Szennyvíz minősége
1. Szerves anyag felesleg
A szerves anyagok kezelésének hatékonyságát elsősorban a következő tényezők befolyásolják:
(1) Tápanyagok
Általánosságban elmondható, hogy a szennyvízben lévő tápanyagok, például a nitrogén és a foszfor elegendőek a mikrobiális szükségletek kielégítésére, és gyakran feleslegben is. Ha azonban az ipari szennyvíz aránya viszonylag magas, ellenőrizni kell a szén-nitrogén-foszfor arányát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az megfelel a 100:5:1 szabványnak.
● Nitrogénhiány esetén általában ammóniumsókat adnak hozzá.
● Foszforhiány esetén általában foszforsavat vagy foszfátokat adnak hozzá.
(2) pH
A szennyvíz pH-ja általában semleges, 6,5 és 7,5 között mozog. A pH enyhe csökkenését okozhatja a szennyvízvezeték anaerob fermentációja. Az esős évszak jelentős pH-csökkenése gyakran a városi savas esők következménye, különösen a kombinált csatornarendszerekben.
A pH hirtelen és nagymértékű változását, legyen az emelkedés vagy csökkenés, általában az ipari szennyvíz nagy mennyiségben történő kibocsátása okozza. A szennyvíz pH-értékének beállítása általában nátrium-hidroxid vagy kénsav hozzáadásával jár, de ez jelentősen megnöveli a kezelési költségeket.
(3) Olajok és zsírok
Ha a szennyvíz olajos anyagtartalma magas, a levegőztető berendezés levegőztetési hatékonysága csökken. A levegőztetés növelése nélkül a kezelés hatékonysága csökken, de a levegőztetés növelése elkerülhetetlenül növeli az üzemeltetési költségeket.
A magas olajtartalom az eleveniszap ülepítési teljesítményét is csökkenti, súlyos esetekben pedig az iszap ömlesztését okozhatja, aminek következtében a lebegőanyag (SS) a szennyvízben az előírásokat meghaladó mértékben szennyezi. Magas olajtartalmú influens esetén az előkezelési szakaszban olajeltávolító berendezést kell hozzáadni.
(4) Hőmérséklet
A hőmérséklet sokféle hatással van az eleveniszapos folyamatra.
● Először is, hatással van a mikrobiális aktivitásra. Télen, ha nem tesznek védekezési intézkedéseket, a kezelés hatékonysága csökken.
● Másodszor, befolyásolja a másodlagos ülepítő tartályok elválasztási teljesítményét; például a hőmérséklet-változások sűrűségi áramokat és{0}}rövidzárlatot okozhatnak; az alacsony hőmérséklet növeli az iszap viszkozitását és csökkenti az ülepedési teljesítményt.
● Harmadszor, a hőmérséklet befolyásolja a levegőztetés hatékonyságát. Nyáron a magasabb hőmérséklet csökkenti az oldott oxigén telítettségét, ami megnehezíti az oxigénszállítást és csökkenti a levegőztetés hatékonyságát. Csökkenti a levegő sűrűségét is, így az azonos levegőellátás fenntartásához a levegő mennyiségét növelni kell.
2.TP (teljes foszfor) meghaladja a szabványokat
A biológiai foszforeltávolítás a polifoszfát{0}}felhalmozó szervezeteken (PAO) alapul, amelyek anaerob körülmények között foszfort szabadítanak fel, és aerob körülmények között felszívják a felesleges foszfort. A foszfort a foszforban{2}}dús felesleges iszap kiürítésével távolítják el. A kifolyó TP szabványok túllépésének okai a következők:
(1) Hőmérséklet
A hőmérséklet kevésbé nyilvánvalóan befolyásolja a foszfor eltávolítását, mint a biológiai nitrogén eltávolítás. Egy bizonyos tartományon belül a biológiai foszforeltávolítás a mérsékelt hőmérsékletváltozás ellenére is sikeresen működik. A kísérletek azt mutatják, hogy a foszfor eltávolítása előnyösebb 10 fok feletti hőmérsékleten, mivel a PAO-k lassabban növekednek alacsony hőmérsékleten.
