بی هوازی، بدون اکسیژن و هوازی

شناخت میکروارگانیسم ها در این سه محیط نیمی از موفقیت در فرآیند تصفیه فاضلاب شماست!

در دنیای میکروسکوپی تصفیه فاضلاب، میکروارگانیسم‌ها مانند یک{0}«نیروهای ویژه» هستند که به خوبی آموزش دیده‌اند و هر کدام وظایف خود را در محیط‌های مختلف انجام می‌دهند. امروز در مورد میکروارگانیسم‌های موجود در محیط‌های بی‌هوازی، بدون اکسیژن و هوازی بحث خواهیم کرد.

نقطه بحرانی اکسیژن محلول (DO).
محیط بی هوازی: DO < 0.2 میلی گرم در لیتر
محیط بدون اکسیژن:=0.2-0.5 میلی گرم در لیتر انجام دهید
محیط هوازی: DO > 2.0 میلی گرم در لیتر
اکسیداسیون-حوضه بالقوه کاهش (ORP).
محیط بی هوازی: ORP < -100 میلی ولت
محیط بدون اکسیژن: ORP=-100 تا -50 میلی ولت
محیط هوازی: ORP > +50 mV

نیروی اصلی: باکتری های هوازی
گونه های باکتریایی نماینده:

Zooglia: "ستون ستون فقرات" لجن فعال
سودوموناس: متخصصان تجزیه مواد آلی
باکتری های نیتروژن: متخصصان اکسیداسیون نیتروژن آمونیاکی
حالت کار: تنفس هوازی
راندمان تولید انرژی:

ماده آلی + O2 → CO2 + H2O + مقادیر زیادی انرژی
ویژگی ها:

سرعت متابولیسم سریع و راندمان بالا
محصولات تمیز و بدون بو
به اکسیژن کافی نیاز دارد
ویژگی های شناسایی میکروسکوپی
لخته های فشرده
کرم های زنگ فعال و کرم های هم شاخه ای
لجن زرد-قهوه ای است

نیروهای ویژه: باکتری های اختیاری
اعضای اصلی:

باکتری های نیترات زدا: تبدیل کننده های نیترات
باسیل معین: متخصصان سازگاری با محیط
حالت کار: تنفس بی هوازی
منبع انرژی منحصر به فرد:

ماده آلی + NO3- → N2↑ + CO2 + انرژی
نکات کلیدی فنی:

استفاده از نیترات برای جایگزینی اکسیژن
مرحله نیترات زدایی کلید را کامل کنید
به منبع کربن کافی نیاز دارد
نقاط کنترل عملیاتی: DO را در 0.2-0.5 mg/L به شدت کنترل کنید
از تامین نیترات کافی اطمینان حاصل کنید
نسبت کربن ({0}}نیتروژن) مناسب را حفظ کنید (معمولاً 4-6:1)

تیم حرفه ای: باکتری های بی هوازی
سه "خط تولید" به وضوح تعریف شده است:

باکتری های هیدرولیتیک و اسیدی

تجزیه درشت مولکول ها به مولکول های کوچک
به عنوان مثال، باکتری های سلولولیتیک

باکتری های تولید کننده هیدروژن و استوژن

پردازش بیشتر مولکول های کوچک
به عنوان مثال، Syntrophomonas

متانوژن ها

در نهایت متان تولید می شود
به عنوان مثال، متانوسارسینا
حالت تولید انرژی: تخمیر
فرآیند تبدیل چند مرحله‌ای-:

مواد آلی پیچیده → مواد آلی ساده → CH4 + CO2 + انرژی
خصوصیات:

راندمان خروجی انرژی پایین
گازهای قابل احتراق تولید می کند
به شرایط سخت بی هوازی نیاز دارد
کنترل های کلیدی فرآیند
محیط بی هوازی مطلق (ORP < -300 میلی ولت)
دمای مناسب (35-37 درجه در دمای مزوپور)
محدوده pH مناسب (6.5-7.5)

هماهنگی کامل در فرآیند A²O
Phosphorus release in the anaerobic stage -->حذف نیتروژن در مرحله آنکسیک
->نیتریفیکاسیون و جذب فسفر در مرحله هوازی
میکروبی "گذراندن باتوم" در هر مرحله
مرحله بی‌هوازی: باکتری‌های انباشته‌کننده فسفات، فسفات آزاد می‌کنند، DO کمتر از 0.2 میلی‌گرم در لیتر
مرحله بدون اکسیژن: باکتری‌های نیترات‌زدایی نیترات را حذف می‌کنند، DO=0.2-0.5 میلی‌گرم در لیتر
مرحله هوازی: باکتری های نیتریفیک کننده و باکتری های تجمع کننده فسفات با هم کار می کنند، DO=2-4 میلی گرم در لیتر

اختلالات سیستم هوازی
علائم:

رشد بیش از حد باکتری های رشته ای
حجیم شدن لجن
پساب کدر
اقدامات متقابل:

غلظت DO را روی 2-4 میلی گرم در لیتر تنظیم کنید
کنترل بار آلی
بهینه سازی سن لجن (5-15 روز)

ناهنجاری های سیستم بی هوازی
علائم:

Volatile acid accumulation (>500 میلی گرم در لیتر)
افت سریع pH (<6.2)
کاهش تولید گاز
اقدامات متقابل:

مصرف آب را تنظیم کنید
قلیاییت مکمل (حفظ pH 6.5-7.5)
دمای کنترل (35±2 درجه)

بهینه سازی محیط هوازی
حفظ DO در mg/L 4-2
اطمینان از زمان هوادهی کافی (4-8 ساعت)
کنترل غلظت مناسب لجن (2000-4000 میلی گرم در لیتر)
کنترل محیط بدون اکسیژن
جلوگیری از تقاطع گاز اکسیژن (DO <0.5 mg/L)
اطمینان از منبع کربن کافی (C/N=4-6)
بهینه سازی نسبت رفلاکس (100-200%)
محیط بی هوازی را حفظ کنید
اقدامات آب بندی دقیق (ORP < -300 میلی ولت)
کنترل دمای پایدار (35 ± 1 درجه)
به آرامی بار را افزایش دهید (0.5-1.5 کیلوگرم COD/m³·d)

لجن فعال هوازی
نشانه های سالم: قارچ های زنگ فعال، لخته های متراکم
علائم غیر طبیعی: قارچ های رشته ای بیش از حد، عدم وجود تک یاخته
لجن دانه ای بی هوازی
ویژگی های کیفیت: گرانول کامل، با مرزهای روشن (1-3 میلی متر)
علائم مشکل: ذرات شکسته، مایع رویی کدر

خلاصه: نکات کلیدی مدیریت میکروبی
محیط اول: پارامترهای کلیدی مانند DO و ORP را به شدت کنترل کنید
تقویت هم افزایی: از اثرات هم افزایی میکروارگانیسم های مختلف استفاده کنید
پیشرفت تدریجی: کشت میکروبی نیاز به صبر دارد (15-30 روز)
کنترل دقیق: پارامترهای فرآیند را بر اساس عملکرد میکروبی تنظیم کنید
پیشگیری اول: یک سیستم نظارت جامع و هشدار اولیه ایجاد کنید
میکروارگانیسم ها با ارزش ترین "کارمندان" ما هستند. درک عادات و نیازهای آنها برای عملکرد کارآمد و پایدار سیستم های تصفیه فاضلاب بسیار مهم است! با کنترل دقیق محیط های بی هوازی، بدون اکسیژن و هوازی، می توانیم پتانسیل میکروارگانیسم ها را به طور کامل آزاد کنیم.