Faollashtirilgan loy jarayonining ishlashi ko'plab parametrlarni to'g'ri nazorat qilishni talab qiladi, shu jumladan oqava suv tizimlarining kundalik faoliyatida eng ko'p ishlatiladigan ko'rsatkichlardan biri bo'lgan MLSS ni nazorat qilish.
1. MLSS ta'rifi
Faollashtirilgan loy konsentratsiyasi - bu MLSS belgisi bilan ko'rsatilgan, mg/L birliklari bilan aeratsiya tankining chiqish joyidagi aralash suyuqlikdagi to'xtatilgan qattiq moddalarning tarkibi. Aeratsiya tankidagi faol loy miqdorini o'lchash uchun ishlatiladi. MLSSning umumiy miqdori quyidagi to'rt jihatni o'z ichiga oladi:
faol mikroorganizmlar;
Faollashtirilgan loyga so'rilgan-biozir bo'lmagan organik moddalar;
Mikroblarning o'z-o'zini{0}}oksidlanishi qoldiqlari;
Noorganik moddalar.
Ishlayotganda shuni ta'kidlash kerakki, MLSS ikkilamchi cho'kindi idishidagi aralash suyuqlikning kontsentratsiyasi bundan mustasno, faqat aeratsiya idishidagi aralash suyuqlikning kontsentratsiyasiga tegishli. Bundan tashqari, aeratsiya tankidagi aralash suyuqlik kontsentratsiyasini kuzatishda, butun aeratsiya tankidagi faol loy konsentratsiyasini o'lchash uchun standart sifatida aeratsiya tankining chiqish joyidagi aralash suyuqlik kontsentratsiyasidan foydalanish juda muhimdir.
2. Loy konsentratsiyasi va boshqa nazorat ko'rsatkichlari o'rtasidagi bog'liqlik
1. Faollashtirilgan loy konsentratsiyasi va loy yoshi o'rtasidagi bog'liqlik
Loy yoshi - faollashtirilgan loyni olib tashlash orqali loy yoshining maqsadiga erishishning operatsion vositasi. Faollashtirilgan loy kontsentratsiyasini nazorat qilish uchun oqilona diapazonni oqilona loy yoshi va oziq-ovqat{1}}mikrobga- nisbati orqali berish mumkin. Haqiqatan ham, agar faol loy konsentratsiyasi haddan tashqari oshirilsa, loy yoshi ayniqsa uzoq bo'ladi, hatto kiruvchi organik moddalar kontsentratsiyasi yuqori bo'lmasa ham, odatda nazorat qilinadigan loy yoshi qiymatidan oshadi. Bu faollashtirilgan loy kontsentratsiyasi juda yuqori nazorat qilinayotganligini aniq ko'rsatadi, bu faol loy konsentratsiyasini uning mutlaq qiymatiga qarab nazorat qilish kerakmi yoki yo'qligini baholashdan ko'ra ancha aniqroqdir.
2. Faollashgan loy konsentratsiyasi va suv harorati o'rtasidagi bog'liqlik
Biologik tozalash idishidagi faol loyning o'sishi, ko'payishi va metabolizmi suv harorati bilan chambarchas bog'liq. Suv haroratining har 10 daraja pasayishi uchun faol loyning faolligi ikki baravar kamayadi; suv harorati 10 darajadan past bo'lsa, davolash ta'siri aniq yomon. Buni hal qilish uchun faol loy konsentratsiyasini suv harorati o'zgarishiga dosh berish uchun sozlash mumkin:
Suv harorati past bo'lsa, faol loy faolligining pasayishining salbiy ta'sirini bartaraf etish uchun faol loy konsentratsiyasini oshirish mumkin va shu bilan past suv haroratida olib tashlash samaradorligini oshirish mumkin.
