Éilíonn oibriú an phróisis sloda gníomhachtaithe go ndéanfaí rialú ceart ar pharaiméadair iomadúla, lena n-áirítear rialú MLSS, ceann de na táscairí is minice a úsáidtear in oibriú laethúil na gcóras fuíolluisce.
1. Sainmhíniú ar MLSS
Tagraíonn tiúchan sloda gníomhachtaithe don ábhar solad ar fuaidreamh sa licéar measctha ag asraon an umair aeraithe, arna shonrú ag an tsiombail MLSS, le haonaid mg/L. Úsáidtear é chun méid sloda gníomhachtaithe a thomhas san umar aeraithe. Áiríonn méid iomlán MLSS na ceithre ghné seo a leanas:
Miocrorgánaigh ghníomhacha;
Ábhar orgánach neamh-bhithmhillte atá asaithe ar an sloda gníomhachtaithe;
Iarmhair ó fhéinocsaídiú miocróbach;
Ábhar neamhorgánach.
Le linn na hoibríochta, tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara nach dtagraíonn MLSS ach do thiúchan an leacht mheasctha san umar aeraithe, gan tiúchan an leachta measctha san umar dríodrú tánaisteach a áireamh. Ina theannta sin, nuair a dhéantar monatóireacht ar an tiúchan measctha de leacht san umar aeraithe, tá sé ríthábhachtach tiúchan an leachta measctha ag asraon an umar aeraithe a úsáid mar an caighdeán chun an tiúchan sloda gníomhachtaithe a thomhas ar fud an umar aeraithe ar fad.
2. Gaol idir Tiúchan Sloda agus Táscairí Rialaithe Eile
1. An Gaol idir Comhchruinniú Sloda Gníomhachtaithe agus Aois Sloda
Is modh oibríochta é aois sloda chun an sprioc aoise sloda a bhaint amach trí shloda gníomhachtaithe a bhaint. Is féidir raon réasúnta chun tiúchan sloda gníomhachtaithe a rialú a thabhairt trí aois réasúnta sloda agus an cóimheas idir an bia agus an miocrób. Go deimhin, má mhéadaítear an tiúchan sloda gníomhachtaithe ró-mhór, beidh an aois sloda go háirithe fada, níos mó ná an luach aoise sloda a rialaítear de ghnáth, fiú amháin nuair nach bhfuil an tiúchan ábhar orgánach ard. Léiríonn sé seo go soiléir go bhfuil an tiúchan sloda gníomhachtaithe á rialú ró-ard, rud atá i bhfad níos cruinne ná a mheas an gá an tiúchan sloda gníomhachtaithe a rialú bunaithe ar a luach iomlán.
2. Gaol idir Tiúchan Sloda Gníomhachtaithe agus Teocht an Uisce
Tá dlúthbhaint ag fás, atáirgeadh, agus meitibileacht sloda gníomhachtaithe san umar cóireála bitheolaíoch le teocht an uisce. Le haghaidh gach laghdú 10 céim ar theocht an uisce, laghdóidh gníomhaíocht sloda gníomhachtaithe faoi leath; nuair a bhíonn an teocht an uisce faoi bhun 10 céim, is léir go bhfuil an éifeacht cóireála bocht. Chun aghaidh a thabhairt air seo, is féidir an tiúchan sloda gníomhachtaithe a choigeartú chun dul i ngleic le hathruithe ar theocht an uisce:
Nuair a bhíonn an teocht an uisce íseal, is féidir an tiúchan sloda gníomhachtaithe a mhéadú chun an tionchar diúltach a bhaineann le gníomhaíocht sloda gníomhachtaithe laghdaithe a fhritháireamh, rud a fhágann go mbainfear amach éifeachtúlacht bhaint méadaithe ag teocht an uisce íseal.
Nuair a bhíonn an teocht an uisce ard, tá an ghníomhaíocht sloda gníomhachtaithe bríomhar. Tá tiúchan ró-ard sloda gníomhachtaithe díobhálach do shocrú sloda gníomhachtaithe. Sa chás seo, d'fhéadfadh laghdú ar an tiúchan sloda gníomhachtaithe cosc a chur ar fhoirmiú flocs neamhshocraithe agus forshnáthán turbid.
