Nuotekų kokybė
1. Organinių medžiagų perteklius
Organinių medžiagų apdorojimo efektyvumui daugiausia įtakos turi šie veiksniai:
(1) Maistingosios medžiagos
Paprastai mikrobų poreikiams tenkinti pakanka maistinių medžiagų, tokių kaip azotas ir fosforas, ir dažnai jų perteklius. Tačiau, kai pramoninių nuotekų dalis yra gana didelė, reikia patikrinti anglies-azoto-fosforo santykį, kad įsitikintumėte, jog jis atitinka standartą 100:5:1.
● Jei azoto trūksta, dažniausiai dedama amonio druskų.
● Jei trūksta fosforo, dažniausiai pridedama fosforo rūgšties arba fosfatų.
(2) pH
Nuotekų pH paprastai yra neutralus, svyruoja nuo 6,5 iki 7,5. Nedidelį pH sumažėjimą gali sukelti anaerobinė fermentacija nuotekų vamzdyne. Didelis pH kritimas lietaus sezono metu dažnai atsiranda dėl miesto rūgščių lietaus, ypač kombinuotose kanalizacijos sistemose.
Staigų ir didelį pH pokytį, padidėjusį ar mažėjantį, paprastai sukelia didelis pramoninių nuotekų išleidimas. Reguliuojant nuotekų pH paprastai reikia įpilti natrio hidroksido arba sieros rūgšties, tačiau tai žymiai padidina valymo išlaidas.
(3) Aliejai ir tepalai
Esant dideliam aliejinių medžiagų kiekiui nuotekose, sumažės aeracijos įrenginių aeracijos efektyvumas. Nedidinant aeracijos, valymo efektyvumas sumažės, tačiau didėjantis aeravimas neišvengiamai padidina eksploatacines išlaidas.
Didelis alyvos kiekis taip pat sumažina aktyviojo dumblo nusėdimo efektyvumą, o sunkiais atvejais gali sukelti dumblo susikaupimą, dėl kurio nuotekose gali viršyti normatyvus skendinčių kietųjų dalelių (SS). Esant dideliam alyvos kiekiui, alyvos šalinimo įranga turėtų būti pridėta pirminio apdorojimo etape.
(4) Temperatūra
Temperatūra turi platų poveikį aktyviojo dumblo procesui.
● Pirma, tai veikia mikrobų veiklą. Žiemą, nesiimant kontrolės priemonių, gydymo efektyvumas sumažės.
● Antra, tai turi įtakos atskyrimo efektyvumui antrinėse sedimentacijos talpyklose; pavyzdžiui, temperatūros pokyčiai gali sukelti tankio sroves ir trumpąjį{0}jungimą; žema temperatūra padidina dumblo klampumą ir sumažina nusėdimo efektyvumą.
● Trečia, temperatūra turi įtakos aeracijos efektyvumui. Vasarą aukštesnė temperatūra sumažina ištirpusio deguonies prisotinimą, todėl deguonies pernešimas tampa sunkesnis ir sumažėja aeracijos efektyvumas. Tai taip pat sumažina oro tankį, todėl norint išlaikyti tą patį oro tiekimą, reikia padidinti oro kiekį.
2.TP (bendras fosforas) viršija standartus
Biologinis fosforo šalinimas priklauso nuo polifosfatą{0}}akumuliuojančių organizmų (PAO), kurie anaerobinėmis sąlygomis išskiria fosforą ir aerobinėmis sąlygomis sugeria fosforo perteklių. Fosforas pašalinamas išleidžiant fosforo{2}} perteklinį dumblą. Priežastys, dėl kurių nuotekų TP viršija standartus, yra šios:
(1) Temperatūra
Temperatūra fosforo pašalinimą veikia mažiau nei biologinis azoto pašalinimas. Tam tikrame diapazone biologinis fosforo šalinimas sėkmingai veikia nepaisant nedidelių temperatūros pokyčių. Eksperimentai rodo, kad fosforą geriau šalinti esant aukštesnei nei 10 laipsnių temperatūrai, nes žemoje temperatūroje PAO auga lėčiau.
(2) pH vertė
Esant pH 6,5–8,0, fosforo kiekis ir polifosfato mikroorganizmų įsisavinimo greitis išlieka stabilūs. Kai pH nukrenta žemiau 6,5, fosforo pasisavinimas smarkiai sumažėja. Staigūs pH kritimai sukelia greitą fosforo koncentracijos padidėjimą tiek aerobinėje, tiek anaerobinėje zonose; kuo didesnis pH kritimas, tuo daugiau išsiskiria fosforo. Šis išsiskyrimas yra ne fiziologinis ar biocheminis PAO atsakas, o grynai cheminis „rūgšties tirpinimo“ poveikis. Didesnis anaerobinio fosforo išsiskyrimas dėl pH kritimo lemia mažesnį aerobinio fosforo pasisavinimą, o tai rodo, kad išsiskyrimas yra destruktyvus ir neveiksmingas. Nedidelis fosforo pasisavinimas atsiranda, kai padidėja pH.
