W technologii wody i ścieków osad pływający odnosi się do nagromadzenia lekkich, słabo degradowalnych cząstek organicznych i nieorganicznych, które unoszą się na powierzchni osadników lub reaktorów ze względu na ich niską gęstość. Jest to spowodowane brakiem równowagi w procesie oczyszczania i może znacznie pogorszyć wydajność oczyszczalni ścieków i systemów uzdatniania wody przemysłowej.

Przyczyny powstawania pływającego szlamu

Tworzenie się pływającego szlamu jest złożonym zjawiskiem, na które wpływ mają różne czynniki:

Nadmierny wzrost bakterii nitkowatych
  • Bakterie nitkowate (np. Nocardia, Microthrix parvicella) tworzą nitkowate struktury, które prowadzą do powstawania stabilnej piany i pływających kożuchów osadu.
  • Przyczyny wzrostu bakterii nitkowatych:
    • Brak równowagi składników odżywczych: Wysokie stężenie substancji organicznych, azotu lub fosforu.
    • Niedobór tlenu: Niskie stężenie rozpuszczonego tlenu sprzyja powstawaniu warunków beztlenowych.
    • Temperatura: Optymalne warunki wzrostu dla bakterii nitkowatych to 10-25 °C.
Uwalnianie gazów
  • Denitryfikacja w oczyszczaniu wtórnym:
    • Tworzenie się pęcherzyków azotu (N2) z powodu niepełnej denitryfikacji prowadzi do unoszenia się kłaczków osadu.
  • Rozkład beztlenowy:
    • Tworzenie się metanu (CH4) i dwutlenku węgla (CO2) przez mikroorganizmy beztlenowe, gdy brakuje tlenu.
Substancje powierzchniowo czynne (surfaktanty)
  • Środki powierzchniowo czynne pochodzące z procesów przemysłowych lub ścieków z gospodarstw domowych mogą zmniejszać napięcie powierzchniowe wody i sprzyjać pienieniu.
Substancje hydrofobowe
  • Tłuszcze, oleje i woski:
    • Słabo degradowalne substancje lipofilowe, które unoszą się na powierzchni wody.
  • Cząsteczki hydrofobowe:
    • Drobne cząstki, które nie osadzają się ze względu na swoje właściwości powierzchniowe.

Wpływ pływającego osadu

Unoszący się szlam może powodować znaczne problemy operacyjne i środowiskowe:

Pogorszenie wydajności czyszczenia
  • Zmniejszone właściwości osiadania:
    • Pływający osad zakłóca sedymentację w osadniku wtórnym, co prowadzi do zwiększonego stężenia ciał stałych w ściekach.
  • Systemy osadu powrotnego:
    • Pływający osad może zostać zawrócony do zbiornika napowietrzania i osłabić aktywność biologiczną.
Usterki
  • Blokady:
    • Gromadzenie się pływającego szlamu w przelewach, pompach i rurach.
  • Tworzenie piany:
    • Przepełnione baseny mogą prowadzić do zalania i zanieczyszczenia środowiska.
Zanieczyszczenie środowiska
  • Zwiększona wartość ChZT i BZT:
    • Nieodpowiednio oczyszczone ścieki zanieczyszczają odbierane wody i zbiorniki wodne.
  • Uciążliwość zapachowa:
    • Procesy rozkładu beztlenowego w osadzie pływającym prowadzą do powstawania gazów o intensywnym zapachu, takich jak siarkowodór (H2S).

Diagnostyka i analiza pływających osadów ściekowych

Skuteczne leczenie wymaga dokładnej identyfikacji przyczyn:

Badanie mikroskopowe
  • Identyfikacja bakterii nitkowatych:
    • Określenie dominującego gatunku przy użyciu technik barwienia (np. barwienie metodą Grama).
  • Ocena struktury kłaczków osadu:
    • Analiza wielkości, gęstości i stabilności płatków.
Analizy chemiczne
  • Określanie stężenia składników odżywczych:
    • Pomiar amonu, azotanów, fosforanów i organicznych związków węgla.
  • Zawartość tlenu:
    • Ciągłe monitorowanie rozpuszczonego tlenu w zbiorniku napowietrzającym i osadniku wtórnym.
Parametry procesu
  • Wiek błota:
    • Zbyt wysoki wiek osadu sprzyja rozwojowi wolno rosnących bakterii nitkowatych.
  • Wskaźnik osadu (SVI):
    • Wysoka wartość SVI (>150 ml/g) wskazuje na słabe właściwości osiadania.
Zbiornik napowietrzający ALMA BHU BIO technology