3. An Gaol idir Tiúchan Sloda Gníomhachtaithe agus Cóimheas Socraithe Sloda Gníomhachtaithe
Bíonn tionchar ag tiúchan sloda gníomhachtaithe ar an gcóimheas socraithe deiridh. Is é an toradh a bhíonn ar thiúchan sloda gníomhachtaithe níos airde ná cóimheas socraithe deiridh níos airde, agus vice versa. Tá sé seo toisc go bhfuil cainníocht níos mó bitheolaíoch mar thoradh ar thiúchan sloda gníomhachtaithe níos airde, rud a fhágann go bhfuil cóimheas socraithe níos airde tar éis comhbhrú agus dríodrú. Príomhdhifríocht ó fhachtóirí eile ar féidir leo an cóimheas socraithe a mhéadú ná féachaint an bhfuil an sloda gníomhachtaithe comhbhrúite dlúth agus an bhfuil a dath donn dorcha. I gcásanna ina mbíonn cóimheas socraithe níos airde mar thoradh ar thiúchan sloda neamhghníomhaithe méadaithe, is gnách go mbíonn sé de bharr balcadh lag agus dath níos boige.
Ar ndóigh, cuireann tiúchan ró-íseal sloda gníomhachtaithe isteach go mór ar an gcóimheas socraithe freisin. Mar sin féin, is minic nach n-íslíonn oibreoirí an tiúchan sloda gníomhachtaithe d’aon ghnó is cúis leis seo, ach de bharr tiúchan ábhair orgánach ró-íseal a mbíonn tionchar aige air. I gcásanna den sórt sin, oibreoirí, ag mothú go bhfuil an tiúchan sloda gníomhachtaithe ró-íseal, déan iarracht é a mhéadú, rud a fhágann go bhfuil sloda gníomhachtaithe ag dul in aois. Nochtfaidh an breathnóireacht ar an gcóimheas socraithe deiridh comharthaí tipiciúla d’aosú sloda gníomhachtaithe: ard-chomhbhrúcht, dath dorcha, agus snámhán soiléir ina bhfuil flocs mín.
Má tharlaíonn cóimheas socraithe íseal mar gheall ar urscaoileadh sloda neamhghnácha, léireoidh an breathnóir freisin go bhfuil dath bán ar an sloda gníomhachtaithe socraithe, go bhfuil droch-chomhbhrúcht aige, agus go bhfuil sé gann.
3. Tionchar Tiúchan Sloda ar Nítriú agus Dínitriú
1. Tionchar Tiúchan Sloda ar Nítriú
Bíonn tionchar ag go leor fachtóirí comhshaoil ar nítriú, lena n-áirítear pH, teocht, SRT, DO, BOD/TKN, tiúchan sloda, agus substaintí tocsaineacha. I ngléasraí cóireála fuíolluisce iarbhír, ní féidir ach paraiméadair mar SRT, DO, BOD/TKN, agus tiúchan sloda a rialú le linn oibriú próisis.
a. I nítriú aeróbach, bíonn tiúchan níos airde de bhaictéir nítriúcháin mar thoradh ar thiúchan sloda níos airde, rud a fhágann go dtiocfaidh ráta níos airde de nítriú aeróbach faoi choinníollacha tiúchana sloda ard.
b. Tá gá le haois sloda áirithe chun a chinntiú go bhfuil baictéir nítriúcháin i sloda bitheolaíoch. Má chruthaítear coinníollacha maireachtála fabhracha do bhaictéir nítriúcháin méadaítear a gcion sa phobal miocróbach tuilleadh, rud a mhéadaíonn a dtiúchan. Ag tiúchan sloda arda, itear níos mó BOD sa chéim anaeróbach, rud a fhágann go bhfuil cóimheas BOD/TKN sách níos ísle sa chéim aeróbach.
