Квалитет ефлуента
1. Вишак органске материје
Фактори који углавном утичу на ефикасност третмана органске материје су:
(1) Хранљиве материје
Уопштено говорећи, хранљиве материје као што су азот и фосфор у отпадним водама су довољне за потребе микроба, а често и у вишку. Међутим, када је удео индустријских отпадних вода релативно висок, треба проверити однос угљеника-азота-фосфора да би се осигурало да испуњава стандард од 100:5:1.
● Ако азота недостаје, обично се додају амонијумове соли.
● Ако фосфора недостаје, обично се додаје фосфорна киселина или фосфати.
(2) пХ
пХ отпадне воде је обично неутралан, у распону од 6,5 до 7,5. Благо смањење пХ може бити узроковано анаеробном ферментацијом у канализационом цевоводу. Значајни пад пХ током кишне сезоне често су последица киселих киша у урбаним срединама, посебно у комбинованим канализационим системима.
Изненадна и велика промена пХ вредности, било повећање или смањење, обично је узрокована великим испуштањем индустријских отпадних вода. Подешавање пХ отпадне воде обично укључује додавање натријум хидроксида или сумпорне киселине, али то значајно повећава трошкове третмана.
(3) Уља и масти
Када је садржај уљаних материја у отпадној води висок, ефикасност аерације опреме за аерацију ће се смањити. Без повећања аерације, ефикасност третмана ће пасти, али повећање аерације неизбежно повећава оперативне трошкове.
Висок садржај уља такође смањује учинак таложења активног муља, ау тешким случајевима може изазвати накупљање муља, што доводи до тога да суспендоване чврсте материје (СС) у ефлуенту премашују стандарде. За инфлуенце са високим садржајем уља, опрему за уклањање уља треба додати у фази претходног третмана.
(4) Температура
Температура има широк спектар утицаја на процес активног муља.
● Прво, утиче на активност микроба. Зими, ако се не предузму мере контроле, ефикасност третмана ће се смањити.
● Друго, утиче на перформансе сепарације у секундарним таложницима; на пример, промене температуре могу да изазову струју густине и кратко{0}}спајање; ниске температуре повећавају вискозитет муља и смањују учинак таложења.
● Треће, температура утиче на ефикасност аерације. Лети, више температуре смањују засићеност раствореним кисеоником, што отежава пренос кисеоника и смањује ефикасност аерације. Такође смањује густину ваздуха, тако да се за одржавање истог довода ваздуха количина ваздуха мора повећати.
2.ТП (укупни фосфор) премашује стандарде
Биолошко уклањање фосфора се ослања на организме који акумулирају полифосфат- (ПАО) који ослобађају фосфор у анаеробним условима и апсорбују вишак фосфора у аеробним условима. Фосфор се уклања испуштањем вишка муља богатог фосфором-. Узроци за прекорачење стандарда ТП отпадних вода укључују:
(1) Температура
Температура утиче на уклањање фосфора мање очигледно него биолошко уклањање азота. У одређеном опсегу, биолошко уклањање фосфора успешно функционише упркос умереним променама температуре. Експерименти показују да је уклањање фосфора пожељно на температурама изнад 10 степени, пошто ПАО расту спорије на ниским температурама.
(2) пХ вредност
Између пХ 6,5 и 8,0, садржај фосфора и брзина узимања полифосфатних микроорганизама остају стабилни. Када пХ падне испод 6,5, унос фосфора нагло опада. Нагли пад пХ доводе до брзог повећања концентрације фосфора иу аеробној иу анаеробној зони; што је пад пХ већи, ослобађа се више фосфора. Ово ослобађање није физиолошки или биохемијски одговор ПАО, већ чисто хемијски ефекат "растварања киселине". Веће анаеробно ослобађање фосфора услед пада пХ доводи до нижег уноса аеробног фосфора, што указује да је ослобађање деструктивно и неефикасно. Када се пХ повећа, долази до благог уноса фосфора.
(3) растворени кисеоник (ДО)
Сваки мг молекуларног кисеоника може потрошити 1,14 мг биоразградивог ЦОД, инхибирајући раст ПАО и ометајући уклањање фосфора. Анаеробна зона треба да одржава низак ДО да би се фаворизовала кисела ферментација анаеробима, промовишући ослобађање фосфора од стране ПАО и да би се смањила потрошња биоразградивих органских материја, омогућавајући ПАО да синтетишу више ПХБ. Супротно томе, аеробна зона захтева већи ДО да подржи ПАО у деградацији ускладиштеног ПХБ да би се добила енергија за апсорпцију раствореног фосфата из канализације и синтетизујући интрацелуларни полифосфат. ДО треба контролисати испод 0,3 мг/Л у анаеробним зонама и изнад 2 мг/Л у аеробним зонама како би се обезбедило ефикасно анаеробно ослобађање фосфора и аеробно узимање.
