Wiele osób, które dopiero rozpoczynają przygodę z oczyszczaniem ścieków, jest początkowo zdezorientowanych tymi dwoma angielskimi skrótami. Na bieżącej tabeli rekordów jest to zapisywane codziennie, ale jeśli nagle zapytano:
Co reprezentuje MLSS?
Na co ponownie patrzy MLVSS?
Wiele osób odpowie:
MLSS to stężenie osadu, MLVSS to osad organiczny. "
To stwierdzenie nie może być błędne, ale w rzeczywistości jest tylko w połowie prawdziwe.
Jeśli tylko pamięta się znaczenie tych liter, trudno jest naprawdę zrozumieć ich wartość w rzeczywistym działaniu. Aby zrozumieć te dwa wskaźniki, musimy najpierw wyjaśnić pytanie:
Jaki jest skład „szlamu” w zbiorniku napowietrzającym.
„Błoto” w zbiorniku napowietrzającym nie składa się wyłącznie z mikroorganizmów
Wiele osób podświadomie myśli, że osad w zbiorniku osadu czynnego to mikroorganizmy.
Ale rzeczywista sytuacja nie jest taka.
Zmieszana ciecz w zbiorniku napowietrzającym to tak naprawdę złożony układ zawiesiny, który można z grubsza podzielić na trzy rodzaje substancji.
Jednym z typów są same mikroorganizmy.
Włączając bakterie, pierwotniaki i pierwotniaki, są to prawdziwi „pracownicy” systemu osadu czynnego, odpowiedzialni za rozkład materii organicznej, nitryfikację, denitryfikację i reakcje wychwytu fosforu.
Drugi typ to substancje wytwarzane w wyniku metabolizmu drobnoustrojów.
Na przykład zewnątrzkomórkowe substancje polimerowe (EPS), pozostałości drobnoustrojów, substancje koloidalne itp. Chociaż nie są to już żywe komórki, nadal należą do materii organicznej.
Innym rodzajem są cząstki nieorganiczne.
Na przykład cząstki piasku, wytrącanie się soli metali, cząsteczki minerałów itp. przyniesione przez dopływ wody. Nie biorą one udziału w reakcjach biochemicznych, ale będą istnieć w ustroju przez długi czas.
Zatem osad w zbiorniku napowietrzającym jest w rzeczywistości mieszaniną materii organicznej i nieorganicznej.
Różnica między MLSS i MLVSS polega zasadniczo na rozróżnieniu tych dwóch części.
MLSS: Ile „błota” jest w systemie
Pełna nazwa MLSS to Mixed Liquor Suspended Solids, co oznacza:
Stężenie zawieszonych substancji stałych w zmieszanym roztworze.
Mówiąc najprościej, odpowiada na bardzo bezpośrednie pytanie:
Ile zawiesin znajduje się w zbiorniku napowietrzającym.
Obejmuje to:
mikroorganizm
Pozostałość organiczna
Substancje koloidalne
cząstki nieorganiczne
Osady i osady
Każda substancja stała zawieszona w wodzie będzie liczona w MLSS.
To znaczy: MLSS=ciała stałe organiczne + ciała stałe nieorganiczne
Przypomina bardziej „linijkę całkowitą” służącą do pomiaru ilości błota w systemie.
W praktyce MLSS jest jednym z najczęściej stosowanych wskaźników kontrolnych. Typowy zakres MLSS w różnych systemach procesowych jest mniej więcej następujący:
Tradycyjny system osadu czynnego: 2000-4000 mg/L
System A²O: 3000-5000 mg/L
System MBR: 6000-12000 mg/L
Poziom MLSS jest zbyt niski, co wskazuje, że populacja drobnoustrojów w systemie jest niewystarczająca, a wydajność przetwarzania może nie być w stanie nadążać za napływającym obciążeniem.
Jeśli wartość MLSS jest zbyt wysoka, może to powodować problemy, takie jak słaba sedymentacja, trudności w dostarczaniu tlenu i zwiększone obciążenie osadnika wtórnego.
Dlatego operatorzy codziennie monitorują MLSS, zasadniczo obserwując „zmiany objętości błota” w systemie.
MLVSS: Część, która naprawdę uczestniczy w reakcji
Pełna nazwa MLVSS to Mixed Liquor Volatile Suspended Solids, co oznacza:
Stężenie lotnych zawiesin w mieszanym roztworze.
Najważniejszym słowem jest tutaj „zmienność”.
W warunkach spalania-w wysokiej temperaturze w laboratorium:
Materia organiczna zostanie spalona,
Substancje nieorganiczne pozostaną w postaci popiołu.
Zawartość materii organicznej w próbce można oszacować na podstawie zmiany masy przed i po spaleniu.
W systemie osadu czynnego większość substancji organicznych to w rzeczywistości:
mikroorganizm
Metabolity drobnoustrojów
Pozostałość organiczna
Dlatego ogólnie uważa się, że MLVSS reprezentuje biomasę w systemie.
Jeśli MLSS sprawdza ilość błota w systemie, wówczas MLVSS bliżej jest do sprawdzenia:
Ile z tego faktycznie bierze udział w reakcjach biologicznych.
Z tego powodu MLVSS często dostarcza cenniejszych informacji podczas debugowania procesów lub diagnostyki systemu.
