下水処理プラントの日常業務において、活性汚泥システムは非常に「デリケートな」コンポーネントです。排水が少しでも過負荷になると、誤動作や故障が発生しやすくなり、ひどい場合には完全に動作しなくなる可能性があります。今回は、高負荷衝撃により故障した活性汚泥システムを復活させる方法について説明します。
まず、高負荷衝撃が何を意味するのかを理解することが重要です。本来、流入水中の有機物やアンモニア性窒素などの汚濁物質の濃度が短期間に急激に上昇したり、活性汚泥の処理能力を超えて水量が急激に増加したりすることを指します。このような条件下では、汚泥中の微生物は苦しみます。微生物は繁栄していたにもかかわらず、突然「食物」を過剰に摂取し、代謝が混乱するか、劇的な環境変化に適応できずに大量死を引き起こします。超标 COD やアンモニア態窒素レベルによる排水品質の急激な低下など、汚泥の劣化も明らかです。曝気槽内の黒ずんで悪臭を放つ汚泥。 SV30値の異常な増加または減少により、セトリング性能が低下します。二次沈殿池での汚泥の浮遊も防ぎます。
スラッジが高負荷の衝撃によって圧倒されて「停止」したことを発見した場合、最初のステップはパニックにならず、ただちに衝撃源を遮断することです。この時点で、速やかに流入水を調整します。曝気タンクへのさらなる流入を防ぐために高濃度排水を迂回するか、汚泥システムが回復する機会を与えるために流入量を減らします。工場に緊急用貯留タンクがある場合は、その後の処理能力が追いつくまで衝撃廃水を一時貯留し、その後ゆっくりと引き戻します。ここでの中心的な目的は、損失を最小限に抑え、衝撃による汚泥システムのさらなる劣化を防ぐことです。
次に、汚泥への「負担を軽減」し、生き残った微生物を回復させます。最も簡単な方法は、曝気強度を上げて曝気槽内の溶存酸素濃度を高めることです。高負荷の衝撃がかかると、微生物は有機物を分解するために過剰に働き、酸素要求量が急激に増加します。低酸素環境は彼らの死を加速させます。 DO レベルを 2 ～ 4 mg/L に維持すると、微生物に十分な酸素が供給され、危機から生き残るのに役立ちます。さらに、ひどく損傷した汚泥を部分的に除去し、新鮮で活性の高い汚泥を補充すること（「輸血」と同様）により、回復を早めることができます。工場に予備の汚泥がない場合は、近くの適切に運営されている下水処理施設から借用することが緊急時に特に効果的です。
次に、曝気槽内の水質環境を調整し、微生物が快適に生息できる環境を作り出す必要があります。高負荷の衝撃は pH レベルの激しい変動を引き起こすことが多く、酸性またはアルカリ性すぎる環境は微生物の活動を阻害する可能性があります。この時点で、pH を 6.5 ～ 8.5 の適切な範囲に維持するために、酸塩基調整剤を添加する必要があります。さらに、微生物の増殖には炭素、窒素、リンが約 100:5:1 の比率で必要となるため、水中の栄養素の比率を監視する必要があります。バランスが崩れた場合は、微生物が繁殖するのに十分な「食物」を確保できるように、尿素やリン酸二水素カリウムなどの栄養剤を添加する必要があります。
汚泥システムがわずかな改善を示したら、流入負荷を徐々に増加させて回復させることができます。このプロセスは、二次ショックを引き起こしやすいため、流量と濃度の両方の急激な増加を避けて段階的に実行する必要があります。 SV30、MLSS、排水 COD、アンモニア態窒素などの主要指標を注意深く監視しながら、負荷を毎日 10% ～ 20% ずつ上げることができます。排水の水質が安定し、汚泥の沈降性能が向上すれば、回収の方向が正しいことを示します。指標が再び悪化した場合は、直ちに負荷を軽減し、さらに数日間システムを統合する必要があります。
最後に、注意すべき重要な点があります。回復段階では、毎日の監視を綿密に実施して、関連するすべてのデータの変化を追跡する必要があります。毎日の測定には、曝気槽の MLSS、MLVSS、DO、pH、二次沈殿槽の SV30、SVI、流入水と流出水の両方の COD、アンモニア態窒素、全窒素、全リンを含める必要があります。これらのデータは汚泥回収の進捗状況を明確に示し、運用戦略をタイムリーに調整できるようになります。さらに、システムが完全に安定した後は、前処理段階に問題があるのか、上流施設による高濃度排水の違法排出に起因するのか、高負荷影響の原因を徹底的に検討する必要があります。将来の同様の事件の再発を避けるために、前処理プロセスのアップグレードやオンライン監視装置の設置など、的を絞った予防策を実施する必要があります。
活性汚泥システムの回復は、病気になったときの治癒過程に似ています。まず損傷を軽減し、次に状態を調整し、徐々に回復し、最後に予防策を講じます。一つ一つの工程を根気よく丁寧に行えば、高負荷の衝撃により機能を失った汚泥も再び活性を取り戻し、廃水処理に貢献し続けます。
