Kvalita odtoku
1. Nadbytok organických látok
Faktory, ktoré ovplyvňujú najmä účinnosť spracovania organických látok, zahŕňajú:
(1) Živiny
Vo všeobecnosti platí, že živiny ako dusík a fosfor v odpadových vodách sú dostatočné pre mikrobiálne potreby a často v nadbytku. Ak je však podiel priemyselnej odpadovej vody relatívne vysoký, pomer uhlíka-dusík-fosfor by sa mal skontrolovať, aby sa zabezpečilo, že spĺňa normu 100:5:1.
● Ak je nedostatok dusíka, zvyčajne sa pridávajú amónne soli.
● Ak je fosforu nedostatok, zvyčajne sa pridáva kyselina fosforečná alebo fosforečnany.
(2) pH
pH odpadovej vody je zvyčajne neutrálne, v rozmedzí od 6,5 do 7,5. Mierne zníženie pH môže byť spôsobené anaeróbnou fermentáciou v odpadovom potrubí. Výrazné poklesy pH počas obdobia dažďov sú často spôsobené mestskými kyslými dažďami, najmä v kombinovaných kanalizačných systémoch.
Náhla a veľká zmena pH, či už zvýšenie alebo zníženie, je zvyčajne spôsobená veľkým vypúšťaním priemyselných odpadových vôd. Úprava pH odpadovej vody zvyčajne zahŕňa pridávanie hydroxidu sodného alebo kyseliny sírovej, čo však výrazne zvyšuje náklady na čistenie.
(3) Oleje a mazivá
Pri vysokom obsahu olejových látok v odpadových vodách sa zníži účinnosť prevzdušňovania prevzdušňovacieho zariadenia. Bez zvýšenia prevzdušňovania sa účinnosť úpravy zníži, ale zvýšenie prevzdušňovania nevyhnutne zvyšuje prevádzkové náklady.
Vysoký obsah oleja tiež znižuje schopnosť usadzovania aktivovaného kalu av závažných prípadoch môže spôsobiť zhlukovanie kalu, čo vedie k tomu, že nerozpustné pevné látky (SS) v odpadovej vode prekračujú normy. Pre prítok s vysokým obsahom oleja by sa malo v štádiu predúpravy pridať zariadenie na odstraňovanie oleja.
(4) Teplota
Teplota má široké spektrum vplyvov na proces aktivovaného kalu.
● Po prvé, ovplyvňuje mikrobiálnu aktivitu. V zime, ak sa neprijmú žiadne kontrolné opatrenia, sa účinnosť liečby zníži.
● Po druhé, ovplyvňuje výkon separácie v sekundárnych sedimentačných nádržiach; napríklad zmeny teploty môžu spôsobiť hustotu prúdov a skrat{0}}; nízke teploty zvyšujú viskozitu kalu a znižujú rýchlosť usadzovania.
● Po tretie, teplota ovplyvňuje účinnosť prevzdušňovania. V lete vyššie teploty znižujú nasýtenie rozpusteným kyslíkom, čo sťažuje prenos kyslíka a znižuje účinnosť prevzdušňovania. Znižuje tiež hustotu vzduchu, takže na udržanie rovnakého prívodu vzduchu je potrebné zvýšiť objem vzduchu.
2.TP (Total Phosphorus) prekračuje normy
Biologické odstraňovanie fosforu závisí od organizmov akumulujúcich polyfosfáty (PAO), ktoré uvoľňujú fosfor v anaeróbnych podmienkach a absorbujú prebytočný fosfor v aeróbnych podmienkach. Fosfor sa odstraňuje vypúšťaním prebytočného kalu- bohatého na fosfor. Príčiny prekročenia normy TP v odpadovej vode zahŕňajú:
(1) Teplota
Teplota ovplyvňuje odstraňovanie fosforu menej zreteľne ako biologické odstraňovanie dusíka. V určitom rozsahu biologické odstraňovanie fosforu úspešne funguje napriek miernym teplotným zmenám. Experimenty ukazujú, že odstraňovanie fosforu je výhodné pri teplotách nad 10 stupňov, pretože PAO rastú pomalšie pri nízkych teplotách.