Suv harorati yuqori bo'lsa, faol loy faolligi kuchli bo'ladi. Faollashgan loyning haddan tashqari yuqori kontsentratsiyasi faol loyning cho'kishiga salbiy ta'sir qiladi. Bunday holda, faol loy kontsentratsiyasini kamaytirish, turg'un bo'lmagan floklar va loyqa supernatantning shakllanishiga to'sqinlik qilishi mumkin.
3. Faollashtirilgan loy konsentratsiyasi va faol loyning cho‘ktirish nisbati o‘rtasidagi bog‘liqlik.
Faollashtirilgan loy konsentratsiyasi yakuniy cho'kish nisbatiga ta'sir qiladi. Yuqori faollashtirilgan loy konsentratsiyasi yuqori yakuniy cho'kish nisbatiga olib keladi va aksincha. Buning sababi shundaki, faollashtirilgan loyning yuqori konsentratsiyasi kattaroq biologik miqdorga olib keladi, natijada siqilish va cho'kishdan keyin cho'kish nisbati yuqori bo'ladi. Cho'kish koeffitsientini oshirishi mumkin bo'lgan boshqa omillardan asosiy farqi siqilgan faol loyning zichligi va rangi to'q jigarrang yoki yo'qligini kuzatishdir. Faol bo'lmagan loy konsentratsiyasining ortishi -cho'kish darajasining oshishiga olib keladigan hollarda, bu odatda yomon siqilish va xira rangga bog'liq.
Albatta, faol loyning haddan tashqari past konsentratsiyasi ham cho'kish nisbatiga sezilarli ta'sir qiladi. Biroq, bu ko'pincha operatorlarning faollashtirilgan loy kontsentratsiyasini qasddan kamaytirishi emas, balki organik moddalarning haddan tashqari past konsentratsiyasi bilan bog'liq. Bunday hollarda operatorlar faol loy kontsentratsiyasi juda past ekanligini his qilib, uni oshirishga harakat qiladilar, bu esa faol loyning qarishiga olib keladi. Yakuniy cho'kish nisbati kuzatuvi faollashtirilgan loy qarishining odatiy belgilarini ko'rsatadi: yuqori siqilish, quyuq rang va nozik floklarni o'z ichiga olgan shaffof supernatant.
Agar cho‘kish koeffitsienti g‘ayritabiiy loy chiqishi tufayli yuzaga kelsa, kuzatish cho‘kma faol loyning rangi oqargan, siqilish qobiliyati past va siyrak ekanligini ham aniqlaydi.
3. Loy konsentratsiyasining nitrifikatsiya va denitrifikatsiyaga ta’siri
1. Loy konsentratsiyasining nitrifikatsiyaga ta’siri
Nitrifikatsiyaga ko'plab ekologik omillar, jumladan pH, harorat, SRT, DO, BOD/TKN, loy konsentratsiyasi va zaharli moddalar ta'sir qiladi. Haqiqiy oqava suvlarni tozalash inshootlarida texnologik operatsiya vaqtida faqat SRT, DO, BOD/TKN va loy konsentratsiyasi kabi parametrlarni nazorat qilish mumkin.
a. Aerobik nitrifikatsiyada loyning yuqori konsentratsiyasi nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning nisbatan yuqori kontsentratsiyasiga olib keladi va shu bilan yuqori loy konsentratsiyasi sharoitida aerobik nitrifikatsiyaning yuqori tezligiga olib keladi.
b. Biologik loyda nitrifikator bakteriyalar mavjudligini ta'minlash uchun ma'lum bir loy yoshi kerak. Nitrifikatsion bakteriyalar uchun qulay yashash sharoitlarini yaratish ularning mikroblar jamoasidagi ulushini yanada oshiradi va shu bilan ularning konsentratsiyasini oshiradi. Loyning yuqori konsentratsiyasida anaerob bosqichda ko'proq BOD iste'mol qilinadi, buning natijasida aerobik bosqichda BOD / TKN nisbati nisbatan past bo'ladi.