Zdjęcie: Nasz zbiornik osadu czynnego ALMA BHU BIO do oczyszczania ścieków zanieczyszczonych organicznie

Wpływ pływającego osadu

Pływający osad może mieć znaczący negatywny wpływ na oczyszczanie wody i ścieków:

  1. Usterki:

    • Zatory w pompach, przelewach i odpływach spowodowane unoszącym się szlamem.
    • Zwiększone wymagania w zakresie konserwacji i czyszczenia.

  2. Zmniejszona skuteczność czyszczenia:

    • Pływający osad może osłabiać strefę czystej wody w osadnikach wtórnych i prowadzić do zwiększonego stężenia ciał stałych w ściekach.
    • Zwiększa to chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) i mętność oczyszczonej wody.

  3. Zagrożenia higieniczne:

    • Mikroorganizmy chorobotwórcze w pływającym szlamie mogą pogorszyć jakość wody i naruszyć przepisy dotyczące ochrony środowiska.

  4. Problemy z zapachem:

    • Substancje organiczne i gazy, takie jak siarkowodór (H2S\text{H}_2\text{S}) w osadzie pływającym może powodować nieprzyjemne zapachy.

Oczyszczanie i zapobieganie powstawaniu osadów pływających

Usuwanie mechaniczne

  • Skimmer:

    • Korzystanie z pływających odpieniaczy szlamu lub specjalnych urządzeń odpieniających, które zasysają szlam z powierzchni wody.
    • Mechaniczne zgarniacze na powierzchni basenu transportują pływający szlam do oddzielnych obszarów utylizacji.

  • Filtr sitowy:

    • Drobne sita mogą oddzielać składniki tłuszczowe i olejowe przed obróbką biologiczną.
Optymalizacja procesu

  • Kontrola tworzenia się gazu:

    • Zmniejszenie szybkości denitryfikacji w osadniku wtórnym poprzez kontrolowanie stężenia osadu powrotnego.
    • Optymalizacja napowietrzania w reaktorze tlenowym w celu ograniczenia denitryfikacji do głównego reaktora biologicznego.

  • Poprawa właściwości kłaczków osadu:

    • Zapewnienie zrównoważonego stosunku składników odżywczych (węgiel, azot, fosfor w stosunku 100:5:1).
    • Unikanie substancji toksycznych, które mogłyby zakłócać tworzenie się płatków.
Środki chemiczne

  • Defoamer:

    • Dodanie środków przeciwpieniących w celu zmniejszenia piany powierzchniowej i pływającego szlamu.
    • Zastosowanie polimerów organicznych lub emulsji silikonowych.

  • Środek strącający:

    • Dozowanie soli żelaza lub glinu w celu związania tłuszczów i olejów oraz poprawy osiadania osadu.
Obróbka wstępna smarów i olejów
  • Separator tłuszczu:
    • Oddzielanie tłuszczów i olejów od surowych ścieków przed oczyszczaniem biologicznym.
    • Zastosowanie w zakładach przemysłowych, takich jak przetwórstwo żywności lub catering.
Oczyszczanie wtórne i zarządzanie osadami

  • Kontrola osadu powrotnego:

    • Dostosowanie objętości osadu powrotnego i czasu retencji w osadniku wtórnym w celu zminimalizowania denitryfikacji.

  • Odwadnianie osadu:

    • Regularne usuwanie i odwadnianie nadmiaru osadu w celu zmniejszenia obciążenia systemu.

Wnioski

Pływający szlam jest powszechnym problemem w przemysłowym i komunalnym oczyszczaniu wody i ścieków, spowodowanym wpływami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi. Jego skuteczna kontrola i oczyszczanie wymaga połączenia środków zapobiegawczych, mechanicznego usuwania i optymalizacji procesu. Technologie takie jak łapacze tłuszczu, systemy flotacji i innowacyjne podejścia biologiczne mogą pomóc zminimalizować powstawanie pływającego szlamu i zmaksymalizować wydajność uzdatniania wody. Dobre zrozumienie przyczyn i odpowiednie środki zaradcze mają kluczowe znaczenie dla uniknięcia zakłóceń i problemów środowiskowych.

Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!

info@almawatech.com

06073 687470