I. الأنواع الشائعة من الحمأة الميكروبية:
1. حمأة النفايات البلدية: حمأة النفايات البلدية الأكثر سهولة تأتي من خزانات الترسيب الثانوية لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية. وهو الحمأة الميكروبية الأساسية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، مع تنوع ميكروبي عالي وقابلية للتكيف مع معظم مياه الصرف العضوية منخفضة التركيز.
المعلمات الرئيسية:
اللون: أصفر-بني إلى بني داكن (لون الحمأة المنشطة العادي؛ يشير اللون الأسود إلى نقص الأكسجين، وقد يشير اللون الرمادي إلى تقادم الحمأة)
محتوى الرطوبة: 95%~99% (يجب التحكم فيه أثناء النقل؛ يمكن أن يؤدي محتوى الرطوبة المنخفض جدًا إلى تعطيل الميكروبات بسهولة)
MLSS (المواد الصلبة العالقة المختلطة): 2000 ~ 4000 ملغم / لتر (ترتبط مباشرة بقدرة تحلل المفاعل)
SV30 (نسبة الترسيب خلال 30 دقيقة): 15%~30% (أكثر من 30% يتطلب الحذر فيما يتعلق بمخاطر تراكم الحمأة)
المزايا: متاح على نطاق واسع، ومنخفض التكلفة، ويمكن إدخاله في عمليات المعالجة الهوائية الأساسية دون تأقلم مسبق.
2. الحمأة الصناعية المتأقلمة: بالنسبة لمياه الصرف الصحي الصناعية ذات الملوحة العالية، والأكسجين الكيميائي العالي، والتي تحتوي على ملوثات متمردة (مثل الفينول والبنزين والمعادن الثقيلة)، يصعب التكيف مع الحمأة البلدية العادية وتتطلب حمأة متخصصة متأقلمة مع أنظمة مياه الصرف الصحي الصناعية المماثلة.
المعلمات الرئيسية:
اللون: يختلف باختلاف المادة الأساسية، وغالبًا ما يكون بني داكن أو بني مسود-. الحمأة التي تحتوي على ملوثات محددة (مثل مياه الصرف الصحي الصبغية) قد يكون لها ألوان حمراء فاتحة أو زرقاء فاتحة.
مقاومة الصدمات: قابلة للتكيف مع تقلبات حمل COD في حدود ±30%؛ الحمأة المتأقلمة لمياه الصرف الصحي عالية الملوحة مع نسبة تحمل للملوحة أكبر من أو تساوي 5%.
وقت الاحتفاظ بالحمأة (SRT): 5 إلى 20 يومًا (يمتد إلى 15 إلى 20 يومًا للملوثات المتمردة).
نشاط ديهيدروجينيز: أكبر من أو يساوي 10 ملجم/(لتر · ساعة) (يشير النشاط الأعلى إلى تحلل أسرع للملوثات).
المزايا: استهداف عالي، يتكيف بسرعة مع جودة مياه الصرف الصناعي، ويتجنب عدم التوافق البكتيري.
3. الحمأة الحبيبية اللاهوائية التقليدية: "محور الكفاءة العالية-" للعمليات اللاهوائية، وغالبًا ما يستخدم في UASB، وEGSB، والمفاعلات اللاهوائية الأخرى. وهي عبارة عن بكتيريا ميثانوجينية حبيبية ومغلفة داخليًا وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية، ومناسبة لمعالجة الميثان لمياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز - (مثل مياه الصرف الصحي للأغذية وصناعة الورق).
المعلمات الرئيسية:
اللون: بني-أسود إلى أسود داكن (يشير سطح الجسيمات الأملس واللون الموحد إلى نشاط جيد)
حجم الجسيمات: 0.5 ~ 3 مم (يشير حجم الجسيمات الأكبر إلى أداء واستقرار أفضل للتسوية)
VSS/MLSS (نسبة المواد الصلبة العالقة المتطايرة): 0.6~0.8 (تشير النسبة الأعلى إلى محتوى ميكروبي أعلى)
النشاط الميثانوجيني: أكبر من أو يساوي 0.2 m³CH₄/(kgVSS・d) (يحدد إنتاج الميثان وقدرة التعامل مع الأحمال العضوية)
الكثافة: 1.02~1.05 جم/سم³ (يضمن التعليق داخل المفاعل لمنع الفقد مع النفايات السائلة)
4. الحمأة الحبيبية لأكسدة الأمونيا اللاهوائية: "قوة توفير الطاقة الجديدة-" في تكنولوجيا إزالة النيتروجين. تم تصميمه خصيصًا للتعامل مع نسبة عالية من-النيتروجين-من الأمونيا، ومياه الصرف الصحي ذات نسبة COD المنخفضة-من COD (مثل مياه الصرف الصحي للماشية والمواد المرتشحة من مدافن النفايات)، فهو يحول مباشرة نيتروجين الأمونيا ونيتروجين النتريت إلى غاز النيتروجين باستخدام بكتيريا الأمونيا اللاهوائية- المؤكسدة. ليست هناك حاجة إلى مصدر إضافي للكربون، ويمثل استهلاك الطاقة 1/10 فقط من عمليات إزالة النيتروجين التقليدية.