(2) pH-érték
pH 6,5 és 8,0 között a foszfortartalom és a polifoszfát mikroorganizmusok felvételi sebessége stabil marad. Ha a pH 6,5 alá esik, a foszforfelvétel meredeken csökken. A hirtelen pH-csökkenés a foszforkoncentráció gyors növekedését okozza mind az aerob, mind az anaerob zónában; minél nagyobb a pH-csökkenés, annál több foszfor szabadul fel. Ez a felszabadulás nem a PAO-k fiziológiai vagy biokémiai reakciója, hanem tisztán kémiai "savoldó" hatás. A pH-csökkenés miatti nagyobb anaerob foszforfelszabadulás alacsonyabb aerob foszforfelvételt eredményez, ami azt jelzi, hogy a felszabadulás romboló és hatástalan. A pH növekedése esetén enyhe foszforfelvétel lép fel.
(3) Oldott oxigén (DO)
Minden mg molekuláris oxigén 1,14 mg biológiailag lebontható KOI-t képes elfogyasztani, gátolja a PAO növekedését és akadályozza a foszfor eltávolítását. Az anaerob zónának alacsony DO-t kell fenntartania, hogy elősegítse az anaerobok savas fermentációját, elősegítse a PAO-k foszforfelszabadulását, és csökkentse a biológiailag lebomló szerves anyagok fogyasztását, lehetővé téve a PAO-k számára, hogy több PHB-t szintetizáljanak. Ezzel szemben az aerob zóna magasabb DO-t igényel a PAO-k támogatásához a tárolt PHB lebontásában, hogy energiát nyerjen az oldott foszfát szennyvízből történő abszorbeálásához és az intracelluláris polifoszfát szintetizálásához. A DO-t az anaerob zónákban 0,3 mg/l alá, az aerob zónákban pedig 2 mg/l fölé kell szabályozni a hatékony anaerob foszforfelszabadulás és az aerob felvétel érdekében.
(4) Nitrát nitrogén anaerob tartályban
Az anaerob zónában lévő nitrát nitrogén szerves szubsztrátokat fogyaszt, gátolja a PAO-k foszfor felszabadulását, és ezáltal befolyásolja a foszfor felvételét aerob körülmények között. Ezenkívül a nitrát nitrogént a denitrifikáló baktériumok elektronakceptorként használják a denitrifikációhoz, ami megzavarja a fermentációs folyamatokat, amelyek a PAO foszfor metabolizmusához szükséges savakat termelik, elnyomják a PAO foszfor felszabadulását, felvételét és a PHB szintézist. Minden mg nitrát nitrogén 2,86 mg biológiailag lebontható KOI-t fogyaszt, ami gátolja az anaerob foszfor felszabadulását. A nitrát-nitrogént általában 1,5 mg/l alá szabályozzák.
(5) Iszapkor
A foszfor eltávolítása főként a felesleges iszap elvezetésével történik; így a felesleges iszap mennyisége határozza meg az eltávolítás hatékonyságát. Az iszap kora közvetlenül befolyásolja az iszapkibocsátási mennyiséget és a foszforfelvételt. Az alacsonyabb iszapkor javítja a foszfor eltávolítását azáltal, hogy növeli a felesleges iszap kibocsátását és a rendszer foszfor eltávolítását, csökkentve a foszfor mennyiségét a másodlagos ülepítési szennyvízben. A biológiai nitrogén- és foszforeltávolításhoz azonban elegendő iszapkor szükséges a nitrifikáló és denitrifikáló baktériumok növekedéséhez, ami gyakran nem kielégítővé teszi a foszfor eltávolítását. Általában az iszap korát a foszforeltávolító rendszerekben 3,5 és 7 nap között szabályozzák.
(6) KOI/TP arány
A biológiai foszforeltávolítás során az anaerob szakaszban lévő szerves szubsztrátok típusa és mennyisége, valamint a mikrobák által igényelt tápanyagok és a szennyvíz foszfor aránya kritikusan befolyásolja az eltávolítás hatékonyságát. A különböző szubsztrátok eltérő foszforfelszabadulást és -felvételt indukálnak. Az alacsony molekulatömegű, könnyen lebomló szerves anyagokat (pl. illékony zsírsavakat) a PAO-k könnyen felhasználják a tárolt polifoszfát felszabadítására és erős foszforfelszabadulás indukálására. A nagy molekulatömegű, nehezen-lebomló- szerves anyagok gyengébb foszforfelszabadulást okoznak. Minél teljesebb a foszfor anaerob felszabadulása, annál nagyobb az aerob foszforfelvétel. A PAO-k az anaerob foszforfelszabadulásból származó energiát használják fel az alacsony molekulatömegű szerves anyagok elnyelésére az anaerob körülmények közötti túlélés érdekében. Ezért elegendő szerves anyag (KOI/TP > 15) elengedhetetlen a PAO túléléséhez és az ideális foszfor eltávolításhoz.
