Understanding the causes of sludge bulking and foaming phenomena at al-Bireh wastewater treatment plant
Dissertant
Thesis advisor
al-Said, Rashid Muhammad Yasir
Comitee Members
Mahmud, Nidal
Suwaylih, Khalid M.
University
Birzeit University
Faculty
Institute of Environmental and Water Studies
University Country
Palestine (West Bank)
Degree
Master
Degree Date
2010
Arabic Abstract
تعتبر ظاهرة الحمأة المنتفخة (sludge bulking) و ظهور الرغوة بشكل كبير في خزانات التهوية من المشاكل الرئيسية التي تؤثر على تشغيل نظام تنشيط الحمأة.
هذه الظاهرة تؤدي إلى إبطاء عمليات الترسيب و تكثيف المواد الصلبة في حوض الترويق الثانوي.
كل هذا من شأنه أن يؤدي إلى ارتفاع تركيز العوالق في المياه المعالجة مع وجود آثار سلبية على أداء عملية المعالجة.
إن الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو معرفة الأسباب الرئيسية التي تسبب هاتين الظاهرتين (sludge bulking and foaming) في محطة البيرة لمعالجة مياه الصرف الصحي و ذلك من خلال التحليل الفيزيائي و الكيميائي والبيلوجي لعينات من خزانات التهوية و الترسيب (1 و 2).
و كان الهدف أيضا من الدراسة هو التحقق من أداء عملية المعالجة و استدامة نظام تنشيط الحمأة أثناء ظهور هاتين الظاهرتين مع التركيز بشكل خاص على إمكانية إعادة استخدام مياه الصرف الصحي.
لقد توصلت هذه الدراسة للأسباب المسببة لكلتا الظاهرتين عن طريق مراقبة المتغير (SVI) في خزانات التهوية خلال مدة زمنية قدرها عشرة أشهر.
و لقد استخدم البرنامج الإحصائي (SPSS) لمعرفة العلاقة ما بين المتغير(SVI) و باقي المتغيرات التي قيست.
إن الانخفاض في درجة الحرارة، و الانخفاض في تركيز الأوكسجين المذاب و زيادة كمية الزيوت و الدهون و الشحوم الداخلة إلى المحطة و ارتفاع نسبة الحمل العضوي للحمأة (F / M ratio) كل هذا يعد من الأسباب الرئيسية التي أدت إلى زيادة المتغير (SVI) لا سيما في خزان التهوية (1).
و بالتالي أدت إلى زيادة نمو أنواع خاصة من البكتيريا الخيطية و نشوء تلك الظاهرتين.
من أنواع البكتيريا الخيطية التي لوحظ ازدياد نموها أثناء ظهور هاتين الظاهرتين هي : Nocardia, Microthrix parvicella, Type 1701, and Sphaerotilus notons.
حيث وجدت بأعداد كبيرة في العينات التي أخذت من خزانات التهوية و الرغوة.
لقد تم ملاحظة سيادة البكتيريا الخيطية Microthrix parvicella أثناء انخفاض درجات الحرارة بينما سادت Nocardia أثناء درجات الحرارة الدافئة.
لقد لوحظ أيضا أن بعض أنواع البكتيريا الخيطية الموجودة في خزانات التهوية و الرغوة الطافية على خزانات التهوية كانت موجودة بشكل ثابت أثناء فترة الدراسة و لم تتأثر بتغير الفصول الأربعة و بالتالي لا يوجد لها أي تأثير على ظاهرتي (sludge bulking and foaming).
English Abstract
Filamentous bulking and foaming are considered the major problems in the operation of activated sludge systems (ASS), that consists of slow settling and poor compaction of solids in the clarifier causing high total suspended solid (TSS) content in the effluent with adverse impacts on process performance.
The goal of the study was to present the main reasons that cause the sludge bulking and foaming in Al-Bireh Wastewater Treatment Plant (AWWTP) by analyzing the physical, chemical and biological parameters of both aeration and sedimentation tanks (1) and (2).
Also the goal was to verify the process performance and sustainability of the ASS with special emphasis on process operation relationship and their implications for effluent reuse.
This study was conducted to the main reasons that caused sludge bulking and foaming in AWWTP by monitoring of the sludge volume index (SVI) of both aeration tanks (1) and (2) over a period of ten months.
The SPSS software was used to make ANOVA and regression analysis to differentiate between the critical parameters that are responsible for increased SVI.
The decrease of the temperature, the dissolved oxygen (DO) concentration and the increase of fat, oil and grease (FOG) level and the F / M ratio were the main reasons that lead to the increase of the SVI especially in aeration tank (1).
The results showed that the bulking and foaming was mainly caused by the excessive propagation of some filamentous bacteria.
The dominant filamentous bacteria identified from mixed liquor and foam samples included a long branched form of Nocardia, Microthrix parvicella, Type 1701, and Sphaerotilus natans.
Microthrix parvicella was dominant in the cold winter and spring period while Nocardia was dominant in warm weather.
All filamentous bacteria identified were found in both samples that came from aeration tanks and scum throughout the study period.
It is concluded that specific filamentous bacterial population in mixed liquor and foaming activated sludge was constant and not dependent on variability of seasons.
Main Subjects
Earth Sciences, Water and Environment
Topics
No. of Pages
112
Table of Contents
Abstract.
Table of contents.
Chapter one : Introduction.
Chapter two : Literature review.
Chapter three : Materials and methods.
Chapter four : Results and discussion.
Chapter five : Conclusions and recommendations.
References.
American Psychological Association (APA)
Hasan, Iman Ahmad. (2010). Understanding the causes of sludge bulking and foaming phenomena at al-Bireh wastewater treatment plant. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-302837
Modern Language Association (MLA)
Hasan, Iman Ahmad. Understanding the causes of sludge bulking and foaming phenomena at al-Bireh wastewater treatment plant. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University. (2010).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-302837
American Medical Association (AMA)
Hasan, Iman Ahmad. (2010). Understanding the causes of sludge bulking and foaming phenomena at al-Bireh wastewater treatment plant. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-302837
Language
English
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-302837
