Kollegen im Bereich der trockenen Abwasserbehandlung sind wahrscheinlich schon mit Abwasser in Kontakt gekommen, das organisches Silizium enthält - sei es aus Chemieparks oder aus täglichen Chemie- und Textilfabriken. Obwohl dies unbedeutend erscheinen mag, hat es erhebliche Auswirkungen auf Belebtschlammsysteme. Oftmals kommt es im biochemischen Becken plötzlich zu ungewöhnlichem Schäumen und einem Anstieg der Abwasserqualität. Nach der Untersuchung stellt sich heraus, dass es der Übeltäter ist. Lassen Sie uns heute in einfacher Sprache darüber sprechen, wie organisches Silizium den Belebtschlamm beeinflusst und wie wir im täglichen Betrieb damit umgehen sollten.
Zunächst wollen wir darüber sprechen, was organisches Silizium ist. Was wir oft als Organosilizium bezeichnen, ist eigentlich ein Oberbegriff für eine große Klasse von organischen Verbindungen, die Silizium enthalten, wie z. B. Silikonöl, Silikongummi und Silikonharz, die alle in diese Kategorie fallen. Dieses Zeug hat herausragende Vorteile, wie z. B. Hitzebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, weshalb es in der Industrie weit verbreitet ist. Seine "Nachteile" können jedoch für Belebtschlamm fatal sein - es ist schwer abbaubar und neigt zur Anreicherung. Gewöhnliche heterotrophe und nitrifizierende Bakterien können es einfach nicht zersetzen, was den Grundstein für spätere Ausfälle des biochemischen Systems legt.
Die erste Auswirkung von organischem Silizium auf Belebtschlamm ist die Störung des Belüftungssystems und die Beeinträchtigung der Stoffaustauscheffizienz. Dies dürfte das intuitivste Phänomen sein. Nachdem das organische Silizium in das biochemische Becken gelangt ist, bildet es leicht eine stabile Schaumschicht auf der Wasseroberfläche. Im Gegensatz zu gewöhnlichem Abwasserschaum ist diese Art von Schaum fein und zähflüssig und hat eine starke Haftung. Er ist auch bei Wind nicht leicht zu zerbrechen. Er läuft auch an der Beckenwand entlang, was sehr schwer zu reinigen ist. Darüber hinaus isoliert diese Schaumschicht den Kontakt zwischen Luft und Wasser. Selbst wenn Sie den Ventilator auf Maximum stellen, ist es schwierig, dass sich der belüftete Sauerstoff im Wasser löst, was zu einem "virtuellen Tief" des gelösten Sauerstoffs im biochemischen Tank führt - der Online-Monitor zeigt einen guten Wert an, aber der Schlamm am Boden des Tanks befindet sich schon lange in einem Sauerstoffmangel. Unzureichender gelöster Sauerstoff führt zu einer Verringerung der Effizienz der heterotrophen Bakterien beim Abbau organischer Stoffe, und nitrifizierende Bakterien werden einfach "flach liegen". Es ist nur eine Frage der Zeit, bis der CSB und der Ammoniumstickstoff im Abwasser den Standard überschreiten.
Die zweite Auswirkung ist, dass es sich auf der Oberfläche der Schlammflocken ansammelt und den mikrobiellen Stoffwechsel behindert. Mikroorganismen im Belebtschlamm sind auf Zellmembranen angewiesen, um Nährstoffe aus dem Abwasser aufzunehmen, um zu überleben. Organisches Silizium hat eine hohe Fettlöslichkeit und wird leicht auf der Oberfläche der Schlammflocken adsorbiert, wodurch sich allmählich eine Schicht "Silikonfilm" bildet. Diese Membranschicht ist wie das Anlegen eines engen "Schutzanzugs" für Mikroorganismen, der verhindert, dass Nährstoffe eindringen und Abfallprodukte aus dem Stoffwechsel abgeführt werden, was zu einer Verringerung der mikrobiellen Aktivität führt. Wir beobachten normalerweise unter dem Mikroskop, dass die Schlammflocken locker und fein werden und die Anzahl der Protozoen wie Fadenwürmer und Rädertiere stark abnimmt, was sogar zu einer großen Anzahl von Todesfällen führt. Dies ist eine typische Manifestation der Anreicherung von organischem Silizium. Im Laufe der Zeit verschlechtert sich die Absetzleistung des Schlamms stark, wobei die SV30-Werte hoch und niedrig schwanken, und es treten auch Probleme wie Schlammaufschwimmen und -laufen im Nachklärbecken auf.
