CS253103B1 - Method of activated sludge's fibrous bulking suppression - Google Patents

Method of activated sludge's fibrous bulking suppression Download PDF

Info

Publication number
CS253103B1
CS253103B1 CS857410A CS741085A CS253103B1 CS 253103 B1 CS253103 B1 CS 253103B1 CS 857410 A CS857410 A CS 857410A CS 741085 A CS741085 A CS 741085A CS 253103 B1 CS253103 B1 CS 253103B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
activated sludge
sludge
waste water
filamentous
growth
Prior art date
Application number
CS857410A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS741085A1 (en
Inventor
Jiri Wanner
Original Assignee
Jiri Wanner
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Wanner filed Critical Jiri Wanner
Priority to CS857410A priority Critical patent/CS253103B1/en
Publication of CS741085A1 publication Critical patent/CS741085A1/en
Publication of CS253103B1 publication Critical patent/CS253103B1/en

Links

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

Způsob potlačení vláknitého bytněni aktivovaného kalu, při němž se aktivovaný kal směšuje s čištěnou odpadní vodou ne- . provzdušňovanou v směšovacím reaktoru nebo zóně s dobou zdržení dostatečnou k vyčerpání rozpuštěného molekulárního kyslíku i organického biologicky rozložitelného substrátu. Tím je preferován růst vločkotvorných baktérií a potlačován růst nežádoucích vláknitých mikroorganismů.A method of suppressing filamentous creatures activated sludge in which it is activated sludge mixes with purified sewage no. aerated in the mixing reactor or a delay zone sufficient to exhaust dissolved molecular oxygen and organic biodegradable substrate. Thus, the growth of flake forming is preferred bacteria and suppress unwanted growth filamentous microorganisms.

Description

Vynález řeší problematiku potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu, které je způsobeno přemnožením vláknitých mikroorganismů v jeho biocenóze, což vede k zhoršení separačních vlastností aktivovaného kalu, čímž se ztíží nebo zcela znemožní použití aktivačního procesu pro biologické čištění odpadních vod.The invention solves the problem of suppressing fibrillation of activated sludge which is caused by an overgrowth of fibrous microorganisms in its biocoenosis, which leads to a deterioration of the separation properties of the activated sludge, making it difficult or impossible to use the activation process for biological wastewater treatment.

Funkční polykultura aktivovaného kalu je tvořena kromě vyššího osídlení dvěma základními skupinami mikroorganismů - vloČkotvornými baktériemi, které umožňují dobrou separovatelnost aktivovaného kalu prostou sedimentací, a vláknitými mikroorganismy. Pokud podíl vláknitých mikroorganismů v biocenóze aktivovaného kalu překročí určitou hranici, dochází k zhoršení separovatelnosti aktivovaného kalu sedimentací, tj. dochází k vláknitému bytnění. Nejčastějšími zástupci těchto vláknitých mikroorganismů jsou např. baktérie Sphaerotilus natans, bezbarvé sinice Leucothrix, sirné baktérie Thiothrix a dalších asi 30 druhů.The functional polyculture of activated sludge is made up of two basic groups of microorganisms - flocculating bacteria, which enable good separability of activated sludge by simple sedimentation, and filamentous microorganisms, in addition to higher settlements. If the proportion of filamentous microorganisms in the biocenosis of activated sludge exceeds a certain limit, the separability of activated sludge by sedimentation is impaired, ie fibrilous bedding. The most common representatives of these filamentous microorganisms are Sphaerotilus natans, colorless cyanobacteria Leucothrix, sulfuric bacteria Thiothrix and about 30 other species.

