Notekūdeņu kvalitāte
1. Organisko vielu pārpalikums
Faktori, kas galvenokārt ietekmē organisko vielu attīrīšanas efektivitāti, ir:
(1) Uzturvielas
Parasti barības vielas, piemēram, slāpeklis un fosfors notekūdeņos, ir pietiekamas mikrobu vajadzībām un bieži vien ir pārāk daudz. Tomēr, ja rūpniecisko notekūdeņu īpatsvars ir salīdzinoši augsts, ir jāpārbauda oglekļa -slāpekļa-fosfora attiecība, lai nodrošinātu, ka tā atbilst standartam 100:5:1.
● Ja slāpekļa trūkst, parasti pievieno amonija sāļus.
● Ja trūkst fosfora, parasti pievieno fosforskābi vai fosfātus.
(2) pH
Notekūdeņu pH parasti ir neitrāls, svārstās no 6,5 līdz 7,5. Nelielu pH pazemināšanos var izraisīt anaerobā fermentācija notekūdeņu cauruļvadā. Ievērojams pH kritums lietainā sezonā bieži ir saistīts ar pilsētas skābajiem lietus, īpaši kombinētajās kanalizācijas sistēmās.
Pēkšņas un lielas pH izmaiņas, neatkarīgi no tā, vai tās palielinās vai samazinās, parasti izraisa liela rūpniecisko notekūdeņu izplūde. Notekūdeņu pH regulēšana parasti ietver nātrija hidroksīda vai sērskābes pievienošanu, taču tas ievērojami palielina attīrīšanas izmaksas.
(3) Eļļas un smērvielas
Ja notekūdeņos ir augsts eļļaino vielu saturs, samazināsies aerācijas iekārtu aerācijas efektivitāte. Nepalielinot aerāciju, apstrādes efektivitāte samazināsies, bet aerācijas palielināšana neizbēgami palielina ekspluatācijas izmaksas.
Augsts eļļas saturs samazina arī aktīvo dūņu nosēdināšanas spēju, un smagos gadījumos var izraisīt dūņu masas palielināšanos, kā rezultātā notekūdeņos esošās suspendētās cietās vielas (SS) pārsniedz standartus. Influentam ar augstu eļļas saturu priekšapstrādes posmā jāpievieno eļļas noņemšanas aprīkojums.
(4) Temperatūra
Temperatūrai ir plaša ietekme uz aktīvo dūņu procesu.
● Pirmkārt, tas ietekmē mikrobu darbību. Ziemā, ja netiks veikti kontroles pasākumi, apstrādes efektivitāte samazināsies.
● Otrkārt, tas ietekmē atdalīšanas veiktspēju sekundārajās sedimentācijas tvertnēs; piemēram, temperatūras izmaiņas var izraisīt blīvuma strāvas un{0}}īssavienojumu; zemas temperatūras palielina dūņu viskozitāti un samazina nostādināšanas veiktspēju.
● Treškārt, temperatūra ietekmē aerācijas efektivitāti. Vasarā augstāka temperatūra pazemina izšķīdušā skābekļa piesātinājumu, apgrūtinot skābekļa pārnešanu un samazinot aerācijas efektivitāti. Tas arī samazina gaisa blīvumu, tāpēc, lai uzturētu tādu pašu gaisa padevi, gaisa daudzums ir jāpalielina.
2.TP (kopējais fosfors) pārsniedz standartus
Bioloģiskā fosfora noņemšana balstās uz polifosfātu{0}}akumulējošiem organismiem (PAO), kas atbrīvo fosforu anaerobos apstākļos un absorbē lieko fosforu aerobos apstākļos. Fosfors tiek noņemts, izvadot ar fosforu{2}}bagātas liekās dūņas. Iemesli, kāpēc notekūdeņu TP pārsniedz standartus, ir:
(1) Temperatūra
Temperatūra fosfora atdalīšanu ietekmē mazāk acīmredzami nekā bioloģiskā slāpekļa atdalīšana. Noteiktā diapazonā bioloģiskā fosfora atdalīšana darbojas veiksmīgi, neskatoties uz mērenām temperatūras izmaiņām. Eksperimenti liecina, ka fosfora atdalīšanai ir vēlama temperatūra virs 10 grādiem, jo zemās temperatūrās PAO aug lēnāk.
