Temperatur
Temperaturen spelar en avgörande roll i den biologiska odlingsprocessen. För närvarande, även om detta avloppsvattenreningsprojekt ännu inte har uppnått exakt temperaturkontroll av det biologiska systemet, ger mätningen och analysen av temperaturen i varje biologiskt reaktionssystem och varje driftsteg fortfarande vägledning för den biologiska slamacklimatiseringen och odlingsprocessen. Det ger en grund för att förklara olika fenomen under den biologiska odlingsprocessen och hjälper ledning och operatörer att göra korrekta och lägliga bedömningar av systemdrift och förvaltning.
Temperaturen påverkar avsevärt aktivitetsnivån för mikroorganismer i aktivt slam (inklusive anaeroba, fakultativa och aeroba processer), och påverkar även faktorer som löst syre och luftningshastighet, såväl som hastigheten för biologiska reaktioner.
Olika typer av mikroorganismer växer inom olika temperaturområden, cirka 5 grader till 80 grader. Inom detta temperaturintervall kan de delas in i lägsta tillväxttemperatur, maximal tillväxttemperatur och optimal tillväxttemperatur. Baserat på temperaturintervallet som mikroorganismer anpassar sig till kan de klassificeras i tre kategorier: mesofila, termofila och chirfila.
Mesofila mikroorganismer växer i temperaturer från 20 grader till 45 grader, psykrofila mikroorganismer växer under 20 grader och termofila mikroorganismer växer över 45 grader. I aerob biologisk rening av avloppsvatten är mesofila bakterier dominerande, med en optimal tillväxt- och reproduktionstemperatur på 20 grader till 37 grader. När temperaturen överstiger den maximala tillväxttemperaturen denatureras mikroorganismernas proteiner snabbt och deras enzymsystem förstörs, vilket resulterar i förlust av aktivitet; i svåra fall kan mikroorganismer dö. Låga temperaturer minskar mikroorganismernas metaboliska aktivitet, vilket leder till ett tillstånd av tillväxt och reproduktionsstopp, även om de fortfarande behåller sin vitalitet.
Vid anaerob biologisk behandling är det optimala temperaturintervallet för mesofila metanogener mellan 20 grader och 40 grader, medan det för termofila bakterier är 50 grader till 60 grader. Anaerob biologisk behandling använder vanligtvis temperaturer på 33 grader till 38 grader och 50 grader till 57 grader.
pH-värde
Olika mikroorganismer har olika pH-toleransintervall. Till exempel har bakterier, aktinomyceter, alger och protozoer ett pH-toleransintervall på 4 till 10. De flesta bakterier trivs i neutrala till svagt alkaliska miljöer (pH 6,5–7,5); svavel-oxiderande bakterier föredrar sura miljöer, med ett optimalt pH på 3, men kan också leva i miljöer med ett pH på 1,5; jäst och mögel kräver sura eller svagt sura miljöer, med ett optimalt pH på 3,0–6,0, och kan anpassa sig till ett pH-intervall på 1,5–10. Att upprätthålla det optimala pH-intervallet är avgörande i biologiska avloppsvattenreningsprocesser.
Till exempel, när man använder den aktiverade slamprocessen för att behandla avloppsvatten, om pH för blandluten i luftningstanken når 9,0, kommer protozoer att ändras från aktiva till tröga, de klibbiga ämnena i bakterieflockarna kommer att sönderfalla, den aktiva slamstrukturen kommer att skadas och reningseffektiviteten minskar avsevärt. Om pH-värdet plötsligt sjunker, blir blandluten i luftningstanken sur, den aktiverade slamstrukturen förändras också och en stor mängd flytslam kommer att dyka upp i den sekundära sedimenteringstanken. Väl-odlade och mogna biologiska system har stark motståndskraft mot stötbelastningar. Men betydande pH-fluktuationer kan påverka reaktorns effektivitet och till och med orsaka mikrobiell toxicitet, vilket leder till reaktorfel. Detta beror på att pH-förändringar kan förändra cellladdningen, vilket påverkar näringsabsorptionen och enzymaktiviteten i mikrobiell metabolism.
Vid rening av avloppsvatten med biologiska system är det därför avgörande att förse mikroorganismer med ett optimalt pH-område för att säkerställa optimal drift.
Kemiskt syrebehov (COD)
COD-testning följer strikt nationella standarder för analys av avloppsvattenkvalitet. COD är mängden syre som förbrukas när kemiska oxidanter oxiderar organiska föroreningar i vatten, uttryckt i mg/L. Högre COD indikerar högre halter av organiska föroreningar i vattnet. Vanligt använda oxidanter inkluderar kaliumdikromat och kaliumpermanganat. När kaliumpermanganat används som oxidationsmedel kallas det uppmätta värdet CODMn eller helt enkelt OC. När kaliumdikromat används som oxidant kallas det uppmätta värdet CODCr eller helt enkelt COD. Om sammansättningen av organiskt material i avloppsvatten är relativt stabil finns det ett visst proportionellt samband mellan kemisk syreförbrukning (COD) och biokemisk syreförbrukning (BOD). Generellt sett kan skillnaden mellan COD för kaliumdikromat och BOD i första-steget grovt representeras som det organiska materialet som inte kan brytas ned av aeroba mikroorganismer.
COD-testning och analys är en viktig del av driftsättning och drift av avloppsvattenrening. Å ena sidan hjälper det att förstå inflödes- och avloppsförhållandena för varje reningsenhet i processflödet, vilket säkerställer stabilt inflöde och förhindrar stora fluktuationer och systempåverkan. Å andra sidan, genom att observera förändringarna i COD i inflödet och avloppet före och efter varje behandlingsenhet, hjälper det att förstå reningseffekten och effektiviteten hos enheten. Dess viktiga funktioner kan sammanfattas i följande tre punkter:
1. Tillhandahålla detaljerade inflödes- och avloppskoncentrationer, vilket gör det möjligt för ledningspersonal att anpassa driftsförhållandena i enlighet med detta baserat på koncentrationsförändringar, vilket säkerställer normal och stabil drift av avloppsvattenreningssystemet;
2. Som en viktig teknisk indikator som återspeglar driftstatus och behandlingseffektivitet för varje behandlingsenhet;
3. Tillhandahålla en grund för analys, bedömning och rimlig förklaring av olika fenomen och abnormiteter som förekommer i hela systemet.