מאוד. Effluent ammonia עשוי לעלות על 10-20 מ"ג / L, הפרה של היתרים מחמירים.חלק מהצמחים פונים לתוספת כימית זמנית (למשל, chlorine) כדי לפצות.
(FLT:0)pH ואלקלנטיות: ניטראטה 1 (Nitrification) צורכת אלקליניות (7.14 מ"ג/L כ- CaCO3 ל מ"ג NH3-N"מ (במזג אוויר קר, אלקלנות נמוכה יותר באין השפעה (בשל דילול מלגט) עלולה להחמיר את הירידה ב- pH, עוד ניטציה.

עבור צמחים עם דרישות חנקן, תכנון עונתי חייב לכלול: הגדלת עומק התקשורת או שטח פני השטח, הוספת eration ביניים (למשל, או ventilation כפוי), או יישום תהליך של שני שלבים שבו השלב הראשון מסיר BOD ואת השלב השני הוא מותאם ל nitrification.

אסטרטגיות תפעוליות לניהול שינויים עונתיים

התאמת Recirculation Ratios

Recirculation – החזרת חלק מהמסנן בחזרה אל המסובך – משמר כמה פונקציות מועילות: הוא מטביע את העומס האורגני הנכנס, שומר על עומס הידראולי קבוע יותר, ויכול לעזור לייצב טמפרטורה. בחורף, יחס החלמה גבוה יותר (למשל, 1:1 עד 3:1) יכול לטבול את המסנן נגד זעזועים קרים ולהבטיח את הטמפרטורה הקרה, לאחר תיקון יתר על ידי קירור יתר של חום קר, עם זאת, עם זאת, כדי לתקן את הפחתת חום קר יותר.

בקיץ, החלמה יכולה לעזור למנוע חימום יתר באזורים שבהם הפילטר נחשף לשמש ישירה.זה גם מבטיח כי הביופיל נשאר רטוב אפילו במהלך תקופות זרימה נמוכות.

עידוד והדרכה

שיפור אספקת החמצן היא דרך ישירה להפחית את הירידה עונתית:

(FLT:0) Powerd ventilation:FLT:1 יתקין מעריצים ב under-drain או מעל התקשורת יכול להגביר את זרימת האוויר גם כאשר ventilation טבעי הוא חלש.
(FLT:0) הרחבת אמצעי התקשורת ללא שטח: FIRLT:1 אם ניתן, להחליף מדיה צפופה עם מדיה חוצה-זרימה פלסטיק המספקת 95% או יותר חלל ריק, למקסם את התנועה האווירית.
(ב) ,0) ,Abtting water Seals:FLT:1 ודא כי ה- Weir המנוצל אינו שקוע מתחת לנקודה שבה הוא חוסם כניסה אווירית. טיפת של לפחות 0.3 מ' בין תחתית התקשורת לבין פני המים מומלץ.

באקלים קר, בידוד או enclosing מסנן (עם אוורור מתאים) יכול לשמור חום מן המים פסולת ולמנוע הקפאת.עם זאת, מסננים סגורים דורשים אוורור מכני כדי למנוע מצבים יציבים וריחיים.

ביו-אגרציה ותוספות כימיות

כאשר פעילות מיקרוביאלית טבעית אינה מספיקה, המפעילים עשויים להשלים את הביופילם:

(FLT:0) ביו-הגבלה: FLT:1 להוסיף חיידקים תרבותיים במיוחד (לעתים קרובות זנים קרים-אדדומים) יכולים להאיץ את ההתאוששות לאחר תקופה קרה או לשפר את ההתנגדות לעומס רעיל.
(FLT:0) תוספת של אנזימים מסחריים: 1FLT:1 אנזימים מסחריים תערובת (למשל, ליפיז, הסתברות, תותבות) יכול לעזור לשבור שומנים, שמנים, ו grease (FOG) המצטבר בחורף ולגרום לכריתת.
(FLT:0) התאמות: FLT:1 אם nitrification מעכב אלקליניות נמוכה, להוסיף סיד או נתרן דוקרבונט אל מול חוסר ההשפעה כדי לנטרל חומציות.

כימיקלים חייבים להיות מיושם עם טיפול כדי להימנע רעילות לביופיל.מבחן jar מומלץ לפני ביצוע בקנה מידה מלא.

