Якість стоків
1. Надлишок органічних речовин
Фактори, які в основному впливають на ефективність очищення органічних речовин, включають:
(1) Поживні речовини
Загалом таких поживних речовин, як азот і фосфор у стічних водах, достатньо для мікробних потреб, і часто в надлишку. Однак, якщо частка промислових стічних вод є відносно високою, слід перевірити співвідношення вуглецю-азоту-фосфору, щоб переконатися, що воно відповідає стандарту 100:5:1.
● При дефіциті азоту зазвичай додають солі амонію.
● При дефіциті фосфору зазвичай додають фосфорну кислоту або фосфати.
(2) pH
Рівень рН стічних вод зазвичай нейтральний і становить від 6,5 до 7,5. Незначне зниження pH може бути викликане анаеробним бродінням у каналізаційному трубопроводі. Значні падіння рН протягом сезону дощів часто пов’язані з кислотними дощами в містах, особливо в комбінованих каналізаційних системах.
Раптова і значна зміна рН, підвищення чи зниження, зазвичай спричинена великим скидом промислових стічних вод. Регулювання pH стічних вод зазвичай передбачає додавання гідроксиду натрію або сірчаної кислоти, але це значно збільшує витрати на очищення.
(3) Масла та жири
Коли вміст маслянистих речовин у стічних водах високий, ефективність аерації аераційного обладнання буде знижуватися. Без збільшення аерації ефективність очищення впаде, але збільшення аерації неминуче підвищує експлуатаційні витрати.
Високий вміст олії також знижує ефективність осідання активного мулу, а в важких випадках може спричинити накопичення осаду, що призводить до того, що зважені тверді речовини (SS) у стічних водах перевищують стандарти. Для потоку з високим вмістом нафти обладнання для видалення нафти слід додати на етапі попередньої обробки.
(4) Температура
Температура має широкий спектр впливу на процес активного мулу.
● По-перше, це впливає на активність мікробів. Взимку, якщо не вживати заходів боротьби, ефективність обробки знижується.
● По-друге, це впливає на продуктивність сепарації у вторинних відстійниках; наприклад, зміни температури можуть спричинити струми щільності та коротке-замикання; низькі температури збільшують в'язкість осаду і знижують продуктивність осідання.
● По-третє, температура впливає на ефективність аерації. Влітку вищі температури знижують насичення розчиненим киснем, ускладнюючи перенесення кисню та знижуючи ефективність аерації. Це також зменшує щільність повітря, тому, щоб підтримувати ту саму подачу повітря, об’єм повітря потрібно збільшити.
2.TP (загальний фосфор) перевищення стандартів
Біологічне видалення фосфору залежить від поліфосфат{0}}акумулюючих організмів (PAO), які вивільняють фосфор в анаеробних умовах і поглинають надлишок фосфору в аеробних умовах. Фосфор видаляється шляхом скидання-багатого фосфором надлишкового мулу. Причини перевищення ТП стічних вод нормативів:
(1) Температура
Температура впливає на видалення фосфору менш очевидно, ніж біологічне видалення азоту. У певному діапазоні біологічне видалення фосфору працює успішно, незважаючи на помірні зміни температури. Експерименти показують, що видалення фосфору є кращим при температурах вище 10 градусів, оскільки PAOs ростуть повільніше при низьких температурах.
(2) Значення pH
Між рН 6,5 і 8,0 вміст фосфору та швидкість поглинання поліфосфатними мікроорганізмами залишаються стабільними. Коли pH падає нижче 6,5, поглинання фосфору різко знижується. Раптове зниження рН викликає швидке підвищення концентрації фосфору як в аеробній, так і в анаеробній зонах; чим більше падіння pH, тим більше вивільняється фосфору. Це виділення не є фізіологічною чи біохімічною реакцією ПАО, а суто хімічним ефектом «розчинення кислоти». Більший анаеробний викид фосфору через падіння рН призводить до нижчого аеробного поглинання фосфору, що вказує на те, що вивільнення руйнівне та неефективне. Незначне поглинання фосфору відбувається при підвищенні pH.
(3) Розчинений кисень (DO)
Кожен мг молекулярного кисню може споживати 1,14 мг біологічно розкладаної ГПК, що пригнічує ріст PAO і перешкоджає видаленню фосфору. Анаеробна зона повинна підтримувати низький рівень DO, щоб сприяти кислотному бродінню анаеробами, сприяючи вивільненню фосфору ПАО, а також зменшувати споживання органічних речовин, що біологічно розкладаються, дозволяючи ПАО синтезувати більше ПХБ. Навпаки, аеробна зона потребує вищого DO, щоб підтримувати PAO у деградації збереженого PHB для отримання енергії для поглинання розчиненого фосфату зі стічних вод і синтезу внутрішньоклітинного поліфосфату. Для забезпечення ефективного анаеробного вивільнення фосфору та аеробного поглинання необхідно контролювати рівень DO нижче 0,3 мг/л в анаеробних зонах і вище 2 мг/л в аеробних зонах.