(7) Biológiailag könnyen lebontható KOI (RBCOD)
A vizsgálatok azt mutatják, hogy az olyan szubsztrátok, mint az ecetsav, a propionsav és a hangyasav magas foszforfelszabadulási sebességhez vezetnek, ami az eleveniszap koncentrációjától és a mikrobiális összetételtől függ, nem pedig a szubsztrát koncentrációjától. Az ilyen foszforfelszabadulás nullad{1}}rendű kinetikát követ. Más szerves anyagokat ezekké a kis molekulákká kell alakítani, mielőtt a PAO-k metabolizálni tudnák őket.
(8) Glikogén
A glikogén egy nagy elágazó poliszacharid, amely glükóz egységekből áll, és intracelluláris energiatárolóként szolgál. A PAO-kban a glikogén aerob környezetben képződik, és az anaerob körülmények között metabolizálódó energiát tárolja NADH (a PHA szintézis prekurzora) előállítására, amely anyagcsere-energiát biztosít. A túlzott levegőztetés vagy a túlzott -oxidáció csökkenti a PAO-k glikogéntartalmát, ami anaerob körülmények között NADH-hiányt és gyenge foszforeltávolítást okoz.
(9) Hidraulikus retenciós idő (HRT)
Jól-működő települési biológiai nitrogén- és foszforeltávolító rendszerekben a foszfor felszabadulása és felvétele jellemzően 1,5–2,5, illetve 2,0–3,0 órát vesz igénybe. A foszfor felszabadulása valamivel kritikusabb; így az anaerob HRT-t szorosan monitorozzák. A túl rövid anaerob HRT megakadályozza a megfelelő foszfor felszabadulását és a szerves anyagok alacsony zsírsavakká történő lebomlását; túl hosszú ideig növeli a költségeket és a mellékhatásokat. A foszfor felszabadulása és felvétele egymással összefügg: az elegendő anaerob felszabadulás javítja az aerob felvételt, és fordítva, pozitív ciklust hozva létre. Az üzemi adatok szerint a megfelelő HRT-k 1 óra 15 perc – 1 óra 45 perc anaerob és 2 óra – 3 óra 10 perc között aerob.
(10) Megtérülési arány (R)
Az A/O (anaerob/aerob) folyamatokban kritikus fontosságú, hogy a levegőztető tartályból a másodlagos ülepítő tartályba visszatérő eleveniszapban elegendő oldott oxigént tartsunk fenn, hogy az utóbbiban megakadályozzuk az anaerob foszfor felszabadulását. Gyors iszapeltávolítás nélkül a vastag iszaprétegek anaerob foszfor felszabadulását okozzák a magas DO ellenére. Így a visszatérési arány nem lehet túl alacsony, biztosítva az iszap gyors kiürítését az ülepítő tartályokból. A túl magas visszatérési arány növeli az energiafogyasztást és csökkenti az iszap visszatartási idejét a levegőztető tartályban, ami rontja a BOI5-öt és a foszfor eltávolítását. Az optimális megtérülési arány 50% és 70% között van.
3.Mechanikai és elektromos berendezések
A szennyvíz- és iszapkezelés stabil működése a megbízható mechanikai és elektromos berendezéseken múlik, ami az üzemi energiafogyasztást is befolyásolja.
(1) Rúdszitagép
A kezelés első lépése, hajlamos olyan hibákra, amelyek megállíthatják a szennyvíz beáramlását. Gyakori problémák:
Csapágykopás vagy mechanikai hiba miatti beszorulás. Rendszeres kenést és ellenőrzést igényel.
Eltömődés szálak, műanyag zacskók által, ami csökkenti az áramlást és a túlfolyást. Műszaki frissítést vagy kézi tisztítást igényel.
(2) Emelő szivattyúk
Többnyire búvárszivattyúk. A szivattyú járókerék és a tömítőgyűrű réseit eltömítheti a törmelék, ami csökkenti a tömítést és a hatékonyságot, ami motorhibát okozhat. A rendszeres ellenőrzés, a szivattyú forgatása és a továbbfejlesztett rúdszűrő működése javasolt.