Ba'zi tadkikotlar faollashtirilgan loydagi nitrifikator bakteriyalar ulushi va BOD/TKN o'rtasidagi teskari munosabatni ko'rsatdi. Nitrifikator bakteriyalar avtotrof bo'lganligi sababli, organik substrat konsentratsiyasi ularning o'sishini cheklovchi omil emas. Ammo, agar organik substrat kontsentratsiyasi juda yuqori bo'lsa, u erigan kislorod uchun raqobatlashuvchi{2}}o'sish tezligi yuqori- geterotrof bakteriyalarning tez ko'payishiga olib keladi. Bu avtotrof bakteriyalarning o'sishini sekinlashtiradi va aerob nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning afzalliklarga ega bo'lishiga to'sqinlik qiladi, natijada nitrifikatsiya tezligi kamayadi.
c. Eritilgan kislorod (DO) odatda oqava suvlarni tozalash inshootlarining nitrifikatsiya bosqichida muhim ko'rsatkichdir, odatda 2 mg / L dan yuqori. Ko'pgina oksidlanish jarayonlarida ariq ichidagi o'rtacha DO qiymati 2 mg / L ga yetishi qiyin, odatda 1 mg / L yoki undan pastroqda qoladi. Biroq, nitrifikatsiya ta'siri hali ham yaxshi. Buning sababi shundaki, oksidlanish kanallariga xos bo'lgan nisbatan yuqori loy konsentratsiyasi, garchi pastroq DO qiymatiga olib kelsa ham, nitrifikatsiyaga yordam beradigan boshqa omillarni kuchaytiradi.
Loy konsentratsiyasining oshishi yukni kamaytirish bilan birga biologik tozalash tankining samarali hajmini oshiradi. Boshqa nuqtai nazardan, loy konsentratsiyasining oshishi mikroorganizmlarning aerob qobiliyatini ham oshiradi. Xuddi shu shamollatish sharoitida erigan kislorod o'lchagich ko'rsatkichi ham past bo'lishi kerak. Yuqoridagi fikrlar shuni ko'rsatadiki, loy konsentratsiyasini oshirish yaxshi nitrifikatsiya darajasini saqlab turganda biologik tozalash idishidagi erigan kislorod (DO) qiymatini mos ravishda kamaytirishi mumkin.
d. Faollashtirilgan loyda nitrifikator bakteriyalarning normal o'sishi va ko'payishini ta'minlash uchun loy yoshi odatda 8 kundan ortiq nazorat qilinishi kerak. Shu bilan birga, nitrifikator bakteriyalarning boshqa geterotrof bakteriyalarga nisbatan nisbatan muvozanatli raqobatdosh ustunligini ta'minlash uchun, loyning yoshini keskin qarishini keltirib chiqarmasdan oshirish kerak, bu esa mos ravishda biologik tizimdagi loy konsentratsiyasini oshiradi.
2. Loy konsentratsiyasining denitrifikatsiyaga ta'siri
Biologik denitrifikatsiya - bu denitrifikator bakteriyalarning anoksik sharoitda organik moddalarni parchalash uchun nitratlardagi ion kislorodidan foydalanish jarayoni. Nitrat N2 ga kamayadi, denitrifikatsiya jarayoni tugallanadi. Denitrifikator bakteriyalar oqava suvlarni tozalash tizimlarida ko'p bo'lgan geterotrof fakultativ bakteriyalardir. Aerobik sharoitda ular kisloroddan nafas olish va organik moddalarni oksidlovchi parchalanishi uchun foydalanadilar.
