I . Định nghĩa và đặc điểm của bọt sinh học
Bọt sinh học là một hiện tượng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải bùn hoạt tính, được đặc trưng bởi sự tích tụ của một lượng lớn bọt nhớt ổn định trên bề mặt của bể sục khí Hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật, và sự hình thành và sự kiên trì của nó có liên quan chặt chẽ đến sự tăng trưởng và sinh sản của các quần thể vi sinh vật cụ thể .
II . Nguyên nhân chính của bọt sinh học
(1) Các yếu tố vi sinh vật
Tăng trưởng quá mức của vi khuẩn sợi: Sự phát triển quá mức của các vi sinh vật sợi như Nocardia và Microthrix Parvicella là nguyên nhân chính của bọt sinh học . Các vi sinh vật này có bề mặt tế bào kỵ nước có thể hấp phụ các bong bóng không khí và tạo thành cấu trúc bọt ổn định .}
Sự tăng sinh của Actinomycetes: Một số actinomycetes, như Gordonia và Tsukamurella, cũng có thể gây ra các vấn đề về bọt, đặc biệt là trong các hệ thống có tỷ lệ F/M thấp và thời gian giữ bùn dài (SRT) .}
Các vi khuẩn hình thành bọt khác: Điều này bao gồm một số vi khuẩn kỵ nước không có nhiệt độ, chẳng hạn như Rhodococcus và Corynebacterium .
(2) Các yếu tố hoạt động
Thời gian duy trì bùn quá mức (SRT): SRT kéo dài ủng hộ sự phát triển của vi khuẩn sợi phát triển chậm và Actinomycetes, làm tăng nguy cơ hình thành bọt .
Tải trọng hữu cơ thấp (tỷ lệ F/M thấp): Khi tải trọng hữu cơ dưới 0 . 1 kg bod/kg mlss · d, vi khuẩn sợi có lợi thế cạnh tranh.
Oxy hòa tan không đủ (DO): Thiếu oxy cục bộ thúc đẩy sự tăng trưởng của một số vi khuẩn sợi, đặc biệt ở nồng độ bùn cao .
Biến động nhiệt độ: Các vấn đề về bọt đặc biệt nổi bật trong mùa xuân và mùa thu khi nhiệt độ dao động mạnh . Nhiệt độ tăng trưởng tối ưu cho nhiều vi khuẩn tạo bọt nằm trong khoảng 15 độ25 độ .}}}}}}}}}}}}}}}}}
(3) Các yếu tố chất lượng nước ảnh hưởng
Dầu và lipid: Nồng độ cao của dầu, axit béo hoặc chất hoạt động bề mặt trong ảnh hưởng có thể kích thích sự phát triển của các vi sinh vật kỵ nước .
Thành phần nước thải công nghiệp: Một số hợp chất hữu cơ trong nước thải công nghiệp có thể đóng vai trò là chất nền chọn lọc cho vi khuẩn tạo bọt .
Mất cân bằng chất dinh dưỡng: Sự mất cân bằng về các chất dinh dưỡng như nitơ (N) và phốt pho (P) có thể ảnh hưởng đến cấu trúc cộng đồng vi sinh vật .
Iii . mối nguy hiểm của bọt sinh học
Giảm hiệu quả điều trị: Độ che phủ bọt trên bề mặt làm giảm hiệu suất truyền oxy, hiệu suất điều trị tác động tiêu cực .
Thiệt hại thiết bị: Bọt tràn có thể làm hỏng thiết bị sục khí và động cơ .
Các vấn đề về môi trường và vệ sinh: Bọt có thể mang mầm bệnh, dẫn đến ô nhiễm thứ cấp và mùi hôi .
Tăng chi phí hoạt động: Nhân lực và tài nguyên bổ sung được yêu cầu cho điều khiển bọt .
IV . Các biện pháp điều khiển cho bọt sinh học
(1) Các biện pháp điều chỉnh quy trình
Điều chỉnh thời gian giữ bùn (SRT): Giảm một cách thích hợp SRT (E . g ., đến 8 trận10 ngày) có thể ức chế hiệu quả vi khuẩn tạo bọt phát triển chậm .}
Kiểm soát tỷ lệ f/m: Duy trì tỷ lệ thực phẩm-to-microorism (f/m) thích hợp (0 . 2 Ném0,5 kg BOD/kg MLSS · d) để tránh hoạt động tải thấp kéo dài.