(3) Ištirpęs deguonis (DO)
Kiekvienas molekulinio deguonies mg gali sunaudoti 1,14 mg biologiškai skaidomo COD, slopindamas PAO augimą ir trukdydamas pašalinti fosforą. Anaerobinė zona turėtų išlaikyti žemą DO, kad būtų skatinama anaerobų rūgštinė fermentacija, skatinamas fosforo išsiskyrimas iš PAO ir sumažintas biologiškai skaidžių organinių medžiagų suvartojimas, kad PAO galėtų sintetinti daugiau PHB. Ir atvirkščiai, aerobinei zonai reikalingas didesnis DO, kad palaikytų PAO skaidant sukauptą PHB, kad būtų gauta energija ištirpusio fosfato absorbcijai iš nuotekų ir tarpląsteliniam polifosfatui sintetinti. Siekiant užtikrinti veiksmingą anaerobinio fosforo išsiskyrimą ir aerobinį pasisavinimą, DO turi būti kontroliuojamas žemiau 0,3 mg/l anaerobinėse zonose ir virš 2 mg/l aerobinėse zonose.
(4) Nitratinis azotas anaerobiniame rezervuare
Nitratinis azotas anaerobinėje zonoje sunaudoja organinius substratus, slopindamas PAO fosforo išsiskyrimą ir taip paveikdamas fosforo pasisavinimą aerobinėmis sąlygomis. Taip pat nitratinį azotą denitrifikuojančios bakterijos naudoja kaip elektronų akceptorius denitrifikacijai, o tai trukdo fermentacijos procesams gaminti PAO fosforo metabolizmui reikalingas rūgštis, slopina PAO fosforo išsiskyrimą, įsisavinimą ir PHB sintezę. Kiekvienas mg nitratinio azoto sunaudoja 2,86 mg biologiškai skaidžių ChDS, slopinančių anaerobinį fosforo išsiskyrimą. Paprastai nitratinis azotas yra kontroliuojamas žemiau 1,5 mg/l.
(5) Dumblo amžius
Fosforo pašalinimas daugiausia pasiekiamas išleidžiant perteklinį dumblą; taigi perteklinio dumblo kiekis lemia šalinimo efektyvumą. Dumblo amžius tiesiogiai veikia dumblo išleidimo tūrį ir fosforo pasisavinimą. Mažesnis dumblo amžius pagerina fosforo pašalinimą padidindamas perteklinį dumblo išleidimą ir sistemos fosforo pašalinimą, sumažindamas fosforo kiekį antrinės sedimentacijos nuotekose. Tačiau biologiniam azoto ir fosforo pašalinimui reikalingas pakankamas dumblo amžius, kad galėtų augti nitrifikuojančios ir denitrifikuojančios bakterijos, todėl fosforo pašalinimas dažnai būna nepatenkinamas. Paprastai dumblo amžius fosforo šalinimo sistemose kontroliuojamas nuo 3,5 iki 7 dienų.
(6) COD/TP santykis
Atliekant biologinį fosforo šalinimą, pašalinimo efektyvumą labai veikia organinių substratų tipas ir kiekis anaerobinėje stadijoje bei mikrobams reikalingų maistinių medžiagų ir fosforo santykis nuotekose. Skirtingi substratai sukelia skirtingą fosforo išsiskyrimą ir įsisavinimą. Mažos molekulinės masės, lengvai skaidomos organinės medžiagos (pvz., lakiosios riebalų rūgštys) yra lengvai naudojamos PAO, kad išlaisvintų saugomą polifosfatą ir paskatintų stiprų fosforo išsiskyrimą. Didelės molekulinės masės, sunkiai -skaidančios-organinės medžiagos sukelia silpnesnį fosforo išsiskyrimą. Kuo išsamesnis fosforo išsiskyrimas anaerobiniu būdu, tuo didesnis fosforo pasisavinimas aerobiniu būdu. PAO naudoja energiją iš anaerobinio fosforo išsiskyrimo, kad absorbuotų mažos molekulinės masės organines medžiagas, kad išgyventų anaerobinėmis sąlygomis. Vadinasi, pakankamas organinės medžiagos kiekis (COD/TP > 15) yra būtinas PAO išlikimui ir idealiam fosforo pašalinimui.