(2) pH vērtība
No pH 6,5 līdz 8,0 fosfora saturs un polifosfātu mikroorganismu uzņemšanas ātrums paliek stabils. Kad pH nokrītas zem 6,5, fosfora uzņemšana strauji samazinās. Pēkšņi pH kritumi izraisa strauju fosfora koncentrācijas pieaugumu gan aerobajā, gan anaerobajā zonā; jo lielāks pH kritums, jo vairāk izdalās fosfors. Šī izdalīšanās nav PAO fizioloģiska vai bioķīmiska reakcija, bet gan tīri ķīmiska "skābes šķīdināšanas" iedarbība. Lielāka anaerobā fosfora izdalīšanās pH krituma dēļ samazina aerobā fosfora uzņemšanu, norādot, ka izdalīšanās ir destruktīva un neefektīva. Palielinoties pH līmenim, notiek neliela fosfora uzņemšana.
(3) Izšķīdināts skābeklis (DO)
Katrs molekulārā skābekļa mg var patērēt 1,14 mg bioloģiski noārdāma ĶSP, kavējot PAO augšanu un kavējot fosfora izvadīšanu. Anaerobajai zonai jāsaglabā zems DO, lai veicinātu anaerobu izraisītu skābju fermentāciju, veicinot PAO izdalīšanos fosforā un samazinātu bioloģiski noārdāmo organisko vielu patēriņu, ļaujot PAO sintezēt vairāk PHB. Un otrādi, aerobajā zonā ir nepieciešams augstāks DO, lai atbalstītu PAO uzkrāto PHB noārdīšanā, lai iegūtu enerģiju izšķīdušā fosfāta absorbēšanai no notekūdeņiem un intracelulārā polifosfāta sintezēšanai. DO jākontrolē zem 0,3 mg/l anaerobās zonās un virs 2 mg/l aerobās zonās, lai nodrošinātu efektīvu anaerobā fosfora izdalīšanos un aerobo uzņemšanu.
(4) Nitrātu slāpeklis anaerobā tvertnē
Nitrātu slāpeklis anaerobajā zonā patērē organiskos substrātus, kavējot PAO fosfora izdalīšanos un tādējādi ietekmējot fosfora uzņemšanu aerobos apstākļos. Tāpat nitrātu slāpekli izmanto denitrifikācijas baktērijas kā elektronu akceptorus denitrifikācijai, kas traucē fermentācijas procesiem, radot PAO fosfora metabolismam nepieciešamās skābes, nomācot PAO fosfora izdalīšanos, uzņemšanu un PHB sintēzi. Katrs mg nitrātu slāpekļa patērē 2,86 mg bioloģiski noārdāmā ĶSP, nomācot anaerobā fosfora izdalīšanos. Parasti nitrātu slāpeklis tiek kontrolēts zem 1,5 mg/l.
(5) Dūņu vecums
Fosfora atdalīšana galvenokārt tiek panākta, novadot liekās dūņas; tādējādi lieko dūņu daudzums nosaka aizvākšanas efektivitāti. Dūņu vecums tieši ietekmē dūņu izplūdes apjomu un fosfora uzņemšanu. Zemāks dūņu vecums uzlabo fosfora atdalīšanu, palielinot lieko dūņu novadīšanu un sistēmas fosfora atdalīšanu, samazinot fosforu sekundārās sedimentācijas notekūdeņos. Tomēr bioloģiskajai slāpekļa un fosfora atdalīšanai ir nepieciešams pietiekams dūņu vecums nitrificējošu un denitrificējošu baktēriju augšanai, kas bieži vien padara fosfora atdalīšanu neapmierinošu. Parasti dūņu vecumu fosfora atdalīšanas sistēmās kontrolē no 3,5 līdz 7 dienām.
