冬に生化学プールの汚泥が老化すると、通常、生化学プールの表面に黄褐色のザラザラした粘着性の泡が多数見られます。この時点で、汚泥濃度が比較的高く、対応策が講じられない場合、状況は悪化し続け、多数の泡が蓄積し、ますます厚くなります。
SV30 汚泥フロックは色が暗く、上澄みは濁っています。
汚泥の老化には多くの理由があり、老化後にプールの表面に形成される物質の組成も比較的複雑です。
老化の原因
1. 不十分な食物微生物比：下水中の有機物含有量が比較的少なく、微生物の正常な成長と代謝に必要なエネルギーと物質を満たせない場合、微生物は栄養欠乏状態になります。これにより、細胞合成、酵素活性、およびさまざまな生理機能に影響が生じ、微生物の増殖が遅くなり、代謝能力が低下し、最終的には汚泥の老化が引き起こされます。
2. 過剰な溶存酸素: 過剰な溶存酸素レベルは微生物の必要量を超え、過剰な酸化反応を引き起こす可能性があります。これは細胞内の抗酸化物質のバランスを破壊し、細胞損傷を引き起こし、微生物の正常な代謝と増殖調節機構に影響を与えます。この状態が長く続くと微生物は老化しやすくなります。
3. 汚泥の寿命が長すぎる: 汚泥の滞留時間が長すぎるということは、微生物が系内で長く生存していることを意味します。時間の経過とともに、徐々に老化して死滅する微生物の割合が増加し、細胞機能が低下し、分解能力や代謝能力が低下することで、汚泥全体の活性が低下し、老化が進みます。
4. 栄養素の比率のアンバランス：窒素やリンなどの栄養素の比率がアンバランスになると、微生物のタンパク質合成や核酸代謝などの重要な生理学的プロセスが妨げられます。例えば、窒素欠乏は微生物の成長と繁殖を制限する可能性があり、リンが不足するとエネルギー伝達と細胞構造の完全性に影響を及ぼし、それによって微生物の正常な生理活性に影響を及ぼし、汚泥の老化を加速させる可能性があります。
5. 不適切な水温: 水温が高すぎると、微生物の酵素が変性して不活性化し、細胞の正常な代謝や成長に影響を与える可能性があります。水温が低すぎると酵素活性が低下し、微生物の増殖と代謝が遅くなります。これらにより微生物の正常な生理的バランスが崩れ、微生物による物質変換やエネルギー伝達が効率的に行えなくなり、汚泥の老化が促進されます。
6.有毒有害物質の侵入 下水中に重金属や有機毒物などの有毒有害物質が存在すると、微生物細胞内のタンパク質や核酸などの高分子と結合し、細胞の正常な構造や機能を阻害する可能性があります。これにより、微生物の呼吸、物質の合成、分解などの代謝が阻害され、微生物の生育環境が破壊され、汚泥の老化が促進されます。
プール表面の汚泥が老化することによって生成される物質は何ですか?
黄褐色の泡の中には、微生物の死骸が分解されて生じたタンパク質、代謝により発生したガス（窒素、二酸化炭素など）、分解過程の中間生成物、付着した分解が不完全な浄水用有機物、無機不純物などが含まれています。
1.死んだ微生物の分解によって生成されるタンパク質：老化した死んだ微生物細胞が破裂した後、内部のタンパク質構造が破壊され、さまざまな種類のタンパク質分子が放出されます。これらのタンパク質には、酵素、構造タンパク質などが含まれる場合があります。それらの放出は細胞の自己消化および分解プロセスによるものであり、微生物の死後の一般的な生成物です。
2. 微生物の代謝によって生成されるガス
窒素: 脱窒などの特定の微生物代謝経路では、微生物は硝酸塩または亜硝酸塩を窒素に還元して放出します。
二酸化炭素: 有機物の好気的分解において、微生物は呼吸を通じて有機物を酸化し、主要な代謝産物の 1 つとして二酸化炭素を生成します。
また、嫌気発酵時には炭酸ガスも大量に発生します。
3. 分解プロセスの中間生成物:
有機酸：酢酸、プロピオン酸、酪酸など。微生物の分解の初期から中期に有機物によって生成されます。これらの有機酸は、微生物の代謝過程の中間生成物であるか、不完全な分解により蓄積される可能性があります。
メタノール、エタノールなどのアルコールも、微生物が有機物を分解するときに生成される中間生成物です。それらの存在は、有機物の分解プロセスの複雑さと段階を反映しています。