(7) Lengvai biologiškai skaidomas COD (RBCOD)
Tyrimai rodo, kad tokie substratai kaip acto, propiono ir skruzdžių rūgštis sukelia didelius fosforo išsiskyrimo greičius, kurie priklauso nuo aktyviojo dumblo koncentracijos ir mikrobinės sudėties, o ne nuo substrato koncentracijos. Toks fosforo išskyrimas atitinka nulinės-eilės kinetiką. Kitos organinės medžiagos turi būti paverstos šiomis mažomis molekulėmis, kad PAO galėtų jas metabolizuoti.
(8) Glikogenas
Glikogenas yra didelis šakotas polisacharidas, sudarytas iš gliukozės vienetų ir tarnauja kaip ląstelėje esančios energijos kaupiklis. PAO glikogenas susidaro aerobinėje aplinkoje, kaupdamas energiją, metabolizuojamą anaerobinėmis sąlygomis, kad susidarytų NADH (PHA sintezės pirmtakas), suteikiant medžiagų apykaitos energiją. Pernelyg didelis aeravimas arba per -oksidacija sumažina glikogeno kiekį PAO, todėl anaerobinėmis sąlygomis atsiranda NADH trūkumas ir prastas fosforo pašalinimas.
(9) Hidraulinis sulaikymo laikas (HRT)
Gerai{0}}naudojamose savivaldybių biologinėse azoto ir fosforo šalinimo sistemose fosforo išsiskyrimas ir pasisavinimas paprastai trunka atitinkamai 1,5–2,5 ir 2,0–3,0 valandos. Fosforo išsiskyrimas yra šiek tiek kritiškesnis; taigi anaerobinis PHT yra atidžiai stebimas. Per trumpas anaerobinis PHT užkerta kelią pakankamam fosforo išsiskyrimui ir organinių medžiagų suskaidymui iki mažai riebalų rūgščių; per ilgai padidina išlaidas ir šalutinį poveikį. Fosforo išsiskyrimas ir pasisavinimas yra tarpusavyje susiję: pakankamas anaerobinis išsiskyrimas pagerina aerobinį pasisavinimą ir atvirkščiai, sukuria teigiamą ciklą. Eksploataciniai duomenys rodo, kad tinkami PHT yra 1 val. 15 min.–1 val. 45 min anaerobiniai ir 2 val. – 3 val. 10 min aerobiniai.
(10) Grąžos koeficientas (R)
Atliekant A/O (anaerobinius/aerobinius) procesus, labai svarbu palaikyti pakankamai ištirpusio deguonies aktyviajame dumble, grįžtančiame iš aeracijos rezervuaro į antrinį nusodinimo rezervuarą, kad būtų išvengta anaerobinio fosforo išsiskyrimo pastarajame. Neturint greito dumblo pašalinimo, stori dumblo sluoksniai sukelia anaerobinį fosforo išsiskyrimą, nepaisant didelio DO. Taigi grąžinimo santykis neturėtų būti per mažas, užtikrinant greitą dumblo išleidimą iš sedimentacijos rezervuarų. Pernelyg didelis grąžinimo santykis padidina energijos sąnaudas ir sumažina dumblo sulaikymo aeracijos rezervuare laiką, todėl pablogėja BDS5 ir fosforo pašalinimas. Optimalus grąžos koeficientas svyruoja nuo 50% iki 70%.
3.Mechaninė ir elektros įranga
Nuotekų ir dumblo valymo stabilumas priklauso nuo patikimos mechaninės ir elektros įrangos, o tai taip pat turi įtakos gamyklos energijos sąnaudoms.
(1) Barinio ekrano mašina
Pirmasis valymo etapas, linkęs į gedimus, galinčius sustabdyti nuotekų srautą. Dažnos problemos:
Užstrigimas dėl guolio susidėvėjimo arba mechaninio gedimo. Reikia reguliariai tepti ir tikrinti.
Pluoštų, plastikinių maišelių užsikimšimas, dėl kurio sumažėja srautas ir perpildymas. Reikalingas techninis atnaujinimas arba rankinis valymas.
(2) Kėlimo siurbliai
Dažniausiai povandeniniai siurbliai. Siurblio sparnuotės ir sandarinimo žiedo tarpus gali užkimšti šiukšlės, todėl sumažės sandarumas ir efektyvumas, sukeldami variklio gedimą. Rekomenduojama reguliariai tikrinti, pasukti siurblį ir patobulinti juostos ekrano veikimą.
