I. Typowe rodzaje osadów mikrobiologicznych:
1. Osady z odpadów komunalnych: Najłatwiej dostępny osad z odpadów komunalnych pochodzi z osadników wtórnych oczyszczalni ścieków komunalnych. Jest to najczęściej stosowany podstawowy osad mikrobiologiczny, charakteryzujący się dużą różnorodnością mikrobiologiczną i możliwością przystosowania się do większości ścieków organicznych o niskim-stęeniu.
Kluczowe parametry:
Kolor: żółtawy-brązowy do ciemnobrązowego (normalny kolor osadu czynnego; czarny oznacza niedobór tlenu, szary może wskazywać na starzenie się osadu)
Zawartość wilgoci: 95% ~ 99% (należy kontrolować podczas transportu; zbyt niska zawartość wilgoci może łatwo doprowadzić do inaktywacji drobnoustrojów)
MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids): 2000 ~ 4000 mg/L (bezpośrednio związane ze zdolnością degradacji reaktora)
SV30 (30-minutowy współczynnik osadzania): 15% ~ 30% (powyżej 30% wymaga ostrożności ze względu na ryzyko pęcznienia osadu)
Zalety: Powszechnie dostępny, tani, można zastosować w podstawowych procesach leczenia tlenowego bez wcześniejszej aklimatyzacji.
2. Osady zaaklimatyzowane przemysłowo: W przypadku ścieków przemysłowych o wysokim zasoleniu, wysokim ChZT i zawierających oporne zanieczyszczenia (takie jak fenole, benzen i metale ciężkie), zwykły osad komunalny jest trudny do przystosowania i wymaga specjalistycznego osadu aklimatyzowanego do podobnych przemysłowych systemów ścieków.
Kluczowe parametry:
Kolor: różni się w zależności od podłoża, przeważnie jest ciemnobrązowy lub czarniawy-brązowy. Szlam zawierający określone zanieczyszczenia (takie jak ścieki barwnikowe) może mieć jasnoczerwony lub jasnoniebieski odcień.
Odporność na wstrząsy: Możliwość dostosowania do wahań obciążenia ChZT w zakresie ±30%; osad ściekowy o wysokim-zasoleniu, z tolerancją zasolenia większą lub równą 5%.
Czas retencji osadu (SRT): 5 ~ 20 dni (wydłuża się do 15 ~ 20 dni w przypadku opornych substancji zanieczyszczających).
Aktywność dehydrogenazy: większa lub równa 10 mg/(L·h) (wyższa aktywność oznacza szybszą degradację substancji zanieczyszczającej).
Zalety: Wysoce ukierunkowany, szybko dostosowuje się do jakości ścieków przemysłowych, unikając niezgodności bakteryjnej.
3. Tradycyjny beztlenowy osad granulowany: „-rdzeń o wysokiej wydajności” procesów beztlenowych, często stosowany w reaktorach UASB, EGSB i innych reaktorach beztlenowych. Są to ziarniste, otoczone wewnętrznie bakterie metanogenne i inne mikroorganizmy beztlenowe, odpowiednie do metanacyjnego oczyszczania ścieków organicznych o wysokim-stęeniu (takich jak ścieki spożywcze i papiernicze).
Kluczowe parametry:
Kolor: Brązowawy-czarny do ciemnoczarnego (gładka powierzchnia cząstek i jednolity kolor wskazują na dobrą aktywność)
Rozmiar cząstek: 0,5 ~ 3 mm (większy rozmiar cząstek oznacza lepszą wydajność osadzania i stabilność)
VSS/MLSS (stosunek lotnych zawiesin stałych): 0,6 ~ 0,8 (wyższy stosunek oznacza wyższą zawartość drobnoustrojów)
Aktywność metanogenna: większa lub równa 0,2 m3CH₄/(kgVSS・d) (określa uzysk metanu i zdolność przenoszenia ładunku organicznego)
Gęstość: 1,02 ~ 1,05 g/cm3 (zapewnia zawieszenie w reaktorze, aby zapobiec stratom ze ściekami)
4. Granulowany osad z beztlenowego utleniania amoniaku: „Nowa-siła oszczędzania energii” w technologii usuwania azotu. Zaprojektowany specjalnie do ścieków o wysokiej-amoniaku-azocie i niskiej-ChZT (takich jak ścieki pochodzenia zwierzęcego i odcieki ze składowisk), bezpośrednio przekształca azot amonowy i azotyn azotynowy w azot gazowy przy użyciu beztlenowych bakterii-utleniających amoniak. Nie jest wymagane żadne dodatkowe źródło węgla, a zużycie energii stanowi zaledwie 1/10 tradycyjnego procesu usuwania azotu.