(4) Нитратни азот у анаеробном резервоару
Нитратни азот у анаеробној зони троши органске супстрате, инхибирајући ослобађање фосфора из ПАО-а и на тај начин утиче на узимање фосфора у аеробним условима. Такође, нитратни азот се користи од стране денитрификујућих бактерија као акцептора електрона за денитрификацију, што омета процесе ферментације производећи киселине потребне за метаболизам ПАО фосфора, потискујући ослобађање ПАО фосфора, унос и синтезу ПХБ. Сваки мг нитратног азота троши 2,86 мг биоразградивог ЦОД-а, потискујући анаеробно ослобађање фосфора. Типично, нитратни азот се контролише испод 1,5 мг/Л.
(5) Старост муља
Уклањање фосфора се углавном постиже испуштањем вишка муља; дакле, количина вишка муља одређује ефикасност уклањања. Старост муља директно утиче на запремину испуштања муља и унос фосфора. Нижа старост муља побољшава уклањање фосфора повећањем испуштања вишка муља и уклањањем фосфора из система, смањујући фосфор у ефлуенту секундарне седиментације. Међутим, биолошко уклањање азота и фосфора захтева довољну старост муља за раст нитрификујућих и денитрификујућих бактерија, што често чини уклањање фосфора незадовољавајућим. Генерално, старост муља у системима за уклањање фосфора се контролише између 3,5 и 7 дана.
(6) Однос ЦОД/ТП
У биолошком уклањању фосфора, врста и количина органских супстрата у анаеробној фази, као и однос нутријената потребних микробима према фосфору у канализацији, критично утичу на ефикасност уклањања. Различити супстрати индукују различито ослобађање и унос фосфора. ПАО лако користе, лако разградиве органске материје мале молекуларне тежине (нпр. испарљиве масне киселине) да отпусте ускладиштени полифосфат и индукују снажно ослобађање фосфора. Висока молекуларна тежина, органска-тешко-разградљива материја изазива слабије ослобађање фосфора. Што се анаеробно ослобађање фосфора потпуније, то је веће аеробно усвајање фосфора. ПАО користе енергију из анаеробног ослобађања фосфора да апсорбују нискомолекуларне органске материје за преживљавање у анаеробним условима. Дакле, довољна количина органске материје (ЦОД/ТП > 15) је неопходна за преживљавање ПАО и идеално уклањање фосфора.
(7) Лако биоразградиви ЦОД (РБЦОД)
Студије показују да супстрати попут сирћетне, пропионске и мравље киселине доводе до високих стопа ослобађања фосфора, које зависе од концентрације активног муља и микробног састава, а не концентрације супстрата. Такво ослобађање фосфора прати кинетику нултог{1}} реда. Остале органске материје морају бити претворене у ове мале молекуле пре него што ПАО могу да их метаболишу.
(8) Гликоген
Гликоген је велики разгранати полисахарид састављен од јединица глукозе и служи као интрацелуларно складиште енергије. У ПАОс, гликоген се формира у аеробном окружењу, чувајући енергију метаболичку у анаеробним условима за производњу НАДХ (прекурсора за ПХА синтезу), обезбеђујући метаболичку енергију. Прекомерна аерација или прекомерна{2}}оксидација смањује гликоген у ПАО, изазивајући недостатак НАДХ у анаеробним условима и слабо уклањање фосфора.
(9) Хидраулично време задржавања (ХРТ)
У -општинским биолошким системима за уклањање азота и фосфора који добро раде, ослобађање и усвајање фосфора обично захтевају 1,5–2,5 сата и 2,0–3,0 сата, респективно. Ослобађање фосфора је нешто критичније; стога се анаеробна ХСТ пажљиво прати. Прекратка анаеробна ХРТ спречава довољно ослобађање фосфора и разградњу органске материје до ниских масних киселина; предуго повећава трошкове и нежељене ефекте. Ослобађање и унос фосфора су међусобно повезани: довољно анаеробног ослобађања побољшава аеробно усвајање и обрнуто, стварајући позитиван циклус. Оперативни подаци указују на погодне ХРТ као 1х15м–1х45м анаеробне и 2х–3х10м аеробне.
(10) Однос поврата (Р)
У А/О (анаеробним/аеробним) процесима, кључно је одржавати довољно раствореног кисеоника у активном муљу који се враћа из резервоара за аерацију у секундарни таложник како би се спречило анаеробно ослобађање фосфора у последњем. Без брзог уклањања муља, дебели слојеви муља изазивају анаеробно ослобађање фосфора упркос високом ДО. Дакле, односи поврата не би требало да буду прениски, обезбеђујући брзо испуштање муља из таложника. Превише високи односи поврата повећавају потрошњу енергије и смањују време задржавања муља у резервоару за аерацију, смањујући уклањање БПК5 и фосфора. Оптимални односи поврата се крећу између 50% и 70%.