4.未分解の浄水用有機物の付着
・汚泥は経年劣化により微生物の分解能力が低下し、単純な無機物になりきれない複雑な有機物が発生します。これらの不完全に分解された有機物は、大きな分子の多糖類、タンパク質、脂質など、特定の分子量と構造の複雑さをまだ持っている可能性があります。これらは、おそらく気泡の形成過程に関与しているか、物理的吸着によって存在しているため、気泡の表面に付着しています。
5. 無機不純物
- 流入水からの無機不純物: 下水には元々、硫酸塩、リン酸塩、塩化物などのさまざまな無機塩が含まれている可能性があります。これらの無機イオンは、下水処理プロセス中に他の物質と結合または沈殿する可能性がありますが、下水中に混入することもあります。泡が形成されるとき。
・処理過程で生成する無機塩：化学処理や微生物の代謝により新たな無機塩が生成される場合があります。例えば、リン除去時にリン酸カルシウム等の沈殿物が生成し、気泡中に微粒子が混入する場合があります。
後工程への影響
1. 微生物の死滅、分解によって生成されるタンパク質
- 後続処理の有機負荷の増加: 二次沈殿槽や深部処理施設などの後続の処理ユニットでは、過剰なタンパク質が分解のために酸素と資源を消費し続けるため、エネルギー消費量と処理コストが増加します。
- 汚泥脱水性能への影響: タンパク質は汚泥の粘度を増加させる可能性があり、その結果、脱水効率が低下し、汚泥脱水中に泥ケーキの含水量が増加し、その後の汚泥処理の困難さとコストが増加します。
- 膜汚染の原因：将来的に膜処理技術を使用すると、膜表面にタンパク質が堆積・吸着しやすくなり、膜細孔が閉塞し、膜のフラックスや寿命が低下し、膜の洗浄や洗浄の頻度が増加します。交換。
2. 微生物の代謝によって生成されるガス
- 窒素：二次沈殿池では窒素の泡が汚泥を浮遊させ、泥水分離効果に影響を与え、排水中の浮遊物質の増加を引き起こす可能性があります。
- 二酸化炭素: 後続の処理ユニットでの水の pH 値を低下させ、化学的リン除去プロセスにおける薬剤の沈殿効果に影響を与えるなど、化学薬剤の反応効果に影響を与えます。分解プロセスの中間生成物:
- 有機酸: 二次沈殿タンクおよび深部処理ユニットでは、有機酸が水の pH 値を低下させ続け、微生物および化学処理プロセスに影響を与える可能性があります。同時に、それらは金属イオンと錯体を形成し、その後の化学沈殿およびイオン交換プロセスを妨げる可能性があります。
- アルコール: アルコールは後続のプロセスで微生物群集に対して継続的な阻害効果を及ぼし、生物学的処理効果に影響を与える可能性があります。また、化学薬品と反応して化学薬品の効果を低下させる可能性もあります。
3. 分解が不完全な流入有機物の付着
・深部処理の負荷増大：活性炭吸着や高度酸化などの深部処理プロセスでは、不完全に分解された有機物が吸着サイトを占拠したり、酸化剤を消費したりして、処理効率や有効性が低下します。
- 消毒効果への影響: 消毒ユニットに入ると、有機物が消毒剤と反応して消毒剤の有効濃度が低下し、消毒効果に影響を及ぼし、病原体が残留するリスクが増加する可能性があります。
- 無機不純物: - フィルターと膜コンポーネントのブロック: ろ過および膜処理ユニットでは、無機不純物の堆積によりろ過効率と膜流束が急速に低下し、逆洗の頻度とエネルギー消費が増加します。
- 化学的沈殿への干渉: 一部の無機イオンは沈殿剤と競合し、化学的沈殿効果に影響を与え、排水の水質が基準を満たさなくなる可能性があります。
結論
冬は気温が低いです。よくある問題の中には、制御しないと拡大し、複雑になるものがあります。したがって、下水処理プロセスにおいては、生化学プールの運用に細心の注意を払い、汚泥の老化の兆候を速やかに検知し、流入水の有機物含有量を合理的に調整するなど、有効な予防・改善措置を講じる必要がある。下水処理システムの安定運転を確保し、汚泥汚泥年齢の最適化、栄養成分バランスの確保、適切な水温の維持、流入水質監視の強化などを実施しています。排出基準。