Tối ưu hóa hệ thống sục khí: Đảm bảo đủ oxy hòa tan (DO> 2 mg/L) để ngăn chặn tình trạng thiếu oxy cục bộ .}
Tăng tỷ lệ trở lại bùn: Tỷ lệ lợi nhuận cao hơn làm giảm thời gian duy trì bùn, ngăn chặn sự tăng trưởng của vi khuẩn sợi .
Phân phối ảnh hưởng: Áp dụng phương thức phân phối có ảnh hưởng đa điểm để cân bằng tải trên các vùng khác nhau .
(2) Các biện pháp vật lý và hóa học
Xịt defoaming: Sử dụng nước thải được xử lý hoặc nước máy để phun và phá vỡ bọt rất đơn giản nhưng có hiệu quả hạn chế .
Bổ sung các tác nhân làm mất đi: Sử dụng ngắn hạn các chất khử trùng dựa trên silicon hoặc dựa trên rượu có thể được áp dụng, nhưng việc sử dụng lâu dài có thể ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị .
Bổ sung chất đông máu: Liều lượng thích hợp của PAC (polyaluminum clorua) hoặc muối sắt có thể cải thiện khả năng lắng bùn và ức chế bọt .
Khử trùng chọn lọc: Liều lượng được kiểm soát của hydro peroxide, ozone hoặc clo (102020 mg/g ss) có thể tiêu diệt vi khuẩn sợi có chọn lọc, nhưng liều lượng phải được theo dõi cẩn thận .}}}}}}}}}}}}}}}}}
(3) Các biện pháp kiểm soát sinh học
Ức chế vi sinh vật cạnh tranh: Giới thiệu các tác nhân vi khuẩn cụ thể (e . g ., các chủng phát triển nhanh) để ức chế cạnh tranh vi khuẩn hình thành bọt .}
QGiám sát PCR: Sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử để theo dõi quần thể vi khuẩn hình thành bọt để cảnh báo sớm .}
Dự đoán sinh học: Giới thiệu một số động vật nguyên sinh hoặc metazoa nhất định cho con mồi trên vi khuẩn sợi .
(4) Các biện pháp cải tiến thiết kế
Cài đặt vách ngăn bọt: Thiết lập các vách ngăn trên bề mặt bể sục khí để ngăn chặn bọt lan truyền .
Tối ưu hóa thiết kế xe tăng: Sử dụng các lò phản ứng hỗn hợp hoàn toàn thay vì các hệ thống dòng cắm để giảm sự mất cân bằng tải cục bộ .
Thêm hệ thống thu thập và điều trị bằng bọt: Thiết kế các thiết bị xử lý và thu thập bọt chuyên dụng .
V . Các khuyến nghị chiến lược toàn diện
Phòng ngừa trước: Tập trung vào giám sát hàng ngày và tối ưu hóa quy trình để ngăn chặn sự hình thành bọt thay vì điều trị sau sự kiện .
Phối hợp đa đo: Kết hợp các phương pháp kiểm soát vật lý, hóa học và sinh học dựa trên các điều kiện thực tế .
Kiểm soát nguồn: Tăng cường giám sát có ảnh hưởng để hạn chế sự xâm nhập của dầu và chất hoạt động bề mặt vào hệ thống .
Thiết lập kế hoạch khẩn cấp: Phát triển các chiến lược phản hồi cụ thể cho các vấn đề bọt theo mùa .
VI . Kết luận
Bọt sinh học trong các bể sục khí là kết quả của nhiều yếu tố tương tác, đòi hỏi phân tích toàn diện từ các quan điểm về vi sinh, vận hành và thiết kế . Kiểm soát bọt hiệu quả nên áp dụng phòng ngừa đầu tiên, kết hợp các phương pháp điều chỉnh. Sinh học, kiểm soát chính xác dựa trên phân tích cộng đồng vi sinh vật sẽ trở thành một hướng quan trọng trong quản lý bọt trong tương lai .