Laten we eerst verduidelijken, wat is actief slib voor simultane nitrificatie-denitrificatie (SND)? Simpel gezegd, micro-organismen in gewoon actief slib kunnen zowel "nitrificatie"-taken (het omzetten van ammoniakstikstof in nitraatstikstof) als "denitrificatie"-taken (het omzetten van nitraatstikstof in stikstofgas en ontsnappen) uitvoeren, zonder dat er aparte tanks nodig zijn zoals bij traditionele processen, wat water, elektriciteit en ruimte bespaart. Ze zijn echt "efficiënt en veelzijdig" in de afvalwaterzuivering. Maar deze 'veelzijdigheid' is niet iets dat uit de lucht komt vallen. We moeten het stap voor stap 'koesteren'. Vandaag leggen we het je duidelijk uit, van voorbereidend werk tot dagelijks onderhoud. Zelfs als je een beginner in de branche bent, kan het volgen van deze uitleg je helpen om omwegen te vermijden.
1、 Ten eerste, stel de basisvoorwaarden vast voor het "koesteren van modder", zodat micro-organismen geen honger lijden of comfortabel leven
Om de micro-organismen in het slib SND-activiteit te laten hebben, is de eerste stap het creëren van een comfortabel "thuis" voor hen, evenals voldoende voedsel om te eten. Dit is vergelijkbaar met hoe we bloempotten en meststoffen moeten voorbereiden voordat we bloemen kweken. Laten we het vanuit twee aspecten bekijken: "hardware" (apparaten) en "software" (waterkwaliteit, voeding):
1. Hardware-apparatuur: Het is niet nodig om het te ingewikkeld te maken, maar de sleutel mag niet worden weggelaten
We hoeven niet te beginnen met een grootschalige reactor die honderdduizenden yuan kost. Beginners kunnen beginnen met een "mini-versie" van laboratoriumproeven, zoals een cilindrische reactor van 10L of 20L gemaakt van glas of roestvrij staal. De sleutel is om aan deze eisen te voldoen:
-Mogelijkheid om zuurstof te regelen: De kern van SND is "lokale hypoxie en algemene aerobe", wat betekent dat het water niet volledig zuurstofvrij mag zijn, maar er mag ook niet te veel zuurstof zijn. Het water moet hoge en lage zuurstofzones hebben, zodat micro-organismen tegelijkertijd kunnen nitrificeren en denitrificeren. De reactor moet dus worden uitgerust met een beluchtingskop (bij voorkeur met microporeuze beluchting, met kleine belletjes en een gelijkmatige zuurstofverdeling), en vervolgens met een opgeloste zuurstofmeter voor real-time monitoring, waardoor het gemakkelijk is om de beluchtingsgrootte op elk moment aan te passen. Over het algemeen moet de opgeloste zuurstof (DO) worden geregeld tussen 0,5-2 mg/L, niet te hoog en niet te laag.
-Moet kunnen roeren: Als de beluchting niet voldoende is, is er ook een mixer nodig, anders zakt het slib gemakkelijk naar de bodem, mengt het zich ongelijkmatig met water en voedingsstoffen, en kunnen micro-organismen niet eten. De roersnelheid hoeft niet te hoog te zijn, zolang het het slib in staat stelt om in het water te "drijven" (d.w.z. een zwevende toestand te behouden). Als het te snel gaat, kan het de micro-organismen daadwerkelijk "uitslaan" en hun activiteit beïnvloeden.
-Moet in staat zijn om temperatuur en pH te regelen: Micro-organismen zijn, net als mensen, gevoelig voor kou, hitte, zuur en alkali. De meest geschikte temperatuur voor SND-micro-organismen om te werken is 25-30 ℃. Als het te laag is, worden ze lui en neemt hun activiteit af; Als het te hoog is, kan het direct 'hittedood' veroorzaken. Het is dus het beste om de reactor te omwikkelen met een verwarmingsmantel met constante temperatuur of deze in een waterbad met constante temperatuur te plaatsen. De pH-waarde moet ook nauwlettend in de gaten worden gehouden. Nitrificerende bacteriën geven de voorkeur aan een licht alkalische omgeving (7,5-8,5), terwijl denitrificerende bacteriën licht zuurbestendig zijn, maar over het algemeen moet deze tussen 7-8 liggen. Als de pH laag is, voeg dan wat natriumcarbonaat toe, en als deze hoog is, voeg dan wat verdund zoutzuur toe om te voorkomen dat de waarde "afwijkt".