(2) Hodnota pH
Medzi pH 6,5 a 8,0 zostáva obsah fosforu a rýchlosť príjmu polyfosfátových mikroorganizmov stabilná. Keď pH klesne pod 6,5, absorpcia fosforu prudko klesá. Náhle poklesy pH spôsobujú rýchle zvýšenie koncentrácie fosforu v aeróbnych aj anaeróbnych zónach; čím väčší je pokles pH, tým viac fosforu sa uvoľňuje. Toto uvoľňovanie nie je fyziologickou alebo biochemickou reakciou PAO, ale čisto chemickým účinkom „rozpúšťania kyseliny“. Väčšie uvoľňovanie anaeróbneho fosforu v dôsledku poklesu pH má za následok nižšiu absorpciu aeróbneho fosforu, čo naznačuje, že uvoľňovanie je deštruktívne a neúčinné. Mierna absorpcia fosforu nastáva, keď sa pH zvyšuje.
(3) rozpustený kyslík (DO)
Každý mg molekulárneho kyslíka môže spotrebovať 1,14 mg biodegradovateľnej CHSK, čo inhibuje rast PAO a bráni odstraňovaniu fosforu. Anaeróbna zóna by mala udržiavať nízku DO, aby sa podporila kyslá fermentácia anaeróbmi, podporilo uvoľňovanie fosforu prostredníctvom PAO a znížila spotreba biodegradovateľnej organickej hmoty, čo umožní PAO syntetizovať viac PHB. Naopak, aeróbna zóna vyžaduje vyššiu DO na podporu PAO pri degradácii uloženého PHB na získanie energie na absorpciu rozpusteného fosfátu z odpadových vôd a na syntézu intracelulárneho polyfosfátu. DO by sa malo kontrolovať pod 0,3 mg/l v anaeróbnych zónach a nad 2 mg/l v aeróbnych zónach, aby sa zabezpečilo účinné uvoľňovanie anaeróbneho fosforu a aeróbny príjem.
(4) Dusičnanový dusík v anaeróbnej nádrži
Dusičnanový dusík v anaeróbnej zóne spotrebováva organické substráty, čím inhibuje uvoľňovanie fosforu PAO a tým ovplyvňuje príjem fosforu v aeróbnych podmienkach. Dusičnanový dusík je tiež používaný denitrifikačnými baktériami ako akceptory elektrónov na denitrifikáciu, čo interferuje s fermentačnými procesmi produkujúcimi kyseliny potrebné pre metabolizmus PAO fosforu, potláčajúc uvoľňovanie PAO fosforu, jeho príjem a syntézu PHB. Každý mg dusičnanového dusíka spotrebuje 2,86 mg biologicky odbúrateľného COD, čím sa potláča uvoľňovanie anaeróbneho fosforu. Typicky je dusičnanový dusík kontrolovaný pod 1,5 mg/l.
(5) Vek kalu
Odstraňovanie fosforu sa dosahuje hlavne vypúšťaním prebytočného kalu; teda množstvo prebytočného kalu určuje účinnosť odstraňovania. Vek kalu priamo ovplyvňuje objem vypúšťaného kalu a príjem fosforu. Nižší vek kalu zlepšuje odstraňovanie fosforu zvýšením vypúšťania prebytočného kalu a odstraňovaním systémového fosforu, čím sa znižuje fosfor v odpadovej vode zo sekundárnej sedimentácie. Biologické odstraňovanie dusíka a fosforu však vyžaduje dostatočný vek kalu na rast nitrifikačných a denitrifikačných baktérií, čo často spôsobuje, že odstraňovanie fosforu je neuspokojivé. Vo všeobecnosti je vek kalu v systémoch na odstraňovanie fosforu riadený medzi 3,5 a 7 dňami.
(6) Pomer CHSK/TP
Pri biologickom odstraňovaní fosforu kriticky ovplyvňuje účinnosť odstraňovania typ a množstvo organických substrátov v anaeróbnom štádiu a pomer živín potrebných pre mikróby k fosforu v odpadových vodách. Rôzne substráty vyvolávajú rôzne uvoľňovanie a príjem fosforu. Nízkomolekulárne, ľahko odbúrateľné organické látky (napr. prchavé mastné kyseliny) PAO ľahko používajú na uvoľnenie uloženého polyfosfátu a silnú indukciu uvoľňovania fosforu. Vysoká molekulová hmotnosť, ťažko{5}}rozložiteľné-organické látky spôsobujú slabšie uvoľňovanie fosforu. Čím úplnejšie je anaeróbne uvoľňovanie fosforu, tým väčšie je aeróbne vychytávanie fosforu. PAO využívajú energiu z uvoľňovania anaeróbneho fosforu na absorpciu nízkomolekulárnych organických látok na prežitie v anaeróbnych podmienkach. Dostatok organickej hmoty (CHSK/TP > 15) je preto nevyhnutný pre prežitie PAO a ideálne odstránenie fosforu.