Tá gaol inbhéartach léirithe ag roinnt staidéir idir an cion de bhaictéir nítriúcháin i sloda gníomhachtaithe agus BOD/TKN. Ós rud é go bhfuil baictéir nítriúcháin uathtrófach, ní fachtóir teorannaithe é tiúchan an tsubstráit orgánach dá bhfás. Mar sin féin, má tá tiúchan an tsubstráit orgánach ró-ard, cuirfidh sé faoi deara go n-iomadóidh baictéir heitotrófacha ar ráta ard fáis go tapa, agus iad in iomaíocht le haghaidh ocsaigin tuaslagtha. Moillíonn sé seo fás na mbaictéar uathtrófach agus cuireann sé cosc ar bhaictéir nítriúcháin aeróbach buntáiste a bhaint as, rud a fhágann go laghdaítear ráta nítriúcháin.
c. Is táscaire tábhachtach go ginearálta é ocsaigin tuaslagtha (DO) i gcéim nítriúcháin na n-ionad cóireála fuíolluisce, go hiondúil os cionn 2 mg/L. I bhformhór na bpróiseas díog ocsaídiúcháin, is deacair an meánluach DO laistigh den díog a bhaint amach 2 mg/L, go ginearálta fanann sé ag 1 mg/L nó níos ísle. Mar sin féin, tá an éifeacht nítriúcháin fós go maith. Is é an chúis atá leis seo ná go gcuireann an tiúchan sloda sách ard atá uathúil do dhíoga ocsaídiúcháin, cé go bhfuil luach DO níos ísle mar thoradh air, fachtóirí eile a chabhródh le nítriú.
Méadaíonn tiúchan sloda méadaithe toirt éifeachtach an umar cóireála bitheolaíoch agus an t-ualach á laghdú. Ó thaobh eile de, méadaíonn tiúchan sloda méadú freisin ar chumas aeróbach na miocrorgánaigh. Faoi na coinníollacha aeraithe céanna, ba cheart go mbeadh an léamh méadar ocsaigine tuaslagtha níos ísle freisin. Míníonn na pointí thuas gur féidir leis an tiúchan sloda a mhéadú go cuí an luach ocsaigine tuaslagtha (DO) san umar cóireála bitheolaíoch a laghdú go cuí agus leibhéal maith nítriúcháin á chothabháil.
d. Chun gnáthfhás agus atáirgeadh baictéir nítriúcháin i sloda gníomhachtaithe a áirithiú, ba cheart go ginearálta an aois sloda a rialú ag níos mó ná 8 lá. Mar sin féin, chun buntáiste iomaíochta réasúnta cothrom a áirithiú maidir le baictéir nítriúcháin i gcoinne baictéir heterotrófacha eile, ba cheart an aois sloda a mhéadú gan dul in aois an sloda go mór, rud a mhéadaíonn an tiúchan sloda sa chóras bitheolaíoch go comhfhreagrach.
2. Tionchar an Tiúchan Sloda ar Dhínitriú
Is éard is dínitriúchán bitheolaíoch ann ná an próiseas trína n-úsáideann baictéir dínitríneacha an ocsaigin ianach i níotráití chun ábhar orgánach a dhianscaoileadh faoi choinníollacha anocsa. Laghdaítear níotráit go N2, ag críochnú an phróisis dínitriúcháin. Is baictéir heitrotrófacha dáimhe iad baictéir dínitriúcháin atá flúirseach i gcórais cóireála fuíolluisce. Faoi choinníollacha aeróbach, úsáideann siad ocsaigin le haghaidh riospráid agus dianscaoileadh ocsaídiúcháin ábhar orgánach.