(6) ĶSP/TP attiecība
Bioloģiskās fosfora atdalīšanas gadījumā organisko substrātu veids un daudzums anaerobajā stadijā, kā arī mikrobiem nepieciešamo barības vielu attiecība pret fosforu notekūdeņos kritiski ietekmē atdalīšanas efektivitāti. Dažādi substrāti izraisa atšķirīgu fosfora izdalīšanos un uzņemšanu. PAO viegli izmanto zemas molekulmasas, viegli noārdāmas organiskās vielas (piemēram, gaistošās taukskābes), lai atbrīvotu uzglabāto polifosfātu un izraisītu spēcīgu fosfora izdalīšanos. Augstas molekulmasas, grūti-noārdāmās-organiskās vielas izraisa vājāku fosfora izdalīšanos. Jo pilnīgāka ir fosfora izdalīšanās anaerobā ceļā, jo lielāka ir fosfora uzņemšana aerobā veidā. PAO izmanto enerģiju no anaerobās fosfora izdalīšanās, lai absorbētu zemas molekulārās organiskās vielas, lai izdzīvotu anaerobos apstākļos. Tādējādi pietiekams organisko vielu daudzums (ĶSP/TP > 15) ir būtisks PAO izdzīvošanai un ideālai fosfora atdalīšanai.
(7) Viegli bioloģiski noārdāms ĶSP (RBCOD)
Pētījumi liecina, ka tādi substrāti kā etiķskābe, propionskābe un skudrskābe izraisa augstu fosfora izdalīšanās ātrumu, kas ir atkarīgs no aktīvo dūņu koncentrācijas un mikrobu sastāva, nevis substrāta koncentrācijas. Šāda fosfora izdalīšanās notiek pēc nulles{1}}kārtības kinētikas. Citas organiskās vielas ir jāpārvērš šajās mazajās molekulās, pirms PAO var tās metabolizēt.
(8) Glikogēns
Glikogēns ir liels sazarots polisaharīds, kas sastāv no glikozes vienībām un kalpo kā intracelulāra enerģijas uzkrāšana. PAO glikogēns veidojas aerobā vidē, uzglabājot anaerobos apstākļos metabolizētu enerģiju, lai iegūtu NADH (PHA sintēzes prekursoru), nodrošinot vielmaiņas enerģiju. Pārmērīga aerācija vai pārmērīga -oksidācija samazina glikogēnu PAO, izraisot NADH deficītu anaerobos apstākļos un vāju fosfora izvadīšanu.
(9) Hidrauliskās aiztures laiks (HRT)
Labi-pašvaldības bioloģiskās slāpekļa un fosfora atdalīšanas sistēmās fosfora izdalīšanai un uzņemšanai parasti nepieciešamas attiecīgi 1,5–2,5 stundas un 2,0–3,0 stundas. Fosfora izdalīšanās ir nedaudz kritiskāka; tādējādi anaerobā HAT tiek rūpīgi uzraudzīta. Pārāk īsa anaerobā HAT novērš pietiekamu fosfora izdalīšanos un organisko vielu sadalīšanos līdz zemām taukskābēm; pārāk ilgi palielina izmaksas un blakusparādības. Fosfora izdalīšanās un uzņemšana ir savstarpēji saistītas: pietiekama anaerobā izdalīšanās uzlabo aerobo uzņemšanu un otrādi, radot pozitīvu ciklu. Darbības dati liecina par piemērotiem HAT kā 1h15m–1h45m anaerobiem un 2h–3h10m aerobiem.
(10) Atdeves attiecība (R)
A/O (anaerobos/aerobos) procesos ir ļoti svarīgi saglabāt pietiekami daudz izšķīdušā skābekļa aktīvajās dūņās, kas atgriežas no aerācijas tvertnes uz sekundāro sedimentācijas tvertni, lai novērstu anaerobā fosfora izdalīšanos pēdējā. Bez ātras dūņu noņemšanas biezi dūņu slāņi izraisa anaerobā fosfora izdalīšanos, neskatoties uz augsto DO. Tādējādi atgriešanas koeficienti nedrīkst būt pārāk zemi, nodrošinot ātru dūņu novadīšanu no sedimentācijas tvertnēm. Pārāk augsts atgriešanas koeficients palielina enerģijas patēriņu un samazina dūņu aiztures laiku aerācijas tvertnē, pasliktinot BSP5 un fosfora izvadīšanu. Optimālais atdeves koeficients svārstās no 50% līdz 70%.