(7) Ľahko biologicky odbúrateľná CHSK (RBCOD)
Štúdie ukazujú, že substráty ako kyselina octová, propiónová a mravčia vedú k vysokým rýchlostiam uvoľňovania fosforu, ktoré závisia od koncentrácie aktivovaného kalu a mikrobiálneho zloženia, nie od koncentrácie substrátu. Takéto uvoľňovanie fosforu prebieha podľa kinetiky nultého -radu. Ostatné organické látky sa musia premeniť na tieto malé molekuly predtým, ako ich PAO dokážu metabolizovať.
(8) Glykogén
Glykogén je veľký rozvetvený polysacharid zložený z glukózových jednotiek a slúži ako vnútrobunková zásobáreň energie. V PAO sa glykogén tvorí v aeróbnom prostredí, kde sa ukladá energia metabolizovaná za anaeróbnych podmienok na produkciu NADH (prekurzor syntézy PHA), ktorý poskytuje metabolickú energiu. Nadmerné prevzdušňovanie alebo nadmerná-oxidácia znižuje glykogén v PAO, čo spôsobuje nedostatok NADH v anaeróbnych podmienkach a slabé odstraňovanie fosforu.
(9) Hydraulický retenčný čas (HRT)
V dobre{0}}prevádzkovaných mestských biologických systémoch na odstraňovanie dusíka a fosforu si uvoľňovanie a príjem fosforu zvyčajne vyžaduje 1,5 až 2,5 hodiny a 2,0 až 3,0 hodiny. O niečo kritickejšie je uvoľňovanie fosforu; preto sa anaeróbna HSL dôkladne monitoruje. Príliš krátka anaeróbna HRT bráni dostatočnému uvoľňovaniu fosforu a rozkladu organickej hmoty na nízke mastné kyseliny; príliš dlhá doba zvyšuje náklady a vedľajšie účinky. Uvoľňovanie a príjem fosforu sú vzájomne prepojené: dostatočné anaeróbne uvoľňovanie zlepšuje aeróbne vychytávanie a naopak, čím sa vytvára pozitívny cyklus. Prevádzkové údaje naznačujú vhodné HRT ako 1h15m–1h45m anaeróbne a 2h–3h10m aeróbne.
(10) Pomer návratnosti (R)
V A/O (anaeróbnych/aeróbnych) procesoch je kritické udržiavať dostatok rozpusteného kyslíka v aktivovanom kale, ktorý sa vracia z prevzdušňovacej nádrže do sekundárnej sedimentačnej nádrže, aby sa zabránilo uvoľňovaniu anaeróbneho fosforu v druhej. Bez rýchleho odstraňovania kalu spôsobujú hrubé vrstvy kalu anaeróbne uvoľňovanie fosforu napriek vysokému DO. Návratové pomery by teda nemali byť príliš nízke, aby sa zabezpečilo rýchle vypúšťanie kalu zo sedimentačných nádrží. Príliš vysoké vratné pomery zvyšujú spotrebu energie a skracujú čas zadržania kalu v prevzdušňovacej nádrži, čím sa zhoršuje odstraňovanie BSK5 a fosforu. Optimálna návratnosť sa pohybuje medzi 50 % a 70 %.
3.Mechanické a elektrické zariadenia
Stabilná prevádzka čistenia odpadových vôd a kalov závisí od spoľahlivého mechanického a elektrického vybavenia, čo má vplyv aj na spotrebu energie zariadenia.
(1) Bar Screen Machine
Prvý krok v liečbe, náchylný na poruchy, ktoré môžu zastaviť prítok odpadových vôd. Bežné problémy:
Zaseknutie v dôsledku opotrebovania ložísk alebo mechanického zlyhania. Vyžaduje pravidelné mazanie a kontrolu.
Blokovanie vláknami, plastovými vreckami spôsobujúce znížený prietok a pretečenie. Vyžaduje technické aktualizácie alebo manuálne čistenie.
(2) Zdvíhacie čerpadlá
Väčšinou ponorné čerpadlá. Medzery obežného kolesa čerpadla a tesniaceho krúžku sa môžu upchať úlomkami, čo znižuje tesnenie a účinnosť a spôsobuje poruchu motora. Odporúča sa pravidelná kontrola, otáčanie čerpadla a vylepšená prevádzka barového sita.