المعلمات الرئيسية:
اللون: أحمر ساطع إلى بني محمر-(نظرًا لوجود السيتوكروم في الأمونيا اللاهوائية-البكتيريا المؤكسدة، يشير اللون الأكثر سطوعًا إلى نشاط أعلى)
حجم الجسيمات: 1 ~ 4 مم (أكبر وأكثر كثافة من الحمأة الحبيبية اللاهوائية التقليدية)
معدل أكسدة الأمونيا: 0.3~1.2 كجمNH₄⁺-N/(kgVSS・d) (مؤشر رئيسي لكفاءة إزالة النيتروجين)
تركيز تحمل النيتروجين: أقل من أو يساوي 500 ملجم/لتر (تجاوز هذا الحد سيمنع النشاط البكتيري)
نطاق التكيف مع درجة الحرارة: 30~35 درجة (النشاط الأمثل في ظل الظروف المتوسطة؛ يجب التحكم في التقلبات في حدود ±2 درجة)
المزايا: كفاءة عالية في إزالة النيتروجين، استهلاك منخفض للطاقة، عدم وجود تلوث ثانوي؛ يمثل الاتجاه السائد لمعالجة مياه الصرف الصحي منخفضة-الكربون.
5. الحمأة الوظيفية المتخصصة: الحمأة المتخصصة المصممة لمعالجة مشاكل التلوث الفردية بدقة ومعالجة ملوثات محددة.
الأنواع الشائعة والمعلمات الأساسية هي كما يلي:
الحمأة الآزوتية: لون بني مصفر-، معدل النترجة 0.5~2.0 كجمNH₄⁺-N/(kgVSS・d)، يتطلب DO أكبر من أو يساوي 2 مجم/لتر، ودرجة الحموضة 7.5~8.5
حمأة إزالة النتروجين: معظمها بني داكن اللون، معدل إزالة النتروجين 0.8~3.0 كجمNO₃⁻-N/(kgVSS・d)، يتطلب مصدر كربون كافي (C/N أكبر من أو يساوي 5)
حمأة إزالة الفوسفور: أصفر-بني إلى بني-أصفر اللون، متعدد الفوسفات-يتراكم محتوى البكتيريا أكبر من أو يساوي 20%، يتم التحكم في عمر الحمأة من 8 إلى 12 يومًا، ويتطلب بيئة لا هوائية -متناوبة.
ثانيا. اختيار الحمأة واعتبارات التطبيق الرئيسية لسيناريوهات العملية المطابقة:
بالنسبة للعمليات الهوائية، حدد النفايات البلدية/الحمأة الصناعية المتأقلمة؛ بالنسبة للعمليات اللاهوائية، حدد الحمأة الحبيبية اللاهوائية التقليدية؛ بالنسبة لنيتروجين الأمونيا العالي ومياه الصرف الصحي المنخفضة COD، استخدم مباشرة الحمأة الحبيبية لأكسدة الأمونيا اللاهوائية.
اللون-تقييم النشاط المساعد: يمكن للون تقييم حالة الحمأة بسرعة وبشكل مبدئي. على سبيل المثال، قد يشير تلاشي اللون في حمأة أكسدة الأمونيا اللاهوائية إلى انخفاض النشاط؛ يتطلب اسوداد الحمأة البلدية التحقيق في نقص الأكسجين.
التكيف مقدمًا: عند استخدام الحمأة البلدية لمياه الصرف الصناعي، يجب زيادة تركيز الملوثات المستهدفة تدريجيًا، مع فترة تأقلم تتراوح من 7 إلى 15 يومًا.
التحكم الصارم في معلمات التشغيل: الحمأة اللاهوائية حساسة لتقلبات درجات الحرارة ودرجة الحموضة وتتطلب مراقبة في الوقت الفعلي{{0}; تتطلب الحمأة الهوائية كمية كافية من الأكسجين المذاب لتجنب انخفاض النشاط بسبب نقص الأكسجين.
المراقبة والصيانة المنتظمة: من الضروري إجراء مراقبة أسبوعية لـ MLSS وSV30 والنشاط الميكروبي وتغيرات اللون. تعد إزالة الحمأة أو تجديدها في الوقت المناسب أمرًا بالغ الأهمية لمنع فقدان الميكروبات.