Molekulyar kislorodsiz sharoitda, nitrat va nitrit ionlari bir vaqtning o'zida mavjud bo'lganda, ular bu ionlardagi kisloroddan nafas olish, organik moddalarni oksidlash va parchalash uchun foydalanishlari mumkin. Denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar denitrifikatsiya jarayonida elektron donorlar sifatida turli xil organik substratlardan, jumladan, uglevodlar, organik kislotalar, spirtlar va hatto oqava suvlarning asosiy tarkibiy qismlari bo'lgan alkanlar, benzoatlar va boshqa benzol hosilalari kabi birikmalardan foydalanishi mumkin. Denitrifikatsiya tezligiga ko'plab omillar ta'sir qiladi, jumladan pH, harorat, erigan kislorod (DO), uglerod{2}}azotga- nisbati (C/N nisbati) va loy konsentratsiyasi. Haqiqiy oqava suvlarni tozalash inshootlarida texnologik operatsiya vaqtida faqat DO va loy konsentratsiyasi kabi parametrlarni nazorat qilish mumkin. C/N nisbati denitrifikatsiya reaktsiyasida eng muhim ta'sir etuvchi omil bo'lsa-da, u suv oqimining sifatiga juda bog'liq va amalda nazorat qilish odatda qiyin.
a. Denitrifikasiya denitrifikator bakteriyalarga nitratlar va nitritlar tarkibidagi ionli kisloroddan organik moddalarni parchalash uchun foydalanishiga imkon berish uchun molekulyar kislorodning yo'qligini talab qiladi. Yuqorida aytib o'tilganidek, loy konsentratsiyasi yuqori bo'lgan biologik tizimlar nitrifikatsiya samaradorligini saqlab, nitrifikatsiya paytida erigan kislorodni (DO) mos ravishda kamaytirishi mumkin. Shu sababli, nitrifikatsiya oxirida DO ni kamaytirish nitrat qaytaruvchi suyuqlikdagi DO tarkibini samarali ravishda kamaytiradi, molekulyar kislorodning anoksik zonadagi denitrifikatsiya jarayoniga ta'sirini kamaytiradi va denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarning uglerod manbalaridan foydalanish qobiliyatini yaxshilaydi.
Shu bilan birga, yuqori loy konsentratsiyasi ham nisbatan kuchli endogen metabolik aerob qobiliyatiga olib keladi, bu esa qaytib keladigan va anoksik zonalarda erigan kislorodni yanada iste'mol qiladi. Bundan tashqari, juda yuqori loy konsentratsiyasi aralash suyuqlikning yopishqoqligini o'zgartiradi, diffuziya qarshiligini oshiradi va shu bilan qaytib keladigan suyuqlikda olib boriladigan DO ni kamaytiradi. Qaytish kanallari sifatida ochiq kanallardan foydalangan holda ba'zi davolash jarayonlarida bu qaytib oqim uchun zarur bo'lgan kislorodni kamaytirishi mumkin. Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, yuqori loy konsentratsiyasi haqiqiy jarayonda denitrifikatsiya bosqichida DO ni kamaytirishda muhim rol o'ynaydi.
b. Denitrifikator bakteriyalar geterotrofik fakultativ bakteriyalar bo'lgani uchun va oqava suvlarni tozalash tizimlarida ko'p bo'lganligi sababli, tizimdagi loy konsentratsiyasini oshirish denitrifikator bakteriyalar kontsentratsiyasini samarali oshirishi mumkin. Denitrifikatsiya tezligi asosan nitrat va nitrit kontsentratsiyasiga bog'liq emas, lekin denitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar konsentratsiyasi bilan birinchi-tartibdagi reaksiyani ko'rsatadi.
Shuning uchun, haqiqiy jarayonda loyning yuqori konsentratsiyasi denitrifikatsiya vaqtini qisqartirishi va anoksik zonaning samarali hajmini kamaytirishi mumkin. Anoksik zonada belgilangan samarali hajmni hisobga olgan holda, yuqori loy konsentratsiyasi uglerod manbai sifatida organik matritsadagi nisbatan qiyin{1}}parchalanish{2}}organik moddalardan yaxshiroq foydalanish imkonini beradi. Bu, ayniqsa, uglerod manbalari etarli bo'lmaganda, azot va fosforni olib tashlash jarayonlari uchun juda muhimdir.
c. Loyning yuqori konsentratsiyasi nisbatan kattaroq mikrobial flok diametrlariga olib keladi. Nitrifikatsiya jarayonida past erigan kislorod darajasi kichikroq kislorod bosimi gradientiga olib keladi, bu esa floklar ichida anoksik muhitning shakllanishini osonlashtiradi va shu bilan denitrifikatsiyani rag'batlantiradi. Shu sababli, loyning yuqori konsentratsiyasi bir vaqtning o'zida denitrifikatsiyaga yordam beradi.