Konštrukcia systému s premenlivým prítokom a zberom vyžaduje, aby čerpadlá usporiadané v stúpaniach s pumpami s pevnou{0}}rýchlosťou a premenlivou{1}otáčkou mohli efektívne zvládať výkyvy.
(3) Dúchadlá
Kľúčové a energeticky-náročné vybavenie. Medzi parametre patrí prietok vzduchu, tlak, spotreba energie a hluk. Bežne používané odstredivé dúchadlá s výhodami oproti Rootsovým dúchadlám v účinnosti, životnosti, hluku a stabilite. Regulácia variabilnej frekvencie a konfigurácie viacerých ventilátorov optimalizujú spotrebu energie.
Pravidelná údržba olejových chladičov, filtrov a zabezpečenie správnej kvality oleja je nevyhnutné, aby sa zabránilo emulgácii a prehriatiu.
(4) Prevzdušňovacie hlavice
Väčšinou mikroporézne membrány (diskové, kupolovité, tanierové, rúrkové typy). Zanášanie a starnutie gumy znižuje účinnosť prenosu kyslíka. Pri dodržiavaní bezpečnostných opatrení je potrebné pravidelné čistenie kyselinou mravčou alebo-vysokotlakovým vzduchom. Vypúšťacie ventily by sa mali pravidelne otvárať, aby sa odstránil kondenzát. Silne upchaté alebo poškodené difúzory by sa mali vymeniť.
(5) Zariadenie na odstraňovanie kalu
V niektorých procesoch chýbajú sekundárne sedimentačné nádrže (napr. SBR, UNITANK), čo spôsobuje zlievanie kalovej vrstvy a nedostatočné vypúšťanie kalu, čím sa zvyšuje spotreba energie a chemikálií. Odporúča sa prerušované alebo viacbodové vypúšťanie kalu-. Nevyhnutná je pravidelná údržba škrabiek a odsávacích zariadení v sedimentačných nádržiach.
(6) Odvodňovacie stroje
Dva hlavné typy: odstredivka a pásový kalolis.
4. Centrifúga:
Zvážte koncentráciu kalu, rýchlosť dávkovania, rozdiel rýchlosti, dávkovanie polyméru na tuhé častice koláča, filtrát SS a regeneráciu.
Väčší rozdiel otáčok skracuje zadržiavanie kalu, zvyšuje obsah vlhkosti a pevných častíc filtrátu.
Menší diferenciál zlepšuje separáciu, ale riskuje upchatie.
Optimalizujte dávkovanie polyméru a rýchlosť podávania.
Bežné problémy:alarmy z dôvodu nedostatočného umývania, prehriatia ložísk z zablokovania mazania, alarmy motora z frekvenčného meniča a nevypúšťanie kalu kvôli malým vločkám kalu, najmä počas obdobia dažďov. Upravte prevádzkové parametre na zmiernenie.
Lis na pásový filter:
Kal stlačený a strihaný medzi dvoma pásmi prechádzajúcimi cez valce, aby sa odstránila voda.
Prevádzkové a údržbové body zahŕňajú rovnomernú distribúciu kalu, mäkké škrabky, systémy čistenia trysiek, automatické sledovanie pásu a blokovacie ochrany.
Bežné problémy: preklzávanie remeňa, vychýlenie remeňa, upchávanie a sušiny koláča klesajú najmä v dôsledku preťaženia, nesprávneho napnutia, poškodených valčekov a prebytočného polyméru. Nevyhnutné je pravidelné nastavovanie a čistenie.
Monitorovacie nástroje
Vysoká nečistota a drsné prostredie spôsobujú časté chyby merania alebo poškodenie online analyzátorov, čo ovplyvňuje riadenie a automatizáciu.
Nevyhnutné sú vhodné jednotky na predúpravu vzorky vody a analyzátory prispôsobené koncentračným rozsahom. Veľké zariadenia by mali mať riadiace systémy kompatibilné s automatizáciou závodu, aby sa znížili náklady na komunikáciu.
Postupy údržby zahŕňajú plánované náhradné diely, pravidelnú kalibráciu, čistenie a výmenu spotrebného materiálu.
Ochrana pred bleskom je pre vonkajšie zariadenia kľúčová z dôvodu častých úderov blesku do čističiek odpadových vôd. Nedostatok ochrany vedie k vysokým nákladom na opravy a prevádzkovým rizikám.