Rozvoj vláknitých mikroorganismů ve funkční polykultuře závisí na kultivačních podmínkách, zejména na hydraulickém režimu aktivační nádrže a na složení odpadních vod. Vláknité bytnění je častým jevem postihujícím více než polovinu aktivačních čistíren. K zlepšení sedimentačních vlastností zbytnělého aktivovaného kalu se používá např. jeho zatěžkávání anorganickými koagulanty nebo chlorace, kdy chlór postihuje přednostně vlákna nacházející se v prostoru mezi vločkami.The development of filamentous microorganisms in a functional polyculture depends on the culture conditions, in particular the hydraulic mode of the activation tank and the composition of the waste water. Fibrous growth is a frequent phenomenon affecting more than half of activation sewage plants. To improve the sedimentation properties of the increased activated sludge, it is used, for example, by its loading with inorganic coagulants or by chlorination, where chlorine preferably affects the fibers present in the space between the flocs.

Jiným způsobem potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu je biologická selekce za aerobních podmínek vytvořením koncentračního spádu substrátu v aktivační nádrži její kompartmentalizací nebo předřazením provzdušňované nádrže - selektoru, jak to řeší např. způsob podle AO č. 167 570 z r. 1977.Another method of suppressing fibrillation of activated sludge is biological selection under aerobic conditions by creating a substrate concentration slope in the activation tank by compartmentation thereof or upstream of an aerated tank-selector, as solved, for example, by the method of AO No. 167 570 of 1977.

Nevýhodou výše popsaných způsobů potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu je nutnost vybudovat přídavné chemické hospodářství pro koagulaci či chloraci. Nevýhodou biologické selekce ze aerobních podmínek je její zdlouhavý průběh, neboř. zásah se na složení biocenózy aktivovaného kalu a jeho separačních schopnostech projeví řádově až po několika měsících.A disadvantage of the above-described methods of suppressing fibrillation of activated sludge is the need to build additional chemical management for coagulation or chlorination. The disadvantage of biological selection from aerobic conditions is its lengthy course; the impact on the composition of activated sludge biocoenosis and its separating abilities does not take effect for several months.

Navíc prostory fungující jako aerobní selektor musí být pečlivě dimenzovány, dokonale provzdušňovány a jsou jednoúčelové, protože slouží pouze k urychlené akumulaci substrátu vlpčkotvornými baktériemi. Proto za nimi musí následovat dostatečně dlouhá regenerace aktivovaného kalu.In addition, the spaces acting as an aerobic selector must be carefully sized, perfectly aerated and are dedicated, since they serve only to accelerate the accumulation of substrate by germ-forming bacteria. Therefore, they must be followed by a sufficiently long regeneration of activated sludge.

Nevýhody současného stavu potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu při aerobním biologickém čištění odpadních vod řeší způsob podle vynálezu, při němž se potlačuje růst vláknitých mikroorganismů a preferuje růst vločkotvorných baktérií.Disadvantages of the current state of suppression of fibrillated activation of activated sludge in aerobic biological wastewater treatment are solved by the method of the invention, which suppresses the growth of filamentous microorganisms and prefers the growth of flocculating bacteria.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že aktivovaný kal se směšuje s odpadní vodou neprovzdušňovanou v směšovacím reaktoru nebo v směšovací zóně, ve kterých se udržuje doba zdržení dostatečná k vyčerpání rozpuštěného molekulárního kyslíku i organického biologicky rozložitelného substrátu. Přitom se využívá ta skutečnost, že vločkotvorné baktérie jsou schopny na rozdíl od většiny nežádoucích vláknitých mikroorganismů využívat substrát i za nepřítomnosti rozpuštěného molekulárního kyslíku, a to bud mechanismem nitrátové respirace či denitrifikace nebo je zdrojem energie pro akumulaci substrátu v prostředí bez molekulárního kyslíku uvolňování fosfátů ze zásobních polyfosfátu v buňce. V obou případech se tak omezuje podíl substrátu, který mohou využívat vláknité mikroorganismy v následujícím aerobním prostředí. Nedostatkem substrátu je limitován růst těchto vláknitých mikroorganismů, čímž se snižuje jejich podíl v biocenóze aktivovaného kalu.SUMMARY OF THE INVENTION The activated sludge is mixed with waste water not aerated in a mixing reactor or mixing zone, in which a residence time sufficient to deplete both the dissolved molecular oxygen and the organic biodegradable substrate is maintained. This is because, unlike most undesirable filamentous microorganisms, flake-forming bacteria are able to use the substrate even in the absence of dissolved molecular oxygen, either by nitrate respiration or denitrification, or as a source of energy to store the substrate in a molecular oxygen-free environment. of storage polyphosphates in the cell. In both cases, this reduces the proportion of substrate that filamentous microorganisms can utilize in the following aerobic environment. The lack of substrate limits the growth of these filamentous microorganisms, thereby reducing their proportion in activated sludge biocenosis.