4. Loy konsentratsiyasining biologik fosforni olib tashlashga ta'siri
Fosforni biologik yo‘qotishning kaliti faollashtirilgan loy tizimida to‘plangan polifosfat-bakteriyalar ulushini oshirish, shu bilan birga tizimning ishlashi davomida ularning tez o‘sishi va ko‘payishini rag‘batlantirish, bakteriyalar to‘planganda polifosfat-da yuqori fosfor miqdorini saqlab turishdir.
Tizimning faollashtirilgan loyida polifosfat{0}}yig'uvchi (PAC) bakteriyalar ulushini oshirish uchun ularning o'sishi va ko'payishi uchun yanada qulay muhit va gidravlik sharoit yaratish kerak. Bu jarayon oqimida yaxshi anaerob va aerob muhitga ega bo'lishni anglatadi. Anaerob zonada atrof-muhit omillarini nazorat qilish PAC bakteriyalarining o'sishi va ko'payishi va fosforni olib tashlashga erishish uchun ayniqsa muhimdir. Anaerob zonada yuqori loy konsentratsiyasi PAC bakteriyalari uchun foydalidir.
Biologik fosforni yo'qotish samaradorligi loy yoshi bilan chambarchas bog'liq. Faqat ma'lum bir loy yoshi bilan (taxminan 3 kun) ortiqcha fosforni samarali ravishda olib tashlash, fosforni yo'qotish funktsiyasiga erishish mumkin. Ruxsat etilgan to'xtatilgan qattiq moddalarni (SS) hisobga olgan holda, loy kontsentratsiyasi loy yoshiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lganligi sababli, loy konsentratsiyasi ma'lum bir diapazondan qanchalik yuqori bo'lsa, fosforni olib tashlash samarasi shunchalik yomon bo'ladi.
a. Fosforni yo'qotish samaradorligi uchun etarli bo'lgan loy yoshini saqlab turganda, anaerob zonada loy konsentratsiyasini oshirish PAC bakteriyalarining mos ravishda yuqori konsentratsiyasiga olib keladi. Bu fosfor-ajraladigan mikroorganizmlar miqdorini oshiradi, bu esa o'z navbatida keyingi aerob fosforni-yutuvchi mikroorganizmlar miqdorini oshiradi, shu bilan tizimdan fosforni olib tashlashning umumiy ta'sirini kuchaytiradi.
b. Anaerob zonada polifosfat{1}}yig'uvchi bakteriyalar VFAni o'zlashtiradi va fosfor chiqaradi. Shu bilan birga, loyning yuqori konsentratsiyasi sharoitida anaerob zona tizimning anaerob kislotalanish bo'limi bo'lib xizmat qilishi mumkin, bu esa suvdagi yuqori{3}}molekulyar-og'irlikdagi organik moddalarni anaerob holda gidrolizlaydi. Polifosfat{6}}yig'uvchi bakteriyalar tomonidan fosforning ajralib chiqishida ajralib chiqadigan energiya sirka kislotasi, H+ va boshqalarni faol ravishda singdirish, PHB hosil qilish va uni bakteriyalar ichida saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bu organik moddalarni kislotalash jarayonini rag'batlantiradi, oqava suvlarning biologik parchalanishini yaxshilaydi va keyingi tozalash jarayonlarida denitrifikatsiya reaktsiyalari uchun ishlatiladigan uglerod manbasini oshiradi.