2. Waterkwaliteit en voeding: Bereid voedsel voor micro-organismen, voer niet blindelings
De micro-organismen in het slib hebben "hoofdvoedsel" (koolstof- en stikstofbronnen) en "vitaminen" (sporenelementen) nodig om te werken, die allemaal uit de instroom komen. Als de voedingsstoffen niet voldoende zijn of de verhouding niet correct is, zullen de micro-organismen ofwel "hongerig en dun" of "ondervoed" zijn en helemaal geen SND-activiteit kunnen produceren.
-Stikstofbron: Gebruik de meest voorkomende ammoniakstikstof: We kweken SND-slib voornamelijk om ammoniakstikstof te behandelen, dus de instroom moet voldoende ammoniakstikstof bevatten. Maak het niet te ingewikkeld, meng gewoon direct ammoniumsulfaat of ammoniumchloride. De concentratie moet worden geregeld op 50-100 mg/L, wat geschikter is. Als het te laag is, kunnen micro-organismen niet overleven, en als het te hoog is, zal het ze "vergiftigen". Beginners moeten met dit concentratiebereik beginnen.
-Koolstofbron: Kies "licht verteerbaar", kies niet te "hard": Denitrificerende bacteriën hebben koolstofbron nodig als "energie" voor hun werk. Als de koolstofbron niet voldoende is, kan nitraatstikstof niet worden omgezet in stikstofgas. Het is het beste voor beginners om gemakkelijk afbreekbare koolstofbronnen te kiezen, zoals glucose en natriumacetaat, omdat deze micro-organismen "snel eten" en gemakkelijk snel activiteit kunnen kweken. De verhouding van koolstof tot stikstof (d.w.z. C/N-verhouding) is cruciaal, over het algemeen geregeld op 5-10:1. Als de ammoniakstikstofconcentratie bijvoorbeeld 50 mg/L is, moet de koolstofbron worden toegevoegd in een hoeveelheid van 250-500 mg/L. Als de verhouding niet correct is, is de denitrificatie niet grondig, worden koolstofbronnen verspild en wordt het water stinkend.
-Spoorelementen: Negeer ze niet, het is niet genoeg. Veel mensen vergeten gemakkelijk spoorelementen toe te voegen, maar in feite hebben micro-organismen "kleine dingen" nodig zoals ijzer, mangaan en zink om de enzymactiviteit te activeren. Zonder hen kan de activiteit niet worden verhoogd, zelfs niet als er voldoende koolstof en stikstof is. Je hoeft geen dure reagentia te kopen. Voeg gewoon een beetje kraanwater toe (dat natuurlijke spoorelementen bevat) of filter een kleine lepel tuingrond geweekt water bij het bereiden van het water. De hoeveelheid hoeft niet te groot te zijn, want te veel kan leiden tot toxiciteit door zware metalen.
-Breng geen "gif" mee bij het binnengaan van water: Als er zware metalen (zoals chroom, lood), antibiotica of hoge concentraties zout in het water zitten, zullen micro-organismen onmiddellijk "stoppen met koken". Daarom is het bij het bereiden van water noodzakelijk om gedestilleerd water of gedeïoniseerd water te gebruiken. Gebruik niet zomaar industrieel afvalwater of vervuild rivierwater. Beginners moeten eerst "schoon" water kweken en dan langzaam proberen om daadwerkelijk afvalwater te behandelen.
2、 Inoculeren van slib is een snelkoppeling, begin niet helemaal opnieuw
De fout die veel beginners maken, is om te beginnen met een "lege bak" en te wachten tot slib op natuurlijke wijze groeit, wat enkele maanden duurt en mogelijk niet noodzakelijkerwijs resulteert in SND-activiteit. De slimme aanpak is om te "inoculeren", wat betekent dat je kant-en-klaar actief slib vindt als "zaden" en deze direct in de reactor plaatst, wat overeenkomt met "staan op de schouders van een ander", wat meer dan de helft van de tijd kan besparen.
Waar kan ik 'goede zaden' vinden? Geef deze twee plaatsen prioriteit
-Retourneren van slib uit stedelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties: Dit is de gemakkelijkste "zaad" om te verkrijgen, vooral voor afvalwaterzuiveringsinstallaties die huishoudelijk afvalwater behandelen. Het slib bevat al nitrificerende en denitrificerende bacteriën, maar de activiteit is mogelijk niet sterk genoeg. Laten we het terugbrengen en het een beetje "domesticeren". Als je gaat, neem dan een schone emmer mee en vul deze met 5-10L (afhankelijk van de grootte van de reactor, meestal is slib goed voor 10% -20% van het reactievolume). Laat het niet te lang staan, breng het terug en gebruik het dezelfde dag. Als het te lang staat, zal het slib "zuurstofgebrek" hebben en zal de activiteit afnemen.