תחזוקה מונעת וניקוי מדיה

תחזוקה של החלפה עם מעבר עונתי יכול למנוע טיפות ביצועים:

(FLT:0) ספינג ניקוי: 1 לאחר החורף, התקשורת לעתים קרובות מוצעת עם מוצקות מצטברות, FOG, ו- biofilm מת. A Floodsh (הרחבת רמת המים כדי להכפיש את התקשורת) בשילוב עם מחזור התחדשות גבוהה יכול להתפורר פסולת.
(ב) עיין:0 (ב) בדיקת זרוע:0 (Dyph:1 , קרח, פסולת או צמיחה ביולוגית יכול לצרף נביטים לפני החורף, לנקות את כל המטושטשים ולהבטיח שהזרוע מסתובבת בחופשיות.
(FLT:0) טיפול בתיקון: 1FLT:1 אירועים מחרישים להגדיל את העומס על מערכי המפנה משניים.להבטיח מנגנוני הסרת ניתוק (למשל, גרוטאות, משאבות) מוכנים לעומסי שיא באביב ובסתיו.

תוכנית ניטור רגילה הכוללת פרופילי טמפרטורה שבועיים, DO מדידות במעמקים מרובים, וניתוח טרנד איכות יעילה הוא חיוני לזיהוי מוקדם של שינויים עונתיים.

שינויים בעיצוב אקלים קיצוני

עבור מתקנים העומדים בפני תנודות עונתיות קיצוניות, שינויים קבועים בעיצוב עשויים להיות מוצדקים:

(FLT:0) מסננים / מסננים: קיד 1 (A Complete Complex with insulated קירות וגג יכול לשמור על חם 5-10 מעלות צלזיוס בחורף קריר יותר בקיץ.
(FLT:0) טיפול: 1FLT אגן שוויוניות יכול לספוג עומסים אורגניים הידראוליים לפני המסנן, החלקה של שיאים עונתיים.
(FLT:0 Two-שלבי filtration: FIRLT:1) שימוש בשני מסננים בסדרה - מסנן מחוספס גבוה ואחריו מסנן מלוטש נמוך - מדגימה את השלב הראשון להסרת BOD והשני לחנק, עם שליטה עצמאית על התחדשות ותיקון.

(ב) כאשר בוחנים שינויים בעיצוב, מומלץ להתייעץ עם משאבים כגון FLT:0cioFLT:0reaph 1: , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ;203 ; ⁇ ⁇ ⁇ ;55 מקיפים את משאבי הטיפול הביולוגי של הפדרציה 6FLT 7 עבור שיטות טובות ביותר.

מסקנה

וריאציות עונתיות להטיל קבוצה מוגדרת היטב של אתגרים על פעולות סינון, בעיקר באמצעות שינויים מונעים טמפרטורה בקינטיקה מיקרוביאלית, זמינות חמצן, ומאפיינים משפיעים.עם זאת, השפעות אלה אינן ניתנות למדידה. על ידי הבנת המנגנונים הביולוגיים בעבודה - במיוחד את הרגישות של hetroc ו nitrifying חיידקים - אומצילים יכולים ליישם התאמות ממוקדות בשיקום, תוספת, תוספת תחזוקת כימיקלים ותחזוקת קיבולת.

מעקב פרואקטיבי והחלטות מונחות נתונים הם הבסיס של ניהול עונתי מוצלח.עקב אחר טמפרטורה יומית ומגמות, ביצוע בדיקות יעילות שבועית עבור BOD, TSS, ו anmmonia, ושמירה על יומני תחזוקה מפורטים מאפשרים מתקנים לחזות ולהגיב להפחתה בביצועים לפני שהם מובילים לאפשר הפרות.השקעות בעיצוב שינויים - שינויים בתכנון - שינויים, שתי תצורה של שלבים, או מציאויות מתקדמות - יכול לשלם עבור עצמם באמצעות עלויות טיפול כימיות, באופן עקבי יותר.

בסופו של דבר, מסנן הטריק נשאר טכנולוגיה יעילה וחזקה כאשר הרגישות עונתית שלה מכובד.עם גישה שיטתית, אנשי מקצוע של פסולת יכולים לרתום את הקצב הטבעי של הסביבה ולא להיות מובסים על ידי אותם.