Kluczowe parametry:
Kolor: jasnoczerwony do czerwono-brązowego (ze względu na obecność cytochromów w beztlenowych bakteriach-utleniających amoniak, jaśniejszy kolor wskazuje na wyższą aktywność)
Rozmiar cząstek: 1 ~ 4 mm (większy i o gęstszej strukturze niż tradycyjny beztlenowy osad ziarnisty)
Szybkość utleniania amoniaku: 0,3 ~ 1,2 kgNH₄⁺-N/(kgVSS・d) (kluczowy wskaźnik efektywności usuwania azotu)
Stężenie tolerancji azotu: mniejsze lub równe 500 mg/l (przekroczenie tego progu zahamuje aktywność bakterii)
Zakres adaptacji temperatury: 30 ~ 35 stopni (optymalna aktywność w warunkach mezofilnych; wahania powinny być kontrolowane w zakresie ± 2 stopni)
Zalety: Wysoka skuteczność usuwania azotu, niskie zużycie energii, brak wtórnych zanieczyszczeń; reprezentuje główny kierunek niskoemisyjnego-oczyszczania ścieków.
5. Specjalistyczny osad funkcjonalny: Specjalistyczny osad zaprojektowany w celu precyzyjnego rozwiązywania problemów związanych z pojedynczymi zanieczyszczeniami i oczyszczania określonych substancji zanieczyszczających.
Typowe typy i podstawowe parametry są następujące:
Szlam nitryfikacyjny: żółtawy-brązowy kolor, szybkość nitryfikacji 0,5~2,0 kgNH₄⁺-N/(kgVSS・d), wymaga DO Większy lub równy 2 mg/l, pH 7,5~8,5
Osad denitryfikacyjny: przeważnie koloru ciemnobrązowego, stopień denitryfikacji 0,8 ~ 3,0 kgNO₃⁻-N/(kgVSS・d), wymaga wystarczającego źródła węgla (C/N większy lub równy 5)
Osady z usuwania fosforu: żółtawy-brązowy do brązowawego-żółty kolor, polifosforan-zawierający bakterie Większe lub równe 20%, wiek osadu kontrolowany co 8–12 dni, wymaga zmiennego środowiska tlenowego-beztlenowego.
II. Wybór osadu i kluczowe kwestie dotyczące zastosowania w celu dopasowania scenariuszy procesów:
W przypadku procesów tlenowych wybierz odpady komunalne/szlam zaaklimatyzowany przemysłowy; do procesów beztlenowych wybierz tradycyjny beztlenowy osad ziarnisty; w przypadku ścieków o wysokiej zawartości azotu amonowego i niskiego ChZT należy bezpośrednio stosować osad granulowany z beztlenowego utleniania amoniaku.
Kolor-Wspomagana ocena aktywności: kolor pozwala szybko i wstępnie ocenić stan osadu. Na przykład blaknięcie koloru osadu z beztlenowego utleniania amoniaku może wskazywać na zmniejszoną aktywność; czernienie osadów komunalnych wymaga zbadania niedoboru tlenu.
Adaptacja z wyprzedzeniem: W przypadku wykorzystania osadów komunalnych do ścieków przemysłowych należy stopniowo zwiększać stężenie docelowych substancji zanieczyszczających, zachowując okres aklimatyzacji wynoszący 7-15 dni.
Ścisła kontrola parametrów operacyjnych: osad beztlenowy jest wrażliwy na wahania temperatury i pH i wymaga monitorowania-w czasie rzeczywistym; Osad tlenowy wymaga wystarczającej ilości rozpuszczonego tlenu, aby uniknąć zmniejszonej aktywności z powodu niedoboru tlenu.
Regularne monitorowanie i konserwacja: Konieczne jest cotygodniowe monitorowanie MLSS, SV30, aktywności mikrobiologicznej i zmian koloru. Terminowe usuwanie lub uzupełnianie osadu ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania utracie drobnoustrojów.