-Kant-en-klaar gewoon actief slib in het laboratorium: Als je vrienden hebt die afvalwaterzuiveringsexperimenten uitvoeren in je omgeving, kun je wat van het gewone actieve slib lenen dat ze hebben gekweekt. Hoewel het mogelijk geen SND-activiteit heeft, is de basismicrobiële gemeenschap gezond en kan deze snel worden gedomesticeerd. Gebruik nooit zwart of stinkend slib, aangezien het meestal dode bacteriën bevat en niet als zaad kan worden gebruikt.
2. Niet "instorten" tijdens vaccinatie, laat het slib "zich aanpassen aan het nieuwe thuis"
Giet het geïnoculeerde slib na ontvangst niet direct in de reactor. Eerst "was het slib" om onzuiverheden en restvoedingsstoffen uit het slib te verwijderen. De methode is eenvoudig: giet het slib in een centrifugebuis, voeg gedestilleerd water toe, centrifugeer gedurende 5 minuten (met een snelheid van 3000 tpm), gooi de heldere vloeistof erboven weg, voeg wat gedestilleerd water toe en roer goed. Herhaal 2-3 keer totdat de heldere vloeistof transparant wordt.
Giet het slib na het reinigen in de reactor en voeg langzaam het bereide water toe (voeg niet te snel toe, anders zal het slib "zich niet aanpassen"). Zet na het toevoegen de beluchting niet eerst aan. Zet de mixer aan en roer gedurende 10 minuten om het slib en het water volledig te mengen. Zet vervolgens de beluchting aan en pas de opgeloste zuurstof aan tot ongeveer 1 mg/L. Laat het slib eerst "ademen" en zich aanpassen aan de nieuwe omgeving. Deze stap wordt de "aanpassingsperiode vóór het ophangen van de film" genoemd, sla deze niet over.
3、 Domesticatie is de sleutel: stap voor stap "dwingen" van micro-organismen om SND-activiteit te laten groeien
Na het inoculeren van het slib is de volgende kernstap "domesticatie" - in eenvoudige bewoordingen, het aanpassen van omgevingsomstandigheden (zoals DO, C/N-verhouding, hydraulische verblijftijd) om nitrificerende en denitrificerende bacteriën in het slib in staat te stellen om "samen te werken" en geleidelijk de gewoonte te ontwikkelen om synchroon te werken. Dit proces mag niet worden overhaast, duurt meestal 15-30 dagen. Het vereist geduld, dagelijkse observatie, registratie en geleidelijke aanpassing.
1. Fase 1: Laat nitrificerende bacteriën "overleven" en verminder ammoniakstikstof (eerste 7-10 dagen)
Aan het begin van de domesticatie, haast je niet om denitrificerende bacteriën te laten werken. Eerst "voeden" de nitrificerende bacteriën en laat ze domineren in het slib. Op dit punt moeten we dit doen:
-Verhoog de beluchting enigszins: regel de opgeloste zuurstof (DO) op 1,5-2 mg/L om voldoende zuurstof in het water te garanderen, wat de omzetting van ammoniakstikstof in nitraatstikstof door nitrificerende bacteriën vergemakkelijkt.
-Verlaag de C/N-verhouding een beetje: Het is niet nodig om te veel koolstofbron toe te voegen, en de C/N-verhouding moet worden geregeld op 3-5:1, voornamelijk om micro-organismen in staat te stellen "stikstof te eten", met de nadruk op het observeren van de verwijderingssnelheid van ammoniakstikstof.
-De hydraulische verblijftijd (HRT) moet langer zijn: HRT is de tijd dat water in de reactor blijft, in eerste instantie ingesteld op 8-12 uur, om te voorkomen dat het water te snel stroomt en voldoende tijd te geven voor nitrificerende bacteriën om te werken.
Neem elke dag monsters om de ammoniakstikstofconcentratie in de instroom en uitstroom te meten. Als de ammoniakstikstofconcentratie in de uitstroom stabiel kan worden verlaagd tot onder de 10 mg/L, geeft dit aan dat de nitrificerende bacteriën "zijn teruggekomen tot leven" en dat de eerste fase aan de norm voldoet.