Přednost způsobu potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu podle vynálezu spočívá v rychlosti odezvy provedeného zásahu na hodnoty kalového indexu při uspořádání aktivačního procesu podle výše uvedeného postupu.The advantage of the method of suppressing fibrillation of the activated sludge according to the invention lies in the speed of response of the intervention to the sludge index values in the arrangement of the activation process according to the above procedure.

Jinou předností způsobu potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu podle vynálezu je to, Že prostor bez rozpuštěného molekulárního kyslíku, ve kterém dochází ke kontaktu odpadní vody s aktivovaným kalem, slouží zároveň jako denitrifikátor, čímž se snižuje celková spotřeba vzdušného kyslíku a tedy i energetická náročnost celého procesu. Zároveň se vytváří podmínky ke zvýšenému biologickému odstraňování fosfátů z odpadní vody.Another advantage of the activated sludge fibrillation suppression method of the present invention is that the non-dissolved molecular oxygen space in which the wastewater contacts the activated sludge also serves as a denitrifier, thereby reducing the total air oxygen consumption and hence the energy consumption of the entire process. . At the same time, conditions are created for increased biological removal of phosphates from wastewater.

Vynález je dále objasněn konkrétními příklady provedení.The invention is further illustrated by specific examples.

PřikladlHe did

Byl provozován model aktivace sestávající ze dvou směšovacích nádrží zařazených v sérii. První nádrž o objemu 1,5 1 byla provozována bud jako anoxická s mechanickým mícháním nebo aerobní s aerací tlakovým vzduchem. Druhá nádrž o objemu 3,0 1 byla provozována jako aerobní s aerací tlakovým vzduchem. Jako substrát byla použita modelová odpadní voda na bázi etanolu a glukózy (v poměru 1:1 podle CHSKg,^) o složení:An activation model consisting of two mixing tanks in series was operated. The first 1.5 liter tank was operated either as anoxic with mechanical agitation or aerobic with compressed air aeration. The second 3.0 liter tank was operated aerobic with compressed air aeration. A model waste water based on ethanol and glucose (in the ratio 1: 1 according to CODg, ^) was used as a substrate with the following composition:

CHSKCr ................. 1 000 mg.l“1 COD Cr ................. 1 000 mg.l “ 1

NH+ - N ................ 50 mg.l-1 NH + - N ................ 50 mg.l -1

PO4“- P ................ 10 mg.l-1 PO4 '- P ................ 10 mg.l -1

V etapách provozu s první směšovací nádrží jako anoxickou byl do odpadní vody přidáván ještě NaNO^ v množství odpovídajícím podle stechiometrie etanolu a glukózy.In the phases of operation with the first mixing tank as anoxic, NaNO2 was added to the wastewater in an amount corresponding to the stoichiometry of ethanol and glucose.

