Míniú Simplí ar Chóireáil Bithscannáin: Tí a Sholáthar Do Bhaictéir Le hAghaidh Buartha agus Buartha-Cóireáil Fuíolluisce In Aisce

Is é an próiseas sloda gníomhachtaithe an teicneolaíocht cóireála fuíolluisce bitheolaíoch is mó a úsáidtear. I gcóras sloda gníomhachtaithe, tá na miocrorgánaigh a ghlanann fuíolluisce i stát fáis ar fuaidreamh-cnuasaíonn siad le chéile i ngrúpaí beaga, ag foirmiú flocas, agus cuirtear ar fionraí iad sa leacht measctha faoi aeraithe, ag maistreadh leis an sreabhadh uisce. Tagann na miocrorgánaigh agus an fhuíolluisce i dteagmháil iomlán, rud a chuireann deireadh le truailleáin san uisce.

Oibríonn an córas seo go han-mhaith, ach tá míbhuntáiste amháin aige: tá sé íogair. Má ardaíonn an toirt fuíolluisce insilteach go tobann, ardóidh a tiúchan go tobann, nó má thiteann an teocht an uisce go tobann, nó má luainíonn an pH go suntasach, féadfaidh na miocrorgánaigh "gníomhú suas"-laghdóidh an éifeacht cóireála, nó fiú tarlóidh toirtithe sloda, rud a dhéanann difear do ghnáthoibriú an chórais.

Dá bhrí sin, d'iarr innealtóirí an bhféadfadh siad a gcur chuige a athrú, rud a ligeann do na miocrorgánaigh "socrú síos" i suíomh seasta, in ionad a bheith ag snámh san uisce i gcónaí?

Is é seo an próiseas bithscannáin. Go simplí, úsáideann an próiseas biofilm miocrorgánaigh atá ag fás ar mheáin scagaire nó iompróir chun fuíolluisce a chóireáil.

Is simplí an smaoineamh lárnach maidir le teicneolaíocht bithscannáin: cuir "tithe" seasta ar fáil do mhiocrorgánaigh inar féidir leo "pobal miocróbach" a réiteach, a atáirgeadh agus a fhoirmiú. Sreabhann fuíolluisce tríd an bpobal seo, agus déanann na "cónaitheoirí" na truailleáin taobh istigh a chaitheamh.

Tugtar ábhair pacála nó iompróirí ar na "tithe" seo go gairmiúil. Úsáideann próisis éagsúla bithscannáin iompróirí go hiomlán difriúil. Is iad na cineálacha is coitianta:

An chéad chineál: Ábhar pacála in ocsaídiú teagmhála bitheolaíoch - "liathróidí plaisteacha filiméid" ar crochadh san umar

Tá an umar ocsaídiúcháin teagmhála líonta le teaghráin ábhar pacála, cosúil le scuaba plaisteacha móra. Aeraítear fuíolluisce ó bhun an umair agus é sruthlaithe aníos, rud a fhágann go sreabhann na hábhair phacála seo go réidh san uisce, clúdaithe le bithscannán donn buí. Tá achar dromchla mór sonrach ag an gcineál seo ábhar pacála; Is féidir le 1 méadar ciúbach 800 go 900 méadar cearnach de "spás maireachtála" a sholáthar.

An dara cineál: Dioscaí i dioscaí rothlacha bitheolaíocha – “dioscaí rothlacha”

Ní úsáideann dioscaí rothlacha bitheolaíocha ábhair phacála; is iad na "tithe" na dioscaí iad féin - mórán dioscaí móra, idir 2 agus 3 mhéadar ar trastomhas, teannta le chéile ar sheafta rothlach agus rothlaithe go mall ag mótar le luaslaghdú. Is éard atá i gceist leis an gcéad chineál diosca scagaire bitheolaíochta, leath báite i bhfuíolluisce agus leath faoi lé aer. Fásann miocrorgánaigh ar an dá thaobh den diosca, ag ionsú truailleáin nuair a bhíonn siad báite agus ag ionsú ocsaigine ón aer nuair a bhíonn siad faoi lé an dromchla. Tá tomhaltas fuinnimh réasúnta íseal ag an dearadh seo, níl gá le haeráil bhreise, agus tá sé eacnamaíoch i bhfeidhm.