Ein weiterer leicht übersehbarer Punkt ist, dass Organosilizium die Aktivität bestimmter funktioneller Bakterien, insbesondere nitrifizierender Bakterien, hemmen kann. Nitrifizierende Bakterien selbst sind als "Glash Herzen" bekannt und reagieren besonders empfindlich auf Umweltveränderungen und toxische Substanzen. Obwohl organisches Silizium nitrifizierende Bakterien nicht direkt "vergiftet", kann es die enzymatischen Reaktionen in nitrifizierenden Bakterien stören, wenn es sich in Schlammflocken bis zu einer bestimmten Konzentration anreichert, wodurch der Prozess der Umwandlung von Ammoniumstickstoff in Nitrit und Nitrat verlangsamt wird. Oft stellen wir fest, dass der Ammoniumstickstoff im Abwasser den Standard überschreitet, der CSB sich aber kaum verändert hat. Nach der Überprüfung von DO, pH-Wert und Schlammalter gibt es keine Probleme. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir darüber nachdenken, ob das organische Silizium im Zulauf den Standard überschreitet.
Darüber hinaus kann Organosilizium auch eine Störung der Ausscheidung von extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) im Schlamm verursachen. EPS ist der "Klebstoff" der Schlammflocken, der es Mikroorganismen ermöglicht, sich zusammenzulagern und strukturell stabile Flocken zu bilden. Das Eindringen von organischem Silizium kann den Ausscheidungsrhythmus von Mikroorganismen stören, oder eine übermäßige EPS-Ausscheidung kann zu einer erhöhten Schlammviskosität und einer leichten Verstopfung von Rohrleitungen führen; Entweder ist die Ausscheidung unzureichend, die Schlammflocken sind dispergiert, und die Trennung von Schlamm und Wasser ist schwierig. Beide Situationen sind für unser biochemisches System recht problematisch.
Nachdem wir so viel über die Auswirkungen gesagt haben, müssen sich alle Sorgen machen, wie man damit umgeht. Tatsächlich ist die Kernidee zweifach: Quellkontrolle + Prozessoptimierung.
Die Quellkontrolle ist der grundlegendste Ansatz. Wir müssen mit den umweltschädlichen Unternehmen kommunizieren und sie auffordern, Abwasser, das organisches Silizium enthält, vorzubehandeln, z. B. durch Koagulationssedimentation und Luftflotationsverfahren, um einen Teil des organischen Siliziums zuerst zu entfernen und zu verhindern, dass hohe Konzentrationen von organischem Silizium direkt in den biochemischen Tank gelangen. Im täglichen Betrieb und in der Wartung ist es auch notwendig, die Überwachung der einströmenden Wasserqualität zu verstärken. Sobald die Konzentration von organischem Silizium ansteigt, sollte es schnell in den Ausgleichsbehälter umgeleitet oder die einströmende Wassermenge reduziert werden, um eine Systemauswirkung zu vermeiden.
Prozessoptimierung ist ein Mittel, um verlorene Schafe wieder gutzumachen. Wenn sich im biochemischen Becken Schaum gebildet hat, der durch organisches Silizium verursacht wurde, kann eine angemessene Menge an Entschäumer zugesetzt werden, aber es sollte auf die Auswahl eines nicht-silikonhaltigen Entschäumers geachtet werden, da es sonst "Öl ins Feuer gießt"; Gleichzeitig die Belüftungsrate angemessen erhöhen, die Wasserstörung verstärken und die Anreicherung von organischem Silizium auf der Flüssigkeitsoberfläche reduzieren; Vermeiden Sie außerdem eine übermäßige Schlammentsorgung und stellen Sie ein ausreichendes Schlammalter sicher, damit die Mikroorganismen im System genügend Zeit haben, sich an Umgebungen mit niedrigen Konzentrationen von organischem Silizium anzupassen.
Schließlich sei daran erinnert, dass die Auswirkungen von Organosilizium auf Belebtschlamm "chronisch" sind und es im Anfangsstadium möglicherweise keine Probleme gibt. Es wird viel mehr Aufwand erfordern, damit umzugehen, wenn überall Schaum ist und die Wasserqualität den Standard überschreitet. Daher müssen wir im täglichen Betrieb und in der Wartung den Veränderungen in der Zusammensetzung des einströmenden Wassers mehr Aufmerksamkeit schenken und diesen 'unsichtbaren Killer' unser biochemisches System nicht zerstören lassen.