Aktivační model byl provozován s těmito parametry:The activation model was operated with the following parameters:

doba zdržení biomasy 7 d hydraulická doba zdržení 1 d objemové látkové zatížení podle CHSK^ 1 g.l.^.d 1 residence time of biomass 7 d hydraulic residence time 1 d volume mass load according to COD ^ 1 gl ^ .d 1

Odpadní voda i vratný kal (recirkulační poměr R = 1) byly čerpány do první směšovací nádrže. Provoz modelu byl rozdělen do tří tříměsíčních etap, které se lišily způsobem provozování první směšovací nádrže. Hodnoty kalového indexu po dosažení ustáleného stavu v jednotlivých etapách uvádí následující tabulka:Waste water and return sludge (recirculation ratio R = 1) were pumped into the first mixing tank. Operation of the model was divided into three three-month stages, which differed in the way of operating the first mixing tank. The values of the sludge index after reaching the steady state in the individual stages are given in the following table:

Etapa Phase Způsob provozování 1. směšovací nádrže Method of operation 1. mixing tanks Kalový index (ml.g“1)Sludge index (ml g "1) I AND Anoxická Anoxická do 200 do 200 II II Aerobní Aerobic nad S00 over S00 III III Anoxická Anoxická do 150 do 150

Hodnotám kalových indexů v ustáleném stavu v jednotlivých etapách odpovídal i mikroskopický obraz biocenózy funkční polykultury. V etapách I a III byl kal tvořen středně velkými kompaktními zoogleálními vločkami s bohatým vyšším osídlením, zejména přisedlých nálevníků a vířníků s nepodstatným výskytem vláknitých mikroorganismů. Tyto byly naopak dominantním typem mikroorganismu v etypě II, kdy byla funkční polykultura tvořena nekompaktními vločkami hustě propletenými vlákny mikroorganismu typu Leucothrix. Výrazného snížení hodnoty kalového indexu při přechodu z etapy II na III bylo dosaženo v průběhu 10 dnů.The microscopic image of the biocenosis of the functional polyculture corresponded to the steady-state sludge index values in individual stages. In stages I and III the sludge was formed by medium-sized compact zoogeal flakes with a richer population, especially sessile ciliates and rotifers with insignificant occurrence of filamentous microorganisms. On the contrary, these were the dominant type of microorganism in Stage II, when the functional polyculture consisted of non-compact flakes densely intertwined with Leucothrix microorganism fibers. Significant reductions in sludge index values in the transition from Stage II to III were achieved within 10 days.

Příklad 2Example 2

Byly provozovány paralelně dva modely směšovací aktivace o objemu 3 1 s odpadní vodou podle příkladu 1 a rovněž se stejnými provozními parametry. Model I byla aerobní směšovací nádrž s aerací tlakovým vzduchem, model II byla mechanicky míchaná anoxická směšovací nádrž, za kterou byl zařazen malý postaerační člen o objemu 0,3 1, aby bylo možno separovat aktivovaný kal sedimentací v dosazovací nádrži. Jako inokulum pro oba modely byl použit aktivovaný kal, v němž byl poměr mezi vločkotvornými baktériemi a vláknitými mikroorganismy (zastoupenými zejména typem Leucothrix) .zhruba vyrovnán a jehož kalový index byl 500 ml.g·1.Two models of the 3 L mixing activation with waste water of Example 1 were operated in parallel and also with the same operating parameters. The Model I was an aerobic mixing tank with compressed air aeration, the Model II was a mechanically stirred anoxic mixing tank, followed by a small 0.3 liter post-aeration member to separate the activated sludge by sedimentation in the sedimentation tank. Activated sludge was used as an inoculum for both models in which the ratio between flocculating bacteria and filamentous microorganisms (mainly represented by the Leucothrix type) was roughly equalized and the sludge index was 500 ml.g · 1 .

Po dosažení ustáleného stavu se v modelu I vytvořil prakticky nesedimentující kal o kalovém indexu přgs 1 000 ml.g 1 tvořený převážně vláknitými mikroorganismy. Naopak hodnota kalového indexu v modelu II klesla pod 200 ml.g 1 a základem funkční polykultury zde byly kompaktní bakteriální vločky s výrazně omezeným výskytem vláknitých mikroorganismů. Stabilizace hodnot kalových indexů v modelu II proběhla do dvou týdnů po inokulaci.After the steady state model I developed a practical, non-sedimenting sludge with the sludge index PRGS 1000 ml g 1 of mainly filamentous microorganisms. In contrast, the sludge index value in Model II dropped below 200 ml.g 1 and the basis of the functional polyculture was compact bacterial flakes with a significantly reduced incidence of filamentous microorganisms. The stabilization of the sludge index values in model II took place within two weeks after inoculation.