An tríú cineál: An t-ábhar pacála do scagaire aeraithe go bitheolaíoch (BAF) - "leaba scagaire déanta as púróga beaga ceirmeacha"

Úsáideann BAF púróga beaga ceirmeacha le trastomhas 3 go 6 milliméadar, carntha cosúil le púróga beaga san umar. Sreabhann fuíolluisce ón mbun go dtí an barr, agus tarlaíonn aerú ag an am céanna ón mbun. Tá dhá bhuntáiste ag an dearadh cáithníní beaga seo: ar an gcéad dul síos, achar dromchla mór sonrach, rud a fhágann go mbeidh ard-bhithmhais in aghaidh an aonaid toirte; sa dara háit, glacann na bearnaí idir na cáithníní solaid ar fuaidreamh, rud a fhágann go bhfuil eisilteach BAF thar a bheith soiléir.

An ceathrú cineál: An t-ábhar pacála le haghaidh bithscagaire bitheolaíoch (MBBR) - "leatháin phlaisteacha beaga ag tumadh san uisce"

Úsáideann MBBR leatháin phlaisteacha beaga ar fionraí, atá múnlaithe cosúil le rothaí beaga nó sorcóirí, le dlús beagán níos éadroime ná uisce. Faoi aeraithe, bíonn na hábhair pacála seo ag titim agus ag sreabhadh go leanúnach san umar, rud a ligeann don bhithscannán teagmháil a dhéanamh leis an bhfuíolluisce agus iad ag bogadh. Tá an t-ábhar pacála ag gluaiseacht i gcónaí; cuimsítear biofilm atá ag dul in aois, agus fásann bithscannán nua go leanúnach, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le backwashing láimhe. Tá cumas féinghlanta láidir aige agus ní chlosfaidh sé an umar.

An cúigiú cineál: Iompróir leaba sreabhán bitheolaíoch - "cáithníní beaga bídeacha ag tumadh mar leite"

Úsáideann leapacha sreabhánaithe bitheolaíochta iompróirí fiú níos lú, de ghnáth 0.3 go 1 mm gaineamh, carbóin gníomhachtaithe, nó cáithníní cóc. Agus iad á dtiomáint ag{-uisce ardluais nó ag sruth aeir, bíonn na cáithníní bídeacha seo ag tumadh agus ag sreabhán go leanúnach mar leite. Toisc go bhfuil an t-iompróir thar a bheith beag, is féidir le gach méadar ciúbach iompróra 2000 go 3000 méadar cearnach de spás maireachtála a sholáthar, rud a fhágann go bhfuil an tiúchan miocróbach is airde agus an ráta luchtaithe toirtmhéadrach i measc na bpróiseas bithscannáin. Tá éifeachtacht chóireála thar a bheith ard agus lorg an-bheag, ach tá a dhearadh agus a oibriú sách casta freisin.

Tá a gcásanna infheidhme féin ag na cineálacha éagsúla "tithe" seo. Tá ocsaídiú teagmhála oiriúnach do chóireáil fuíolluisce idir bheag agus mheánmhéide, tá MBBR oiriúnach d’iarfheistiú agus d’fhairsingiú, tá BAF oiriúnach le haghaidh ardchóireála, tá dioscaí rothlacha bitheolaíocha oiriúnach do chásanna coigilte beaga toirte, fuinnimh, agus tá leapacha sreabhánaithe bitheolaíocha oiriúnach le haghaidh fuíolluisce tionsclaíoch ardtiúchana nó cásanna le spás teoranta.

Nuair a chuirtear an t-ábhar pacála i bhfuíolluisce agus leanann an fuíolluisce ag sreabhadh tríd, tosaíonn an próiseas seo.

Céim 1: Miocrorgánaigh Dul thar agus Socrú Isteach

Tá líon mór de mhiocrorgánaigh i bhfuíolluisce. De réir mar a shreabhann siad trasna dromchla an ábhair phacála, téann cuid acu i bhfostú. Braitheann an ceangaltán tosaigh seo ar idirghníomhaíochtaí leictreastatacha agus fórsaí van der Waals.

Céim 2: Ó Shocrú Sealadach go Socrú Fadtéarmach

Tosaíonn na miocrorgánaigh atá i bhfostú ar shubstaint ghreamaitheach ar a dtugtar substaintí polaiméire seach-cheallacha (API) a scaoileadh. Feidhmíonn an tsubstaint seo cosúil le gliú, ag socrú na miocrorgánaigh go daingean le dromchla an ábhair phacála, ag cruthú "creat ailtireachta" an bhithscannáin.