Kintamo srauto ir surinkimo sistemos konstrukcija reikalauja, kad siurbliai būtų išdėstyti gradientais su fiksuoto{0}}greičio ir kintamo{1}}greičio siurbliais, kad būtų galima efektyviai valdyti svyravimus.
(3) Pūstuvai
Raktas ir{0}}daug energijos reikalaujanti įranga. Parametrai apima oro srautą, slėgį, energijos suvartojimą ir triukšmą. Dažniausiai naudojami išcentriniai orapūtės pranašumai, palyginti su Roots orapūtėmis, pasižymi efektyvumu, tarnavimo laiku, triukšmu ir stabilumu. Kintamo dažnio valdymas ir kelios pūstuvų konfigūracijos optimizuoja energijos naudojimą.
Norint išvengti emulsinimo ir perkaitimo, būtina reguliariai prižiūrėti alyvos aušintuvus, filtrus ir užtikrinti tinkamą alyvos kokybę.
(4) Vėdinimo galvutės
Dažniausiai mikroporinės membranos (diskų, kupolų, plokštelių, vamzdžių tipai). Užsikimšimas ir gumos senėjimas sumažina deguonies perdavimo efektyvumą. Būtina reguliariai valyti skruzdžių rūgštimi arba aukšto{2}slėgio oru, laikantis saugos priemonių. Norint pašalinti kondensatą, reikia reguliariai atidaryti išleidimo vožtuvus. Labai užsikimšę ar pažeisti difuzoriai turi būti pakeisti.
(5) Dumblo šalinimo įranga
Kai kuriuose procesuose trūksta antrinių nusodinimo rezervuarų (pvz., SBR, UNITANK), todėl dumblo sluoksnis susilieja ir nepakankamai išleidžiamas, todėl didėja energijos ir cheminių medžiagų sąnaudos. Rekomenduojamas periodiškas arba kelių{3}}taškų dumblo išleidimas. Būtina reguliariai prižiūrėti grandiklius ir siurbimo įtaisus nuosėdų rezervuaruose.
(6) Vandens šalinimo mašinos
Du pagrindiniai tipai: centrifuginis ir juostinis filtro presas.
4. Centrifuga:
Atsižvelkite į dumblo koncentraciją, padavimo greitį, greičio skirtumą, polimero dozavimą ant pyrago kietųjų medžiagų, filtrato SS ir regeneraciją.
Didesnis greičio skirtumas sutrumpina dumblo sulaikymą, padidina drėgmės kiekį ir filtrato kietąsias medžiagas.
Mažesnis diferencialas pagerina atskyrimą, tačiau kyla pavojus užsikimšti.
Sureguliuokite polimero dozę ir padavimo greitį, kad optimizuotumėte.
Dažnos problemos:pavojaus signalai dėl netinkamo plovimo, guolių perkaitimo dėl tepimo užsikimšimo, variklio signalizacija iš dažnio keitiklio ir dėl nedidelių dumblo pūslių neišleidžiamo dumblo, ypač lietingo sezono metu. Koreguokite veikimo parametrus, kad sumažintumėte.
Diržo filtro presas:
Dumblas suspaustas ir nukirptas tarp dviejų juostų, einančių per volelius, kad pašalintų vandenį.
Eksploatavimo ir priežiūros taškai apima vienodą dumblo paskirstymą, minkštus grandiklius, purkštukų valymo sistemas, automatinį diržo sekimą ir blokavimo apsaugą.
Dažnos problemos: diržo slydimas, diržo nukrypimas, užsikimšimas ir kietųjų dalelių mažėjimas daugiausia dėl perkrovos, netinkamo įtempimo, pažeistų ritinėlių ir perteklinio polimero. Būtinas reguliarus reguliavimas ir valymas.
Stebėjimo prietaisai
Didelė priemaiša ir atšiauri aplinka sukelia dažnas matavimo klaidas arba sugadina internetinius analizatorius, o tai turi įtakos valdymui ir automatizavimui.
Būtini tinkami išankstinio vandens mėginių apdorojimo įrenginiai ir analizatoriai, suderinti su koncentracijos diapazonais. Didelėje įrangoje turi būti valdymo sistemos, suderinamos su gamyklos automatika, kad būtų sumažintos ryšio išlaidos.
Priežiūros procedūros apima planuojamas atsargines dalis, reguliarų kalibravimą, valymą ir eksploatacinių medžiagų keitimą.
Apsauga nuo žaibo labai svarbi lauko prietaisams dėl dažnų žaibo smūgių į nuotekų įrenginius. Apsaugos trūkumas lemia dideles remonto išlaidas ir veiklos riziką.