2. Fase 2: Langzaam "zuurstof verminderen en koolstof verhogen" om denitrificerende bacteriën te activeren (10-15 dagen ertussen)
Nadat de nitrificerende bacteriën zijn gestabiliseerd, is het tijd om de denitrificerende bacteriën te "wekken". De sleutel is om een "lokale hypoxie"-omgeving te creëren en voldoende koolstofbronnen te leveren voor de denitrificerende bacteriën. Op dit punt is het noodzakelijk om de omstandigheden beetje bij beetje aan te passen en niet te veel tegelijk te veranderen, anders worden de micro-organismen "gestrest":
-Verminder geleidelijk DO: Verlaag elke dag DO met 0,2-0,3 mg/L, waardoor het geleidelijk wordt verlaagd van 2 mg/L naar 0,5-1 mg/L, en stabiliseer het nadat dit bereik is bereikt. Bij het dalen is het belangrijk om de kleur van het slib te observeren. Als het slib verandert van geelbruin naar zwart of het effluent troebel wordt, geeft dit aan dat de opgeloste zuurstof (DO) te laag is. Pas het snel weer een beetje aan om te voorkomen dat het slib sterft door zuurstofgebrek.
-Verhoog geleidelijk de C/N-verhouding: Verhoog tegelijkertijd de hoeveelheid koolstofbron en verhoog geleidelijk de C/N-verhouding van 3-5:1 naar 5-8:1. Voeg elke dag een beetje toe, voeg niet te veel tegelijk toe, anders is er een overmaat aan koolstofbron in het water, wat gemengde bacteriën zal kweken en ervoor zal zorgen dat het slib gaat stinken.
-Verkort HRT enigszins: Verminder HRT langzaam van 12 uur naar 6-8 uur om micro-organismen in staat te stellen compacter te werken en hun activiteit te verhogen.
In deze fase moeten dagelijks twee indicatoren worden gemeten: ammoniakstikstof (om te zien of er problemen zijn met nitrificatie) en totale stikstof (om te zien of denitrificatie effectief is). Als de totale stikstofverwijderingssnelheid stabiel kan blijven op meer dan 50%, geeft dit aan dat de denitrificerende bacteriën zijn begonnen te werken en dat de SND-activiteit voorlopig is ontstaan.
3. Fase 3: Stabiele omstandigheden om SND-activiteit te "consolideren" (ongeveer de laatste 7 dagen)
Wanneer de totale stikstofverwijderingssnelheid stabiliseert op meer dan 50%, pas de omstandigheden dan niet meer significant aan. Handhaaf DO op 0,5-1 mg/L, C/N-verhouding op 5-8:1 en HRT op 6-8 uur om micro-organismen in staat te stellen in deze omgeving te "leven en te werken", waardoor de SND-activiteit geleidelijk toeneemt.
Op dit punt is het noodzakelijk om de kenmerken van het slib te observeren: goed SND-slib moet geelbruin van kleur zijn, met relatief grote vlokken (zichtbaar in clusters onder een microscoop), goede bezinkingseigenschappen (na 30 minuten staan kan het slib bezinken en is de heldere vloeistof erboven zeer transparant) en geen zwarting of geur. Meet de totale stikstofverwijderingssnelheid eenmaal per dag. Als deze stabiel kan blijven op 70% of zelfs 80%, gefeliciteerd! Het simultane nitrificatie-denitrificatie-actief slib is met succes gekweekt!
4、 Dagelijks onderhoud: Laat de "zwaar verdiende modder" geen problemen krijgen
Het kweken van SND-slib is niet het einde, maar het begin. Als het dagelijkse onderhoud niet op zijn plaats is, is het slib gevoelig voor "activiteitsafname" of zelfs "dood", en de eerdere inspanningen zullen tevergeefs zijn. Deze punten moeten nauwlettend in de gaten worden gehouden:
1. Moet dagelijks worden gedaan: meet indicatoren, observeer eigenschappen
-Meet drie belangrijke indicatoren: opgeloste zuurstof (DO), pH-waarde en totale stikstofverwijderingssnelheid, minstens twee keer per dag (in de ochtend en middag). Zodra DO onder de 0,5 mg/L wordt aangetroffen, verhoog dan de beluchting en boven de 2 mg/L, verminder dan de beluchting; Voeg natriumcarbonaat toe als de pH onder de 7 ligt en verdund zoutzuur als deze boven de 8,5 ligt; Als de totale stikstofverwijderingssnelheid met meer dan 10% afneemt, controleer dan of de koolstofbron voldoende is toegevoegd en of er onzuiverheden in de influent zitten.
-Observatie van de kenmerken van slib: Observeer dagelijks de kleur van het slib (normaal geelbruin), of er geur is (normaal geen geur, geur is te wijten aan zuurstofgebrek) en de bezinkingssituatie (de bezinkingsverhouding is het beste bij 20% -30% binnen 30 minuten, als deze te hoog is, betekent dit dat er te veel slib is, en als deze te laag is, betekent dit dat er slibverlies is).