Céim 3: Socrú Isteach agus Leathadh Iomadú

Tar éis socrú isteach, tosaíonn na miocrorgánaigh ag fás agus ag atáirgeadh. Éiríonn dhá cheann acu, déantar ceithre cinn do bheirt… Go gairid, clúdaíonn sraith tanaí de scannán miocróbach dromchla an ábhair phacála. Is é seo an biofilm.

Céim 4: Bunú Pobal Lánfhásta

Le himeacht ama, éiríonn an biofilm níos tibhe, agus na "cónaitheoirí" laistigh de a bheith níos éagsúla. Ní hamháin go mbeidh baictéir, ach freisin fungais, protozoa, agus metazoa le feiceáil. Tá biashlabhra ina measc: itheann baictéir truailleáin, itheann prótazó baictéir, agus itheann meiteasó prótazó. Bunaítear éiceachóras beag iomlán mar sin.

Tugtar foirmiú bithscannáin ar an bpróiseas seo go gairmiúil. Maidir le fuíolluisce uirbeach tipiciúil, faoi theocht oiriúnach, is féidir foirmiú biofilm a chríochnú i thart ar 7 go 20 lá.

Cé nach bhfuil i biofilm ach membrane tanaí, tá a struchtúr inmheánach cisealta go leor. Ag brath ar cháilíocht an fhuíolluisce agus na coinníollacha soláthair ocsaigine, b'fhéidir nach mbeadh sé i gcónaí trí shraith iomlán; i gcásanna áirithe, ní fhéadfar ach ciseal aeróbach agus anaeróbach a fhoirmiú.

Is é an ciseal anaeróbach an ciseal is gaire don ábhar pacála. Is é an ciseal seo is faide ón bhfuíolluisce, rud a fhágann go bhfuil sé deacair don ocsaigin idirleathadh. Tá sé áitrithe go príomha ag baictéir anaeróbach. Ní gá ocsaigin a bheith acu, fuinneamh a fháil trí ábhar orgánach casta a dhianscaoileadh, ach tá a n-éifeachtúlacht dianscaoilte sách íseal.

Is é an ciseal aeróbach an ciseal is gaire don fhuíolluisce. Tá ocsaigin sách flúirseach ag an gciseal seo, agus tá baictéir aeróbach ina gcónaí ann, arb é an "príomhfhórsa" iad sa phróiseas; tarlaíonn díghrádú ábhar orgánach anseo go príomha.

Má éilíonn fuíolluisce dínádúrú, cruthófar ciseal ain-ocsaídeach sa lár, áit ar féidir le baictéir dhámhacha dínitriúchán a dhéanamh, agus níotráití a thiontú ina ngás nítrigine. Is mar gheall ar an struchtúr sraitheach seo go beacht is féidir leis an bithscannán imoibrithe aeróbach agus anaeróbach a chur i gcrích laistigh den tsraith chéanna-rud éigin deacair a bhaint amach i bpróisis sloda gníomhachtaithe fáis ar fuaidreamh.

Ní fhásann biofilms ar feadh tréimhse éiginnte. Nuair a shroicheann siad tiús áirithe, déanfaidh siad dícheangail agus athnuachan. Is é an chúis is mó ná go n-éiríonn an ciseal anaeróbach taobh istigh ag éirí níos tiubh. Nuair a shroicheann an ciseal anaeróbach tiús áirithe, déanann microorganisms in aice leis an dromchla iompróra, gan ábhar orgánach le haghaidh cothaithe, dul isteach i gcéim riospráid endogenous, ag lagú a gcumas gabháil leis an iompróir. Faoi fhórsa lomadh an tsreafa uisce seachtrach, díscaoilfidh an biofilm atá ag dul in aois i paistí. Sreabhann an biofilm scoite amach leis an sreabhadh uisce, agus cuireann miocrorgánaigh nua isteach láithreach ar na suíomhanna scoite. Ar an mbealach seo, scoiteann sean-biofilm agus fásann biofilm nua, rud a chothaíonn ardleibhéal gníomhaíochta bithscannáin.

Mar thoradh ar an meicníocht seo tá ráta táirgthe sloda i bhfad níos ísle i gcomparáid leis an bpróiseas sloda gníomhachtaithe. Cé go bhfuil gá fós le baint sloda tréimhsiúil, cuireann sé deireadh leis an ngá atá le rialú minic agus beacht a theastaíonn ón bpróiseas sloda gníomhachtaithe, rud a shimplíonn oibriú agus bainistíocht go mór.