Faoi choinníollacha gan ocsaigin mhóilíneach, nuair a bhíonn iain níotráite agus nítríte i láthair ag an am céanna, is féidir leo an ocsaigin sna hiain seo a úsáid le haghaidh riospráid, ocsaídiú agus dianscaoileadh ábhar orgánach. Is féidir le baictéir dínitriúcháin úsáid a bhaint as raon leathan foshraitheanna orgánacha mar dheontóirí leictreon sa phróiseas dínitriúcháin, lena n-áirítear carbaihiodráití, aigéid orgánacha, alcóil, agus fiú comhdhúile cosúil le alcáin, beansóáití, agus díorthaigh beinséin eile, ar minic iad mar phríomhchodanna fuíolluisce. Bíonn tionchar ag go leor fachtóirí ar an ráta dínitrithe, lena n-áirítear pH, teocht, ocsaigin tuaslagtha (DO), carbón-go{-cóimheas nítrigine (cóimheas C/N), agus tiúchan sloda. I monarchana cóireála fuíolluisce iarbhír, ní féidir ach paraiméadair cosúil le DO agus tiúchan sloda a rialú le linn oibriú próisis. Cé gurb é an cóimheas C/N an fachtóir tionchair is tábhachtaí san imoibriú dínitriúcháin, braitheann sé go mór ar cháilíocht an uisce insilteach agus go ginearálta is deacair é a rialú go praiticiúil.
a. Éilíonn dínitriú easpa ocsaigine móilíneach chun ligean do bhaictéir dínitríneacha an ocsaigin ianach a úsáid i níotráití agus i nítrítí chun ábhar orgánach a dhianscaoileadh. Mar a luadh níos luaithe, is féidir le córais bhitheolaíocha a bhfuil tiúchan ard sloda acu ocsaigin tuaslagtha (DO) a laghdú go cuí le linn nítriúcháin agus éifeachtacht nítriúcháin a chothabháil. Mar sin, laghdaítear go héifeachtach an t-ábhar DO a iompraítear sa leacht tuairisceáin níotráite trí DO a ísliú ag deireadh an níotrúcháin, rud a laghdódh tionchar ocsaigine móilíneach ar an bpróiseas dínitriúcháin sa chrios anocsaiceach agus feabhas a chur ar chumas na mbaictéar dínitriúcháin úsáid a bhaint as foinsí carbóin.
Ag an am céanna, bíonn cumas aeróbach meitibileach ingenous sách láidir mar thoradh ar chomhchruinnithe sloda arda, ag ídiú tuilleadh ocsaigine tuaslagtha sna criosanna tuairisceáin agus anocsa. Ina theannta sin, athraíonn tiúchan sloda an-ard slaodacht an leachta mheasctha, rud a mhéadaíonn an fhriotaíocht idirleata agus mar sin laghdaítear an DO a iompraítear sa leacht fillte. I roinnt próiseas cóireála a úsáideann bealaí oscailte mar bhealaí fillte, féadann sé seo an ocsaiginithe a theastaíonn le haghaidh sreabhadh fillte a laghdú. Go hachomair, tá ról suntasach ag tiúchan ard sloda maidir le DO a laghdú le linn na céime denitrification in oibriú próisis iarbhír.
b. Ós rud é gur baictéir heitrotrófacha dáimhe iad na baictéir dínitriúcháin agus go bhfuil siad flúirseach i gcórais cóireála fuíolluisce, is féidir le tiúchan sloda sa chóras méadú éifeachtach a dhéanamh ar thiúchan na mbaictéar dínitríneacha. Tá an ráta dínitriúcháin neamhspleách den chuid is mó ar thiúchan níotráite agus nítríte, ach léiríonn sé imoibriú den chéad ordú le tiúchan na mbaictéar dínitríneach.
Dá bhrí sin, in oibriú próisis iarbhír, is féidir le tiúchan sloda arda an t-am denitrification a ghiorrú agus toirt éifeachtach an chrios anocsaiceach a laghdú. Ag cur san áireamh toirt seasta éifeachtach sa chrios anocsach, ceadaíonn tiúchan arda sloda úsáid níos fearr a bhaint as ábhar orgánach atá sách deacair chun díghrádú a dhéanamh ar ábhar orgánach sa mhaitrís orgánach mar fhoinse carbóin. Tá sé seo tábhachtach go háirithe do phróisis bhaint nítrigine agus fosfar, go háirithe nuair nach leor foinsí carbóin.
c. Bíonn trastomhais floc miocróbach sách níos mó mar thoradh ar chomhchruinnithe sloda arda. Le linn nítriúcháin, bíonn grádán brú ocsaigine níos lú mar thoradh ar an leibhéal íseal ocsaigine tuaslagtha, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca do thimpeallachtaí anocsacha a fhoirmiú laistigh de na flocanna, rud a chuireann dínitriú chun cinn. Mar sin, is féidir le tiúchan ard sloda dínitriú comhuaineach a chur chun cinn.