A változó beömlő- és gyűjtőrendszer kialakításához meredekségben elhelyezett szivattyúkra van szükség fix{0}}sebességű és változó-sebességű szivattyúkra az ingadozások hatékony kezelése érdekében.
(3) Légfúvók
Kulcs- és energiaigényes{0}}felszerelés. A paraméterek közé tartozik a légáramlás, a nyomás, az energiafogyasztás és a zaj. Az általánosan használt centrifugális fúvók előnyökkel járnak a Roots fúvókkal szemben a hatékonyság, az élettartam, a zaj és a stabilitás tekintetében. A változtatható frekvenciavezérlés és a több ventilátor konfiguráció optimalizálja az energiafelhasználást.
Az olajhűtők, szűrők rendszeres karbantartása és a megfelelő olajminőség biztosítása szükséges az emulgeálódás és a túlmelegedés megelőzése érdekében.
(4) Levegőztető fejek
Többnyire mikroporózus membránok (korong, kupola, lemez, cső típusok). Az eltömődés és a gumiöregedés csökkenti az oxigénszállítás hatékonyságát. Rendszeres hangyasavval vagy nagynyomású{2}levegővel történő tisztításra van szükség biztonsági óvintézkedések betartásával. A leeresztő szelepeket rendszeresen ki kell nyitni a kondenzvíz eltávolítása érdekében. Az erősen eltömődött vagy sérült diffúzorokat ki kell cserélni.
(5) Iszapeltávolító berendezés
Egyes folyamatokban hiányoznak a másodlagos ülepítő tartályok (pl. SBR, UNITANK), ami az iszapréteg tölcsérképződését és nem megfelelő iszapkibocsátását okozza, ami növeli az energia- és vegyszerfelhasználást. Időszakos vagy több-pontos iszapürítés javasolt. Az ülepítő tartályokban lévő kaparó és szívóberendezések rendszeres karbantartása szükséges.
(6) Víztelenítő gépek
Két fő típusa: centrifuga és szalagszűrő prés.
4. Centrifuga:
Vegye figyelembe az iszapkoncentrációt, az adagolási sebességet, a sebességkülönbséget, a polimer adagolását a pogácsákon, az SS szűrletet és a visszanyerést.
A nagyobb fordulatszám-különbség lerövidíti az iszapvisszatartást, növeli a nedvességtartalmat és a szűrlet szilárdanyag-tartalmát.
A kisebb differenciálmű javítja a szétválást, de az eltömődés veszélye áll fenn.
Állítsa be a polimer adagolását és az adagolási sebességet az optimalizáláshoz.
Gyakori problémák:riasztások nem megfelelő mosás miatt, csapágy túlmelegedés a kenés dugulása miatt, motor riasztások a frekvenciaváltótól és a kis iszap pelyhek miatt el nem ürített iszap, különösen esős évszakban. Módosítsa a működési paramétereket az enyhítés érdekében.
Szíjszűrő prés:
Az iszap összepréselve és nyírva két hengeren áthaladó szalag között a víz eltávolítására.
Az üzemeltetési és karbantartási pontok közé tartozik az egyenletes iszapelosztás, a puha kaparók, a fúvókatisztító rendszerek, az automatikus szalagkövetés és a reteszelő védelem.
Gyakori problémák: a szíj megcsúszása, a szíj eltérése, eltömődése és a pogácsa szilárdanyag-tartalmának csökkenése elsősorban a túlterhelés, a nem megfelelő feszítés, a sérült görgők és a felesleges polimer miatt. A rendszeres beállítás és tisztítás elengedhetetlen.
Monitoring műszerek
A nagy mennyiségű szennyeződés és a zord környezet gyakori mérési hibákat vagy az online analizátorok károsodását okozza, ami befolyásolja a vezérlést és az automatizálást.
Megfelelő vízminta-előkezelő egységekre és a koncentrációtartományokhoz igazított analizátorokra van szükség. A kommunikációs költségek csökkentése érdekében a nagy berendezéseknek az üzemautomatizálással kompatibilis vezérlőrendszerekkel kell rendelkezniük.
A karbantartási eljárások magukban foglalják a tervezett pótalkatrészeket, a rendszeres kalibrálást, tisztítást és a fogyóeszközök cseréjét.
A villámvédelem kulcsfontosságú a kültéri eszközök esetében, mivel gyakori villámcsapások érik a szennyvíztelepeket. A védelem hiánya magas javítási költségekhez és működési kockázatokhoz vezet.