I sloda gníomhachtaithe, cuirtear miocrorgánaigh ar fionraí sa deoch mheasctha, agus i mbithscannán, díluailtear miocrorgánaigh ar an ábhar pacála. Maidir le frithsheasmhacht in aghaidh ualaí turrainge, is gnách go mbíonn próisis sloda gníomhachtaithe níos lú éifeachtach, agus go n-eascraíonn luaineachtaí i gcáilíocht agus i gcainníocht uisce go héasca meath ar éifeachtúlacht cóireála; tá próisis bhithscannáin i bhfad níos láidre agus níos láidre.

I dtéarmaí inoiriúnaitheachta d'fhuíolluisce comhchruinnithe íseal, tá seans ag miocrorgánaigh sloda gníomhachtaithe gann-chothú, rud a fhágann go mbíonn gníomhaíocht laghdaithe; coinníonn próisis bithscannáin ardghníomhaíocht fiú nuair a bhíonn tiúchan an-íseal tionchair ann.

Maidir le toirtithe sloda, tá próisis sloda gníomhachtaithe seans maith le toirtithe sloda; ní dhéanann próisis biofilm, mar go bhfuil na miocrorgánaigh díluailithe.

I dtéarmaí bithmhais in aghaidh an toirte aonaid, is gnách go dtáirgeann próisis sloda gníomhachtaithe 2 go 4 gram in aghaidh an lítir, agus is féidir le próisis bithscannáin 10 go 20 gram in aghaidh an lítir a bhaint amach, 3 go 5 huaire níos airde.

I nítriú agus dínitriú comhuaineach, éilíonn an próiseas sloda gníomhachtaithe athchúrsaíocht idir umair éagsúla; is féidir leis an bpróiseas biofilm, mar gheall ar a struchtúr srathaithe, é seo a bhaint amach laistigh den umar céanna.

Conas a roghnú? Níl ort ach a chur: le haghaidh líon mór fuíolluisce cathrach cobhsaí, is teicneolaíocht aibí é an próiseas sloda gníomhachtaithe; le haghaidh fuíolluisce le luaineachtaí móra i dtoirt agus cáilíocht, tiúchan íseal, nó a éilíonn dínitriú comhuaineach, tá an próiseas biofilm níos mó buntáistí.

Áirítear ar na príomhphróisis: ocsaídiú teagmhála bitheolaíoch, MBBR, scagaire bitheolaíoch aeraithe (BAF), diosca rothlach bitheolaíoch, leaba sreabhán bitheolaíoch, agus scagairí bitheolaíocha traidisiúnta (gnáth, ard-ualach, cineál túr). Cé go bhfuil difríocht idir na próisis seo, tá a gcroíphrionsabal mar an gcéanna-go gceadaítear do mhiocrorgánaigh ceangal a dhéanamh d’iompróir chun bithscannán a dhéanamh, ag baint úsáide as an scannán seo chun fuíolluisce a íonú.

Is iad na príomhdhifríochtaí atá faoi dhó: an chéad, an cineál dioscaí seasta "tí", ábhar pacála a líonadh an umar, cáithníní ceirmeacha beaga Cruachta isteach i ciseal scagaire, tumbling leatháin phlaisteacha beaga, nó microparticles sreabhánaithe; sa dara háit, conas a sholáthraítear ocsaigin-aeráil nádúrtha, rothlú dioscaí, nó aerú saorga.

Is éard atá i gceist leis an bpróiseas bithscannáin ná gnáthóga a thógáil do mhiocrorgánaigh, rud a ligeann dóibh réiteach a fháil agus cabhrú le fuíolluisce a chóireáil.

Chomh luath agus a bhogann na miocrorgánaigh isteach ina gcuid tithe, cuireann siad substaint ghreamaitheach ar ancaire chun iad féin a chothú, a fhás agus a atáirgeadh, ag cruthú bithscannán struchtúrtha-ciseal aeróbach seachtrach atá freagrach as ábhar orgánach atá díghrádaithe, agus ciseal anaeróbach inmheánach atá freagrach as tuilleadh dianscaoilte (d’fhéadfadh ciseal anocsach a bheith ann eatarthu, ag brath ar cháilíocht an uisce). Sreabhann fuíolluisce tríd, agus de réir a chéile ionsúitear truailleáin ag gach ciseal. De réir mar a fhásann an biofilm go tiús áirithe, scoiteann na sean-sraitheanna, agus leanann cinn nua ag fás. Ní gá a bheith buartha faoi bhulcaireacht sloda nó coigeartuithe scaoilte sloda go minic, rud a fhágann go mbeidh oibriú agus bainistíocht i bhfad níos éasca!