Claims (1)

Způsob potlačení vláknitého bytnění aktivovaného kalu při aerobním biologickém čištění odpadních .vod, při němž se aktivovaný kal směšuje s čištěnou odpadní vodou vyznačený tím, že aktivovaný kal se směšuje s odpadní vodou neprovzdušňovanou a směs se v směšovacím reaktoru nebo v směšovací zóně zdržuje až do vyčerpání rozpuštěného molekulárního kyslíku i organického biologicky rozložitelného substrátu.A method of suppressing fibrillation of activated sludge in aerobic biological waste water treatment, wherein the activated sludge is mixed with purified waste water characterized in that the activated sludge is mixed with non-aerated waste water and the mixture is held in the mixing reactor or mixing zone until exhaustion dissolved molecular oxygen and organic biodegradable substrate.
CS857410A 1985-10-17 1985-10-17 Method of activated sludge's fibrous bulking suppression CS253103B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS857410A CS253103B1 (en) 1985-10-17 1985-10-17 Method of activated sludge's fibrous bulking suppression

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS857410A CS253103B1 (en) 1985-10-17 1985-10-17 Method of activated sludge's fibrous bulking suppression

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS741085A1 CS741085A1 (en) 1987-03-12
CS253103B1 true CS253103B1 (en) 1987-10-15

Family

ID=5423168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS857410A CS253103B1 (en) 1985-10-17 1985-10-17 Method of activated sludge's fibrous bulking suppression

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS253103B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS741085A1 (en) 1987-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7332084B2 (en) Process for biological treatment of organic wastewater and apparatus therefor
Jenkins Towards a comprehensive model of activated sludge bulking and foaming
US6555002B2 (en) Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR)
US5182021A (en) Biological process for enhanced removal of ammonia, nitrite, nitrate, and phosphate from wastewater
US9169143B2 (en) Wastewater pretreatment method and sewage treatment method using the pretreament method
US5833856A (en) Process for biologically removing phosphorus and nitrogen from wastewater by controlling carbohydrate content therein
Novak et al. Non-filamentous activated sludge bulking in a laboratory scale system
Wang et al. Advanced nitrogen and phosphorus removal in A2O-BAF system treating low carbon-to-nitrogen ratio domestic wastewater
Wanner The implementation of bulking control in the design of activated sludge systems
EP1412293A2 (en) Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (esr)
GB2228930A (en) Removal of nitrogen and phosphorus from sewage
Sheker et al. The Effects of fill strategies on SBR performance under nitrogen deficiency and rich conditions
Chen et al. Effects of oleic acid on activated sludge systems: Performance, extracellular polymeric substances (EPS) and microbial communities
Madoni et al. Control of Microthrix parvicella growth in activated sludge
CS253103B1 (en) Method of activated sludge's fibrous bulking suppression
Wanner 3. Microbial population dynamics in biological wastewater treatment
CN100542978C (en) Activated Sludge Method for Removing Ammonia Nitrogen from Sewage
Kiuru et al. Biological nutrient removal at a very low-loaded activated sludge plant with high biomass concentrations
Wanner et al. The influence of a particulate substrate on filamentous bulking and phosphorus removal in activated sludge systems
CN113060837A (en) Method and device for removing nitrogen and phosphorus from sewage
Kristensen et al. Pre-precipitation followed by biological denitrification supported by addition of biological or thermal/chemical hydrolysis products
LU506356B1 (en) Biological Denitrification Treatment Method for Sewage and Application Thereof
CN215161947U (en) Gradient control high-efficiency denitrification process treatment system
Brenner et al. Control of sludge settling characteristics in the single-sludge system, a hypothesis
Lever Review Filamentous Bulking in BNR Plants, Queensland, Australia