4. Tionchar Tiúchan Sloda ar Bhaint Bitheolaíoch Fosfar
Is í an eochair do bhaint bitheolaíoch fosfair ná méadú ar líon na bpolaphosphate{0}}baictéar carntha sa chóras sloda gníomhachtaithe, agus ag an am céanna a bhfás tapa agus a n-atáirgeadh a chur chun cinn le linn oibriú an chórais, ag cothabháil cion ard fosfair laistigh den pholaphosphate-baictéir a charnadh nuair a scaoiltear iad.
Chun an cion de bhaictéir pholaphosfáití a charnadh (PAC) i sloda gníomhachtaithe an chórais a mhéadú, is gá timpeallacht níos fabhraí agus coinníollacha hiodrálacha a chruthú dá bhfás agus dá n-atáirgeadh. Ciallaíonn sé seo go bhfuil dea-thimpeallacht anaeróbach agus aeróbach i sreabhadh an phróisis. Tá sé thar a bheith tábhachtach fachtóirí comhshaoil a rialú sa chrios anaeróbach maidir le fás agus atáirgeadh baictéir PAC agus baint amach fosfar. Tá tiúchan ard sloda sa chrios anaeróbach níos tairbhí do bhaictéir PAC.
Tá dlúthbhaint ag éifeachtacht bhaint fosfar bitheolaíoch le haois sloda. Ní féidir ach amháin le haois sloda áirithe (thart ar 3 lá) an iomarca fosfar a bhaint go héifeachtach, ag baint amach feidhm a bhaint fosfar. Ós rud é go bhfuil tionchar seasta solaid ar fionraí (SS), toisc go bhfuil an tiúchan sloda comhréireach go díreach leis an aois sloda, dá airde an tiúchan sloda thar raon áirithe, is measa an éifeacht a bhaint fosfar.
a. Cé go gcoimeádtar aois sloda leordhóthanach chun éifeachtúlacht a bhaint fosfar, tá tiúchan níos airde de baictéir PAC mar thoradh ar an tiúchan sloda sa chrios anaeróbach a mhéadú. Méadaíonn sé seo méid na miocrorgánach a scaoileann fosfar, rud a mhéadaíonn ar a sheal méid na miocrorgánach aeróbach a dhéanann fosfar a ionsú, rud a fheabhsóidh éifeacht iomlán an chórais um bhaint fosfair.
b. Sa chrios anaeróbach, ionsúnn baictéir charntha polyphosphate VFA agus scaoileann siad fosfar. Ag an am céanna, faoi choinníollacha ard-tiúchan sloda, is féidir leis an gcrios anaeróbach feidhmiú mar chuid an chórais um aigéadú anaeróbach, ag hidrealú anaeróbach go hanaeróbach ar mheáchan ard, ábhar orgánach ath-chailitheach san uisce. Is féidir an fuinneamh a scaoiltear le linn scaoileadh fosfair ag polyphosphate-baictéar carntha a úsáid chun aigéad aicéiteach, H+, etc. a ionsú go gníomhach, chun PHB a fhoirmiú agus a stóráil laistigh de na baictéir. Cuireann sé seo próiseas aigéadaithe ábhar orgánach chun cinn, feabhsaíonn sé in-bhithdhíghrádaithe fuíolluisce, agus méadóidh sé an fhoinse carbóin a úsáidtear le haghaidh imoibrithe dínitriúcháin i bpróisis chóireála ina dhiaidh sin.
