Bugün paylaşmak istiyorum. Kanalizasyon arıtma tesisindeki köpükler. Köpüğün kanalizasyon arıtma üzerinde birçok etkisi vardır; sadece duyuları etkilemekle kalmaz, aynı zamanda arıtma sistemi ve ekipmanını da olumsuz etkiler. Çevrimiçi izleme ekipmanının doğruluğu da dahil. Örneğin ultrasonik seviye ölçerler ve akış ölçerler vb. veri hatalarına ve sistemin yanlış çalışmasına neden olacaktır. Bu nedenle köpüğün kontrol edilmesi, kanalizasyon arıtma verimliliği ve atık su kalitesi açısından çok önemlidir.
Köpüğün sınıflandırılması ve özellikleri
1. Kahverengi köpük
Rengi koyu kahve hatta siyaha yakındır. Dokusu kaba görünüyor. Boyut değişebilir ve daha büyük olan köpük daha kalındır ve daha fazla gaz ve katı madde içerir. Oluşum ve kopma sürecinde hız nispeten yavaştır ve kopma sonrasında su yüzeyinde yapışkan bir kalıntı tabakası kalabilir.
2. Beyaz köpük
Beyaz köpük ince bir dokuya sahiptir ve kabarcıklar küçük ve yoğundur. Nispeten hafiftir ve su akışı ve hava akışının etkisiyle yüzmesi ve hareket etmesi kolaydır. Oluşum ve dağılma sürecinde hız nispeten hızlıdır ve genellikle kopmadan sonra belirgin bir kalıntı kalmaz.
3. Viskoz köpük
Havuz duvarları, borular ve ekipmanlar gibi biyokimyasal arıtma tesislerinin yüzeyine sıkı bir şekilde bağlanabilen ve su akışıyla kolayca yıkanamayan belirgin yüksek viskozite özelliklerine sahiptir. Doku görünüşte nispeten kalındır ve kabarcıklar, jel benzeri bir yapı oluşturacak şekilde sıkı bir şekilde bağlanır. Oluşum süreci sırasında viskoz köpük yavaş yavaş birikebilir ve kalınlaşabilir. İçerdiği maddelere göre rengi değişiklik gösterse de genel olarak tanınabilirliği yüksektir.
4. Başlangıç köpüğü
Bunun temel nedeni, yeni başlatılan sistemdeki mikrobiyal topluluğun henüz stabil hale gelmemiş olması ve aktif çamurun yapısının ve fonksiyonunun henüz mükemmel olmamasıdır. Bu durumda, kanalizasyondaki bazı organik maddeler, deterjanlar vb. gibi yüzey aktif maddelerin karıştırma ve havalandırma etkisi altında köpük oluşturma olasılığı daha yüksektir.
5. Renkli köpük
Bazı köpükler, köpük yüzeyindeki ince filmin kırılması ve girişimi nedeniyle güneşteki sabun köpüğüne benzer bir his yansıtır. Farklı dalga boylarındaki ışık, köpüğün yüzeyinde etkileşime girerek renkli bir görsel etki oluşturur. Evsel kanalizasyon, deterjanlar gibi belirli miktarda yüzey aktif madde içerebilmesine rağmen, bunların konsantrasyonu ve bileşiminin karmaşıklığı genellikle renkli köpüğün sık sık ortaya çıkmasına neden olacak kadar yeterli değildir.
6. Siyah ve gri köpük
Çok miktarda köpük biriktiğinde, üst köpük alt köpüğü sıkıştırarak alt köpüğün havayla temasını engelleyerek lokal hipoksiye neden olur. Bu hipoksik ortamda mikroorganizmaların metabolizması ve ayrışma süreci değişir ve organik maddenin ayrışması eksik kalır, bu da biriken köpüğün renginin giderek koyulaşmasına ve siyah ve gri görünmesine neden olabilir.
Köpük oluşumunun nedenlerinin ayrıntılı açıklaması
1. Çamurun yaşlanması genellikle kahverengi köpük üretir
Çamur biyokimyasalın içinde çok uzun süre kalıyor. Mikroorganizmalar besin maddelerinden yoksundur ve metabolik kapasiteleri giderek azalır. Bu, mikroorganizmaların normal şekilde büyüyüp çoğalmasını imkansız hale getirir ve bazı hücreler ölmeye, parçalanmaya ve karışık sıvının viskozitesini artıran polisakkaritler, proteinler ve lipitler gibi organik maddeleri serbest bırakmaya başlar. Aynı zamanda yaşlandırılmış çamurun flok yapısı gevşektir ve yükselen kabarcıklar tarafından kolayca sürüklenerek köpük oluşur. Ayrıca çamurun yaşlanması, mikrobiyal topluluk yapısının basitleşmesine, düşük besinli ortamlara adapte olmuş bazı mikroorganizmaların aşırı büyümesine ve bunların metabolitlerinin de köpük oluşumunu teşvik etmesine neden olabilir.