(4) Нітратний азот в анаеробному резервуарі
Нітратний азот в анаеробній зоні споживає органічні субстрати, пригнічуючи вивільнення фосфору PAO і, таким чином, впливаючи на поглинання фосфору в аеробних умовах. Крім того, нітратний азот використовується денітрифікуючими бактеріями як акцептори електронів для денітрифікації, що перешкоджає процесам бродіння, утворюючи кислоти, необхідні для метаболізму фосфору PAO, пригнічуючи вивільнення фосфору PAO, поглинання та синтез PHB. Кожен мг нітратного азоту споживає 2,86 мг біологічно розкладаної ГПК, пригнічуючи анаеробне виділення фосфору. Як правило, нітратний азот контролюється нижче 1,5 мг/л.
(5) Вік мулу
Видалення фосфору в основному досягається шляхом скидання надлишкового мулу; Таким чином, кількість надлишкового мулу визначає ефективність видалення. Вік осаду безпосередньо впливає на об’єм скиду осаду та поглинання фосфору. Менший вік осаду покращує видалення фосфору шляхом збільшення надлишкового скидання осаду та видалення фосфору в системі, зменшуючи вміст фосфору у стоках вторинного осадження. Однак біологічне видалення азоту та фосфору вимагає достатнього віку осаду для росту нітрифікуючих та денітрифікуючих бактерій, що часто робить видалення фосфору незадовільним. Зазвичай вік осаду в системах видалення фосфору контролюється від 3,5 до 7 днів.
(6) Співвідношення COD/TP
При біологічному видаленні фосфору тип і кількість органічних субстратів на анаеробній стадії, а також співвідношення поживних речовин, необхідних мікробам, і фосфору в стічних водах критично впливають на ефективність видалення. Різні субстрати викликають різне виділення та поглинання фосфору. Органіки з низькою молекулярною масою, які легко розкладаються (наприклад, леткі жирні кислоти), легко використовуються PAO для вивільнення накопиченого поліфосфату та посилення вивільнення фосфору. Органіка з високою молекулярною вагою, яка-важко-розкладається, спричиняє слабше вивільнення фосфору. Чим повніше анаеробне вивільнення фосфору, тим більше його поглинання аеробним шляхом. PAO використовують енергію від анаеробного виділення фосфору для поглинання низькомолекулярної органіки для виживання в анаеробних умовах. Отже, достатня кількість органічної речовини (COD/TP > 15) необхідна для виживання PAO та ідеального видалення фосфору.
(7) Легко біорозкладаний COD (RBCOD)
Дослідження показують, що такі субстрати, як оцтова, пропіонова та мурашина кислоти, призводять до високої швидкості вивільнення фосфору, яка залежить від концентрації активного мулу та мікробного складу, а не від концентрації субстрату. Таке виділення фосфору відбувається за кінетикою нульового -порядку. Інші органічні речовини повинні бути перетворені в ці маленькі молекули, перш ніж PAOs зможуть їх метаболізувати.
(8) Глікоген
Глікоген - це великий розгалужений полісахарид, що складається з одиниць глюкози і служить внутрішньоклітинним накопичувачем енергії. У PAO глікоген утворюється в аеробних середовищах, зберігаючи енергію, яка метаболізується в анаеробних умовах для виробництва NADH (попередника для синтезу PHA), забезпечуючи метаболічну енергію. Надмірна аерація або надмірне -окислення зменшує кількість глікогену в PAO, що спричиняє дефіцит NADH в анаеробних умовах і погане видалення фосфору.
(9) Час гідравлічного утримання (HRT)
У добре-комунальних біологічних системах видалення азоту та фосфору для виділення та поглинання фосфору зазвичай потрібно 1,5–2,5 години та 2,0–3,0 години відповідно. Виділення фосфору є дещо більш критичним; таким чином, анаеробна ЗГТ ретельно контролюється. Занадто коротка анаеробна ЗГТ перешкоджає достатньому вивільненню фосфору та розщепленню органічних речовин до низьких жирних кислот; занадто довго збільшує вартість і побічні ефекти. Вивільнення та поглинання фосфору взаємопов’язані: достатнє анаеробне вивільнення покращує аеробне поглинання і навпаки, створюючи позитивний цикл. Експлуатаційні дані вказують на відповідні ЗГТ як анаеробні 1 год. 15 хв.–1 год. 45 хв., а аеробні – 2 год.– 3 год. 10 хв.
(10) Коефіцієнт повернення (R)
У процесах A/O (анаеробних/аеробних) критично важливо підтримувати достатню кількість розчиненого кисню в активному мулі, що повертається з аеротенку у вторинний відстійник, щоб запобігти анаеробному вивільненню фосфору в останньому. Без швидкого видалення осаду товсті шари осаду спричиняють анаеробне вивільнення фосфору, незважаючи на високий DO. Таким чином, коефіцієнт повернення не повинен бути занадто низьким, забезпечуючи швидке скидання осаду з відстійників. Надмірно високі коефіцієнти повернення збільшують споживання енергії та зменшують час утримування осаду в аеротенку, погіршуючи БПК5 та видалення фосфору. Оптимальний коефіцієнт повернення коливається від 50% до 70%.