Związek pomiędzy MLSS i MLVSS
Z punktu widzenia definicji te dwie rzeczy są w rzeczywistości relacją włączającą.
Mówiąc najprościej, MLSS obejmuje MLVSS.
Część organiczna w MLSS to MLVSS, natomiast pozostała część to nieorganiczna substancja stała.
W systemach z osadem czynnym te dwa elementy zwykle utrzymują stosunkowo stabilny stosunek:
MLVSS / MLSS ≈ 0,65 – 0,8
Oznacza to, że ogólnie około 65% do 80% zawiesin w zbiorniku napowietrzającym należy do materii organicznej.
Jeżeli udział w układzie znacznie się zmniejsza, np. poniżej 0,5, często wskazuje to na wysoki udział substancji nieorganicznych w układzie.
Taka sytuacja może wystąpić w następujących scenariuszach:
Dopływająca woda ma wysoką zawartość piasku
Ścieki przemysłowe zawierają dużą ilość cząstek nieorganicznych
Ilość dodanego środka chemicznego usuwania fosforu jest stosunkowo duża
Wiek błota systemowego jest zbyt długi
W tym momencie może wystąpić sytuacja, w której MLSS wydaje się wysoki, ale biomasa systemu nie jest wysoka.
Oznacza to, że „jest więcej błota, ale mniej mikroorganizmów”.
Jak mierzy się MLSS i MLVSS
Określenie tych dwóch wskaźników faktycznie pochodzi z tego samego procesu eksperymentalnego.
Eksperyment można z grubsza podzielić na trzy etapy.
Pierwszym krokiem jest przefiltrowanie próbki.
Odmierzyć odpowiednią objętość wymieszanego roztworu, przesączyć go przez membranę filtra, usunąć wodę i pozostawić jedynie cząstki stałe w zawiesinie.
Drugi etap to suszenie w temperaturze 105 stopni.
Wysuszyć membranę filtracyjną w piecu do stałej masy, a masa ciała stałego otrzymana w tym etapie to MLSS.
Trzeci etap to spalanie w wysokiej-temperaturze 550 stopni.
Wysuszoną próbkę umieścić w piecu muflowym i spalić w wysokiej temperaturze. Materia organiczna zostanie utleniona i rozłożona, pozostawiając jedynie nieorganiczny popiół.
Różnica masy przed i po spaleniu wynosi MLVSS.
Mówiąc najprościej, oznacza to:
Spalona część to materia organiczna.
Pozostała część to materiał nieorganiczny.
Dzięki tej metodzie można uzyskać jednocześnie wskaźniki MLSS i MLVSS.
Jak rozumieć te dwa wskaźniki podczas pracy
Dla operatorów oczyszczalni ścieków te dwie dane można rozumieć z kilku perspektyw.
Kiedy MLSS znacznie się zmniejsza, często oznacza to, że objętość osadu w systemie zmniejszyła się i może nastąpić nadmierny zrzut osadu lub wyciek osadu z osadnika wtórnego.
Gdy MLSS nadal rośnie, może to wskazywać na niewystarczające odprowadzanie osadu i stopniowy wzrost wieku osadu w systemie.
Zmiana stosunku MLVSS/MLSS może odzwierciedlać zmiany w składzie systemu.
Jeśli proporcja stopniowo maleje, oznacza to zwykle nagromadzenie się substancji nieorganicznych w układzie i zmniejszenie udziału mikroorganizmów.
Jeśli proporcja pozostaje stabilna w rozsądnym zakresie, oznacza to, że struktura systemu jest stosunkowo zdrowa.
Oczywiście w rzeczywistym działaniu MLSS i MLVSS zwykle należy oceniać łącznie z innymi wskaźnikami, takimi jak:
SV30
Stopień osadzania osadu
rozpuszczony tlen
Badania mikroskopowe mikroorganizmów
Tylko połączenie tych informacji pozwala na pełniejsze odzwierciedlenie stanu systemu.
Podsumowując
W systemach osadu czynnego MLSS i MLVSS są często używane razem jako dwa wskaźniki.
MLSS mówi nam, ile zawieszonych ciał stałych znajduje się w systemie.
MLVSS wyjaśnia dalej, ile z tych ciał stałych należy do materii organicznej, czyli biomasy.
W wielu przypadkach samo spojrzenie na MLSS wystarczy, aby zakończyć codzienną kontrolę operacyjną. Kiedy jednak system napotka nieprawidłowości, takie jak spadek wydajności oczyszczania lub pogorszenie właściwości osadu, MLVSS często dostarcza-dokładniejszych informacji.
Na przykład w niektórych systemach może wystąpić sytuacja, w której poziom MLSS może nie wydawać się niski, ale jego moc obliczeniowa znacznie spada.
Na tym etapie, jeśli zostanie wykryty MLVSS, często okazuje się, że udział materii organicznej spadł, w układzie stopniowo gromadzi się materia nieorganiczna, a liczba mikroorganizmów rzeczywiście uczestniczących w reakcji spadła.
Zrozumienie MLSS i MLVSS oznacza w rzeczywistości zrozumienie jednej rzeczy:
Osad w zbiorniku napowietrzającym nie jest pojedynczym mikroorganizmem, ale złożoną mieszaniną substancji organicznych i nieorganicznych.
Kiedy skupimy się na obu wskaźnikach jednocześnie, wyraźniej zobaczymy, jakie zmiany zaszły w systemie.