3.Машинска и електрична опрема
Стабилан рад третмана отпадних вода и муља зависи од поуздане механичке и електричне опреме, што такође утиче на потрошњу енергије постројења.
(1) Машина за сито шипке
Први корак у третману, склон кваровима који могу зауставити доток канализације. Уобичајени проблеми:
Заглављивање услед хабања лежаја или механичког квара. Захтева редовно подмазивање и преглед.
Зачепљење влакнима, пластичним кесама које узрокују смањен проток и преливање. Захтева техничку надоградњу или ручно чишћење.
(2) Подизне пумпе
Углавном потопљене пумпе. Зазори радног кола пумпе и заптивног прстена могу бити зачепљени остацима, смањујући заптивање и ефикасност, узрокујући квар мотора. Препоручује се редовна провера, ротација пумпе и побољшани рад сита.
Дизајн система променљивог дотока и сакупљања захтева пумпе распоређене у градијенте са пумпама фиксне{0}}брзине и променљиве{1}}брзине да би се ефикасно носили са флуктуацијама.
(3) Дуваљке
Кључна и енергетски{0}}опрема. Параметри укључују проток ваздуха, притисак, потрошњу енергије и буку. Центрифугалне дуваљке које се обично користе са предностима у односу на Роотс дуваљке у ефикасности, животном веку, буци и стабилности. Контрола променљиве фреквенције и више конфигурација вентилатора оптимизују коришћење енергије.
Редовно одржавање хладњака уља, филтера и обезбеђивање одговарајућег квалитета уља је неопходно да би се спречило емулговање и прегревање.
(4) Главе за аерацију
Углавном микропорозне мембране (типови дискова, купола, плоча, цеви). Зачепљење и старење гуме смањују ефикасност преноса кисеоника. Потребно је редовно чишћење мрављом киселином или-ваздухом под високим притиском, уз мере предострожности. Одводне вентиле треба редовно отварати да би се уклонио кондензат. Јако зачепљене или оштећене дифузоре треба заменити.
(5) Опрема за уклањање муља
Неким процесима недостају секундарни седиментациони резервоари (нпр. СБР, УНИТАНК), што доводи до сипања слоја муља и недовољног пражњења муља, повећавајући потрошњу енергије и хемикалија. Препоручује се испуштање муља са прекидима или више{3}}тачака. Неопходно је редовно одржавање стругача и усисних уређаја у таложницима.
(6) Машине за одводњавање
Два главна типа: центрифуга и тракаста филтер преса.
4.Центрифуга:
Узмите у обзир концентрацију муља, брзину додавања, диференцијалну брзину, дозирање полимера на чврстим материјама, филтрат СС и опоравак.
Већи диференцијал брзине скраћује задржавање муља, подижући садржај влаге и филтрат чврсте материје.
Мањи диференцијал побољшава раздвајање, али ризикује зачепљење.
Подесите дозу полимера и брзину додавања ради оптимизације.
Уобичајени проблеми:аларми због неадекватног прања, прегревања лежајева због блокаде подмазивања, аларми мотора од фреквентног претварача и муљ који се не испушта због малих грудвица муља, посебно током кишних сезона. Прилагодите оперативне параметре за ублажавање.
Ремена филтер преса:
Муљ компримован и резан између две траке које пролазе преко ваљака да би се уклонила вода.
Тачке рада и одржавања укључују равномерну дистрибуцију муља, мекане стругаче, системе за чишћење млазница, аутоматско праћење каиша и заштиту од блокаде.
Уобичајени проблеми: проклизавање каиша, девијација ремена, зачепљење и опадање чврстих материја углавном због преоптерећења, неправилног затезања, оштећених ваљака и вишка полимера. Редовно подешавање и чишћење су неопходни.
Мониторинг Инструментс
Висока нечистоћа и сурово окружење узрокују честе грешке у мерењу или оштећења онлајн анализатора, утичући на контролу и аутоматизацију.
Неопходне су одговарајуће јединице за предтретман узорка воде и анализатори усклађени са опсегом концентрације. Велика опрема треба да има контролне системе компатибилне са аутоматизацијом постројења како би се смањили трошкови комуникације.
Процедуре одржавања укључују планиране резервне делове, редовну калибрацију, чишћење и замену потрошног материјала.
Заштита од грома је кључна за уређаје на отвореном због честих удара грома у канализационе постројења. Недостатак заштите доводи до високих трошкова поправке и оперативних ризика.