2. Aşırı yük beyaz köpük üretebilir
Giriş suyundaki organik madde konsantrasyonu aniden önemli ölçüde artar. Bu organik maddelerin hızla parçalanması için mikroorganizmaların metabolik faaliyetleri son derece aktif hale gelir. Bu, mikrobiyal solunumun artmasına ve büyük miktarda karbondioksit ve diğer gazların üretilmesine yol açar. Aynı zamanda organik maddenin ayrışması sırasında bazı yüzey aktif maddeler açığa çıkar, bu da suyun yüzey gerilimini azaltır ve kabarcıkların oluşmasını ve stabil olarak var olmasını kolaylaştırır. Ayrıca aşırı yükler, mikroorganizmaların çok hızlı büyümesine neden olabilir ve çamur topakları gevşeyerek etkili bir şekilde çökelmeyi ve ayrılmayı zorlaştırır ve böylece yükselen kabarcıklar tarafından taşınarak köpük oluşturur.
3. İpliksi bakteri genişlemesi sarı veya kahverengi köpüğe eğilimlidir
Filamentli bakteriler, rekabetçi büyüme ortamlarında, yetersiz çözünmüş oksijen, dengesiz beslenme veya anormal pH değerleri gibi, filamentli bakterilerin aşırı büyümesine ve filamentli bakterilerin yayılmasına neden olabilecek belirli avantajlara sahiptir. Aşırı büyümüş filamentli bakteriler çamurun topak yapısını yok ederek çamuru gevşetecek ve gözenekliliği artıracaktır. Havalandırma işlemi sırasında gazın çamura girme olasılığı daha yüksektir, çok sayıda küçük kabarcıklar oluşur ve bunlar çamuru köpük oluşturacak şekilde yukarıya taşır. Ayrıca filamentli bakterilerin salgıladığı mukus da köpüğün stabil varlığına katkıda bulunur.
4. Aşırı yüzey aktif maddeler bol miktarda beyaz köpüğe yol açar
Endüstriyel atık su genellikle deterjanlar, emülgatörler vb. gibi çeşitli yüzey aktif maddeler içerir. Yüzey aktif maddeler suyun yüzey gerilimini önemli ölçüde azaltarak kabarcıkların oluşmasını ve kalıcı olmasını kolaylaştırır. Havalandırma ve karıştırma etkisi altında hızla dağılacaklar ve mikroorganizmalar ve çamur ile etkileşime gireceklerdir. Yüzey aktif maddeler kabarcıkların yüzeyinde adsorbe edilerek stabil bir film oluşturur, kabarcıkların kırılmasını ve birleşmesini önleyerek büyük miktarda köpük oluşmasını sağlar. Ek olarak yüzey aktif maddeler hücre zarı geçirgenliğini ve mikroorganizmaların metabolik fonksiyonlarını da etkileyerek biyokimyasal sistemin normal çalışmasına daha fazla müdahale edebilir.
5. Aşırı havalandırma genellikle beyaz köpük üretir
Havalandırma yoğunluğu çok yüksekse çok fazla küçük kabarcık oluşacaktır. Yükselme işlemi sırasında çok sayıda kabarcık çamur parçacıkları ve mikroorganizmalarla tamamen temas edecek, gaz, sıvı ve katı fazlar arasındaki sürtünme ve çarpışma frekansı artacaktır. Bu aşırı çalkalama, çamur topaklarının kırılmasına neden olur ve ince parçacıklar ve topakların kabarcıklar tarafından sürüklenerek köpük oluşturması daha olasıdır.
Ayrıca aşırı havalandırma, karışık sıvıda aşırı çözünmüş oksijen konsantrasyonuna yol açarak bazı mikroorganizmaların normal metabolik aktivitelerini engelleyebilir, çamurun çökeltme performansını etkileyebilir ve dolaylı olarak köpük oluşumunu teşvik edebilir.
6. Başlangıç köpüğü genellikle beyaz köpüktür
Yeni başlatılan bir sistemde mikrobiyal topluluk henüz stabil değildir ve aktif çamurun yapısı ve işlevi henüz mükemmel değildir. Bu durumda, kanalizasyondaki bazı organik maddeler, deterjanlar vb. gibi yüzey aktif maddelerin karıştırma ve havalandırma etkisi altında köpük oluşturma olasılığı daha yüksektir.
Sebeplere yönelik çözümler
1. Çamur yaşlandırma köpüğü
Yaşlı çamur, çamur yaşı ve çamur konsantrasyonuna göre düzenli ve miktarlı olarak sistemden deşarj edilir. Bu, çamur boşaltma sayısının arttırılması veya çamur boşaltma süresinin uzatılmasıyla başarılabilir. Ancak sistemin işleme kapasitesinin düşmesine neden olan aşırı çamur deşarjını önlemek için deşarj edilen çamur miktarının tam olarak doğru olduğundan emin olmak gerekir.
2. Aşırı yüklü köpük
Giriş akışını ve konsantrasyonunu ayarlar ve girişteki organik madde konsantrasyonundaki dalgalanmayı azaltmak için giriş çıkışını ön arıtmadan geçirir. Uzun süreli yüksek yüklü bir girişin olduğu durumlarda, biyokimyasal havuzun etkili hacmini artırmak için genişletilmesi veya yenilenmesi, böylece mikroorganizmalar için daha yeterli reaksiyon alanı sağlanması ve sistemin işleme kapasitesinin geliştirilmesi düşünülebilir.