2. Wekelijkse verplichte taken: slibafvoer en onzuiverheden verwijderen
-Regelmatige slibafvoer: Slib zal zich blijven vermenigvuldigen en te veel zal zich op de bodem van de reactor afzetten, wat de menging en beluchting beïnvloedt. Hoeveel overtollig slib moet eenmaal per week worden afgevoerd? Controleer de bezinkingsverhouding. Als de bezinkingsverhouding hoger is dan 30%, voer dan 5% -10% van het reactievolume van slib af en handhaaf de bezinkingsverhouding tussen 20% -30%.
-Reiniging van onzuiverheden: Zelfs als het water grondig wordt gefilterd, zal een kleine hoeveelheid onzuiverheden na verloop van tijd nog steeds bezinken op de bodem. Reinig elke week, tijdens de slibafvoer, de onzuiverheden op de bodem van de reactor om te voorkomen dat ze de menging van slib en water beïnvloeden.
3. Paniek niet bij problemen: veelvoorkomende probleemoplossingsmethoden
-Zwart en geurig slib: Het is zeer waarschijnlijk dat de opgeloste zuurstof (DO) te laag is en er zuurstofgebrek is. Verhoog snel de beluchting en meet de pH. Als de pH ook laag is, voeg dan wat natriumcarbonaat toe, en het duurt meestal 1-2 dagen om te herstellen.
-Plotselinge afname van de totale stikstofverwijderingssnelheid: Controleer eerst de koolstofbron om te zien of deze te weinig is toegevoegd. Als de koolstofbron voldoende is, controleer dan of de opgeloste zuurstof (DO) te hoog is (te hoog kan denitrificerende bacteriën remmen). Pas de DO aan tot 0,5-1 mg/L en observeer gedurende 1-2 dagen. Over het algemeen kan het terugkeren.
-Ernstig slibverlies (bezinkingsverhouding onder de 10%): Het kan te wijten zijn aan te snel mengen, waardoor het slib breekt, of de instroomwatersnelheid is te hoog (HRT is te kort), waardoor het slib wordt weggespoeld. Verlaag eerst de mengsnelheid, verleng vervolgens HRT gedurende 1-2 uur en vul tegelijkertijd aan met wat geïnoculeerd slib en herstel geleidelijk.
5、 Veelvoorkomende misvattingen voor beginners: Stap niet in deze 'kuilen'
Praat tot slot met beginners over veelvoorkomende misvattingen en laat ze geen verkeerde weg inslaan:
-Streef niet naar "snelle resultaten": Veel mensen hopen binnen 3 dagen na het inoculeren van slib SND-activiteit te produceren, wat simpelweg onmogelijk is. Microbiële domesticatie kost tijd en 15-30 dagen is een normale cyclus. Het heeft geen zin om te haasten, maar het rustig aan doen kan in feite sneller zijn.
-Voeg niet willekeurig reagentia toe: Sommige mensen denken dat "meer voedingsstoffen toevoegen beter is". Het toevoegen van te veel koolstof- en stikstofbronnen kan resulteren in overmatige voedingsstoffen in het water, de groei van bacteriën en de geur van slib; Sommige mensen denken dat "het toevoegen van spoorelementen goed is", het in één keer toevoegen van te veel zware metalen reagentia kan micro-organismen direct vergiftigen, en ze in verhouding toevoegen is voldoende.
-Stop niet langdurig met beluchting en mengen: Soms als je weg moet, zet je de beluchting en het mengen uit, en als je terugkomt, ontdek je dat het slib volledig naar de bodem is gezonken en zwart is geworden. Dit komt door langdurig zuurstofgebrek en een groot aantal micro-organismen is gestorven. Daarom moet je, zelfs als je weggaat, iemand vinden om het in de gaten te houden, om er in ieder geval voor te zorgen dat de beluchting en het mengen niet te lang stoppen (maximaal 4 uur).
Kortom, de kern van het kweken van synchroon nitrificatie-denitrificatie-actief slib is om "een goede omgeving op te zetten, de juiste zaden te selecteren, geleidelijk te domesticeren en zorgvuldig te onderhouden". Het is niet zo mysterieus. Beginners hoeven alleen maar de stappen te volgen, meer te observeren en te registreren en minder fouten op laag niveau te maken, en ze kunnen zeker slib kweken met een goede activiteit. In het begin kun je een aantal problemen tegenkomen, maar zolang je niet in paniek raakt en je langzaam aanpast, kun je snel aan de slag. Als je ziet dat de totale stikstofverwijderingssnelheid stabiliseert op meer dan 70%, is dat gevoel van voldoening sterker dan wat dan ook!