3.Механічне та електричне обладнання
Стабільна робота очисних установок стічних вод та осадів залежить від надійного механічного та електричного обладнання, що також впливає на енергоспоживання заводу.
(1) Машина з барним екраном
Перший крок у очищенні, схильний до несправностей, які можуть зупинити надходження стічних вод. Поширені проблеми:
Заклинювання через знос підшипників або механічну несправність. Потребує регулярного змащування та огляду.
Блокування волокнами, пластиковими пакетами, що спричиняє зниження потоку та переповнення. Потрібні технічні оновлення або ручне очищення.
(2) Підйомні насоси
В основному це заглибні насоси. Крильчатка насоса та зазори між ущільнювальними кільцями можуть бути забиті сміттям, що знижує герметичність і ефективність, спричиняючи поломку двигуна. Рекомендується регулярна перевірка, чергування насоса та покращена робота сітки.
Конструкція системи змінного притоку та збору потребує насосів, розташованих за градієнтами з фіксованою-швидкістю та насосами зі змінною-швидкістю, щоб ефективно справлятися з коливаннями.
(3) Повітродувки
Ключове й енергоємне{0}}обладнання. Параметри включають потік повітря, тиск, споживання електроенергії та шум. Відцентрові повітродувки, які зазвичай використовуються, мають переваги перед повітродувками Roots щодо ефективності, терміну служби, рівня шуму та стабільності. Регулювання змінної частоти та кілька конфігурацій повітродувок оптимізують використання енергії.
Регулярне технічне обслуговування масляних радіаторів, фільтрів і забезпечення належної якості масла необхідні для запобігання емульгування та перегріву.
(4) Аераційні головки
Переважно мікропористі мембрани (дискові, купольні, пластинчасті, трубчасті). Засмічення і старіння гуми знижують ефективність передачі кисню. Потрібне регулярне очищення мурашиною кислотою або повітрям під -високим тиском із дотриманням заходів безпеки. Для видалення конденсату слід регулярно відкривати дренажні крани. Сильно засмічені або пошкоджені дифузори слід замінити.
(5) Обладнання для видалення мулу
Деякі процеси не мають вторинних відстійників (наприклад, SBR, UNITANK), що спричиняє утворення воронки шару осаду та недостатнє скидання осаду, збільшуючи споживання енергії та хімікатів. Рекомендується періодичний або багато-точковий скид мулу. Необхідне регулярне технічне обслуговування скребкових і відсмоктувальних пристроїв у відстійниках.
(6) Машини для зневоднення
Два основних типи: центрифуга і стрічковий фільтр-прес.
4. Центрифуга:
Враховуйте концентрацію осаду, швидкість подачі, диференціал швидкості, дозування полімеру на твердий осад, фільтрат SS та відновлення.
Більша різниця швидкостей скорочує утримування осаду, підвищуючи вміст вологи та твердих частинок фільтрату.
Менший диференціал покращує розділення, але створює ризик забивання.
Відрегулюйте дозування полімеру та швидкість подачі для оптимізації.
Поширені проблеми:сигнали тривоги через недостатнє промивання, перегрів підшипника через закупорку мастила, сигнали тривоги двигуна від перетворювача частоти та осад, який не скидається через невеликі пластівці мулу, особливо під час дощових сезонів. Налаштуйте робочі параметри для пом'якшення.
Стрічковий фільтр-прес:
Шлам стискається та зрізається між двома стрічками, що проходять через ролики для видалення води.
Пункти експлуатації та технічного обслуговування включають рівномірний розподіл мулу, м’які скребки, системи очищення сопел, автоматичне відстеження стрічки та блокувальні засоби захисту.
Поширені проблеми: ковзання стрічки, відхилення стрічки, засмічення та зменшення залишків кека переважно через перевантаження, неправильний натяг, пошкоджені ролики та надлишок полімеру. Необхідні регулярне регулювання та очищення.
Прилади моніторингу
Високий вміст домішок і суворе середовище спричиняють часті помилки вимірювань або пошкодження онлайн-аналізаторів, що впливає на контроль і автоматизацію.
Необхідні належні пристрої попередньої обробки проб води та аналізатори, які відповідають діапазонам концентрацій. Велике обладнання повинно мати системи керування, сумісні з автоматизацією підприємства, щоб зменшити витрати на зв’язок.
Процедури технічного обслуговування включають заплановані запасні частини, регулярне калібрування, очищення та заміну витратних матеріалів.
Захист від блискавки має вирішальне значення для зовнішніх пристроїв через часті удари блискавки в каналізаційних спорудах. Відсутність захисту призводить до високих витрат на ремонт і експлуатаційних ризиків.