3. Filamentli bakteri genleşme köpüğü
Klor, hidrojen peroksit, ozon gibi oksidanları veya polialüminyum klorür (PAC) ve poliferrik sülfat (PFS) gibi pıhtılaştırıcıları eklemeyi seçebilir. Kimyasal ajanlar eklenirken, aşırı etkiyi ve mikrobiyal topluluğa zarar vermesini önlemek için ajanların türü, konsantrasyonu ve dozajı sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Filamentli bakterilerin büyüme fırsatlarını azaltmak için deşarj edilen çamur miktarını artırın ve çamur yaşını kısaltın. Aynı zamanda, yüksek oksijenli bir ortamda filamentli bakterilerin aşırı büyümesini önlemek için çözünmüş oksijen konsantrasyonunu uygun şekilde azaltın. Ek olarak, besin maddelerinin oranı, floc bakterilerinin büyümesine daha yardımcı olacak şekilde ayarlanabilir.
4. Yüzey aktif madde köpüğü
Giriş suyunun ön arıtımını güçlendirin: Giriş suyundaki yüzey aktif madde içeriğini çıkarmak veya azaltmak için yüzdürme, adsorpsiyon, pıhtılaşma ve çökeltme gibi fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanın. Mikroorganizmaların yüzey aktif maddelere karşı parçalanma yeteneğini geliştirmek için çamur konsantrasyonunu uygun şekilde artırın. Aynı zamanda, yüzey aktif maddeler ve mikroorganizmalar arasında tam teması ve reaksiyonu teşvik etmek için havalandırma hacmini ve karıştırma yoğunluğunu ayarlayın.
5. Aşırı havalandırma köpüğü
Havalandırma hacmini su kalitesine, su hacmine ve mikroorganizmaların oksijen ihtiyacına göre doğru bir şekilde hesaplayın ve ayarlayın. Aralıklı havalandırma, bölgesel havalandırma veya mikro gözenekli havalandırma kullanılarak, havalandırma hacminin hassas kontrolünü sağlamak için değişken frekanslı hız kontrol fanları, gaz akış ölçerleri ve çözünmüş oksijen monitörleri kullanılabilir.
6. Aşırı köpük
Uygun miktarda temiz suyun köpük yüzeyine püskürtülmesi, köpük miktarını geçici olarak belirli bir dereceye kadar azaltabilir. Ancak bu yalnızca acil bir önlemdir ve temel sorunu çözemez. Çamur geri dönüş oranının uygun şekilde arttırılması, çamur konsantrasyonunun arttırılması ve sistemin stabilitesinin arttırılması köpük oluşumunun azaltılmasına yardımcı olacaktır. Ayrıca köpüğün parçalanması ve yok edilmesi amacıyla sürekli veya aralıklı olarak püskürtme yapmak üzere arıtma tesisi üzerine monte edilmiş ilave püskürtme sistemi bulunmaktadır.
7. Köpüğü çıkarmak için köpük kesiciler kullanın
Köpük gidericiler köpüğün yüzey gerilimini hızlı bir şekilde yok ederek köpüğün kırılmasına ve kaybolmasına neden olabilir ve etkisi genellikle daha belirgindir. Yaygın köpük gidericiler arasında silikon, bitkisel yağ ve polieter bulunur. Ancak mikroorganizmaların büyümesine ve kanalizasyon arıtma etkisine olumsuz bir etkisi olmayacağından ve uzun süreli kullanımın maliyetleri artırabileceğinden emin olmak gerekir. Köpük kesicinin ilave yöntemi ve dozajının gerçek koşullara göre ayarlanması gerekir. Sürekli veya aralıklı dozaj kullanılabilir. Dozaj noktası genellikle havalandırma tankının girişi veya köpük birikim alanı gibi köpük oluşumunun kilit alanlarından seçilir.
8. Köpüğü başlatın
Köpük oluşumunu azaltmak için havalandırma hacmini uygun şekilde azaltın. Su girişini kademeli olarak artırın: Mikroorganizmalara su giriş yüküne uyum sağlamaları ve yavaş yavaş stabil bir aktif çamur yapısı oluşturmaları için yeterli süre tanıyın. Köpük kesici ekleyin (dikkatli kullanın). Uygun miktarda köpük kesici ekleyebilirsiniz ancak mikroorganizmalara etkisi az olan ürünleri seçmeye ve dozajını kontrol etmeye dikkat edin.
Son olarak kanalizasyon arıtımındaki köpük için karıştırıcılar, fırçalar ve ultrasonik cihazlar gibi diğer yaygın ekipmanlar da bulunmaktadır. Ekipman iyi olmasına rağmen tasarım ve kullanımda yine de köpük kırma, enerji tüketimi ve bakım maliyetleri üzerindeki etkisini dikkate almamız gerekiyor.