Kasdien eksploatuojant nuotekų valymo įrenginius, aktyviojo dumblo sistemos sveikata tiesiogiai lemia nuotekų kokybę. Iškilus problemoms, tokioms kaip dumblo kaupimas ir prastas nusėdimas, patyrę inžinieriai dažnai nurodo du pagrindinius „žaidėjus“-SMP ir EPS.Jie perkeltine prasme vadinami dumble esančiais „klijais“, kurie yra būtinas komponentas normaliam sistemos veikimui palaikyti ir galimas problemų šaltinis. Taigi, kuo tiksliai skiriasi šie du ir kaip turėtume juos valdyti?
► I. Pagrindinės sąvokos: dvi „mikrobinių produktų“ formos
Norint efektyviai tvarkyti dumblą, pirmiausia reikia suprasti tikrąją NPM ir EPS prigimtį. Nors abu yra mikroorganizmų metaboliniai šalutiniai produktai, jų būsenos ir funkcijos labai skiriasi.
► SMP: „Laisvosios molekulės“, ištirpintos vandenyje
SMP reiškia tirpius mikrobinius produktus. Kaip rodo pavadinimas, jis yra visiškai ištirpęs arba tolygiai išsisklaidęs nuotekų valymo proceso vandeninėje fazėje, egzistuojantis kaip labai smulkios atskiros dalelės. Pagrindiniai jo komponentai yra organinės medžiagos, tokios kaip polisacharidai ir baltymai. SMP pirmiausia atsiranda dėl įprastų mikroorganizmų metabolinių sekretų ir ląstelių turinio išsiskyrimo po ląstelių lizės dėl senėjimo. Dėl nedidelio dydžio jie negali lengvai nusėsti dėl gravitacijos ir yra reikšminga nuotekų drumstumo ir gelsvos spalvos priežastis.
► EPS: „Skeleto klijai“, apgaubiantys mikrobų flokulius
EPS reiškia Extracellular Polymeric Substances. Didžiausias jo skirtumas nuo SMP yra jo forma: EPS nėra ištirpusios būsenos, bet egzistuoja kaip kietas gelis, sandariai apgaubiantis mikrobų ląsteles, sudarydamas klampią matricos sluoksnį. Galite galvoti apie tai kaip statyboje naudojamą cementą; jis sujungia daugybę atskirų mikroorganizmų, sudarydamas matomus, nusistovėjusius dumblo flokus. Tai pagrindinė medžiaga, kuri palaiko struktūrinį dumblo stabilumą ir apsaugo mikroorganizmus.
► II. Nuo pagalbininko iki kliuvinio: kaip disbalansas sukelia dumblo kaupimąsi
Vidutinis EPS kiekis yra naudingas, nes jis daro dumblą tvirtą ir lengvai nusėdamą; nedidelis SMP kiekis taip pat yra normali medžiagų apykaitos dalis. Tačiau, kai santykis tarp šių dviejų tampa nesubalansuotas ir jų gaminamas perteklius, jie iš „statytojų“ virsta „griovėjais“.
Kai SMP tampa per daug, vandens telkinys prisipildo per daug ištirpusių, klampių organinių medžiagų. Jie padidina mišraus skysčio klampumą, trukdydami normaliam dumblo dalelių susidūrimui ir agregacijai. Tiksliau sakant, didelis kiekis nenusėdančio SMP pašalinamas kartu su nuotekomis, todėl antrinio nusodinimo rezervuaro nuotekose susidaro per daug skendinčių kietųjų dalelių ir susidaro vandens drumstumas. Tai panašu į didelio klijų kiekio pridėjimą į purviną vandenį, todėl pats vanduo tampa klampus ir neaiškus.
Kai EPS padidėja neįprastai, situacija yra kitokia. „Klijų“ perteklius „išpučia“ dumblo pūsleles, todėl jos būna neįprastai birios ir išsipūtusios. Floko tankis mažėja, vandens kiekis tampa itin didelis, todėl nusėdimo greitis tampa itin lėtas. Nusodinimo rezervuare pastebėsite aukštą dumblo antklodės lygį ir net storo, patvario nuosėdų sluoksnio susidarymą. Šio tipo struktūrinis supildymas tiesiogiai sumažina dumblo{4}}vandens atskyrimo efektyvumą.
► III. Identifikavimas ir valdymas: sistemos balanso atkūrimas
Susidūrę su galimomis SMP/EPS disbalanso problemomis, lauko operatoriai neturi galimybių. Preliminari diagnozė gali būti nustatyta atliekant tiesioginį stebėjimą ir paprastus tyrimus.
Nusodinimo rezervuaro stebėjimas yra gera praktika. Jei supernatantas išlieka nuolat drumzlinas, tai gali reikšti didelį SMP lygį; jei dumblo sluoksniai yra purūs, lėtai nusėda ir juos lydi daug putų, tai labiau rodo per didelį EPS. Klasikinis diagnostikos metodas yra dumblo tūrio (SV) tyrimas. Palyginęs dumblo tūrio pokytį skirtingu nusėdimo laiku (pvz., 5 minučių ir 30 minučių), patyręs inžinierius gali preliminariai nuspręsti, ar dominuojantis veiksnys yra SMP (turi įtakos pradiniam nusėdimui ir supernatanto skaidrumui), ar EPS (turi įtakos galutiniam sutankintam flokų kiekiui).
Nustačius problemą, koregavimo strategija yra „gydyti konkretų simptomą“:
Didelio SMP atvejais pagrindinis dėmesys skiriamas flokuliacijos stiprinimui, kad jis iš ištirpusios būsenos paverstų nusėdusias daleles. Vidutinės koagulianto dozės pridėjimas yra įprastas metodas; jis gali neutralizuoti SMP koloidų krūvį, todėl jie kaupiasi ir auga.
Dėl per didelio EPS sukelto dumblo susikaupimo kontrolės priemonėmis reikia pašalinti pagrindinę priežastį. Patikrinkite, ar įtekanti organinė apkrova nėra per didelė arba pernelyg svyruoja, nes „šventės-badas“ gali paskatinti mikroorganizmus išskirti EPS perteklių. Tinkamai reguliuojant maistinių medžiagų santykį, ištirpusio deguonies (DO) lygį arba pH sistemoje, gali pasikeisti mikroorganizmų medžiagų apykaitos aplinka ir slopinama jų perteklinė polimerų gamyba. Kartais didėjantis dumblo švaistymas siekiant sumažinti dumblo amžių taip pat gali veiksmingai atnaujinti mikrobų populiaciją ir sumažinti per didelį EPS kaupimąsi.
Apibendrinant galima pasakyti, kad SMP ir EPS yra esminis aktyviojo dumblo sistemos būklės langas. Jų prigimties ir funkcinių principų supratimas reiškia ne visišką jų pašalinimą, o mikrobų ekosistemos nukreipimą palaikyti dinaminę pusiausvyrą, naudojant patobulintą veiklos valdymą, taip užtikrinant ilgalaikį-nuotekų valymo proceso stabilumą ir efektyvumą.