3.Mehāniskās un elektriskās iekārtas
Notekūdeņu un dūņu attīrīšanas stabila darbība ir atkarīga no uzticamām mehāniskām un elektriskām iekārtām, kas ietekmē arī iekārtas enerģijas patēriņu.
(1) Stieņu ekrāna mašīna
Pirmais attīrīšanas solis, ar noslieci uz kļūmēm, kas var apturēt notekūdeņu pieplūdi. Biežas problēmas:
Iestrēgšana gultņu nodiluma vai mehānisku bojājumu dēļ. Nepieciešama regulāra eļļošana un pārbaude.
Šķiedru, plastmasas maisiņu bloķēšana, kas samazina plūsmu un pārplūdi. Nepieciešami tehniski uzlabojumi vai manuāla tīrīšana.
(2) Pacelšanas sūkņi
Pārsvarā iegremdējamie sūkņi. Sūkņa lāpstiņriteņa un blīvgredzena spraugas var aizsērēt netīrumi, samazinot blīvējumu un efektivitāti, izraisot motora atteici. Ieteicama regulāra pārbaude, sūkņa griešanās un uzlabota joslas ekrāna darbība.
Mainīgas pieplūdes un savākšanas sistēmas konstrukcijai ir nepieciešami sūkņi, kas sakārtoti slīpumos ar fiksētu -ātrumu un mainīga-ātruma sūkņiem, lai efektīvi izturētu svārstības.
(3) Pūtēji
Atslēgas un{0}}enerģijaietilpīgs aprīkojums. Parametri ietver gaisa plūsmu, spiedienu, enerģijas patēriņu un troksni. Parasti izmantotajiem centrbēdzes pūtējiem ir priekšrocības salīdzinājumā ar Roots pūtējiem efektivitātes, kalpošanas laika, trokšņa un stabilitātes ziņā. Mainīgas frekvences vadība un vairākas ventilatora konfigurācijas optimizē enerģijas patēriņu.
Lai novērstu emulgāciju un pārkaršanu, ir nepieciešama regulāra eļļas dzesētāju, filtru apkope un pareizas eļļas kvalitātes nodrošināšana.
(4) Aerācijas galviņas
Pārsvarā mikroporainas membrānas (disku, kupolu, plākšņu, cauruļu veidi). Aizsērēšana un gumijas novecošana samazina skābekļa pārnešanas efektivitāti. Ir nepieciešama regulāra tīrīšana ar skudrskābi vai augstspiediena gaisu{2}}, ievērojot drošības pasākumus. Lai noņemtu kondensātu, regulāri jāatver drenāžas vārsti. Smagi aizsērējuši vai bojāti difuzori ir jānomaina.
(5) Dūņu noņemšanas aprīkojums
Dažos procesos trūkst sekundāro sedimentācijas tvertņu (piem., SBR, UNITANK), izraisot dūņu slāņa piltuvi un nepietiekamu dūņu novadīšanu, palielinot enerģijas un ķīmisko vielu patēriņu. Ieteicama periodiska vai vairāku -punktu dūņu novadīšana. Nepieciešama regulāra skrāpju un sūkšanas ierīču apkope sedimentācijas tvertnēs.
(6) Atūdeņošanas mašīnas
Divi galvenie veidi: centrifūga un lentes filtra prese.
4. Centrifūga:
Apsveriet dūņu koncentrāciju, padeves ātrumu, ātruma starpību, polimēra devu uz kūkas cietajām vielām, filtrātu SS un reģenerāciju.
Lielāks ātruma diferenciāls saīsina dūņu aizturi, paaugstina mitruma saturu un filtrātu cietās vielas.
Mazāks diferenciālis uzlabo atdalīšanu, bet var aizsērēt.
Pielāgojiet polimēra devu un padeves ātrumu, lai optimizētu.
Biežas problēmas:trauksmes nepietiekamas mazgāšanas dēļ, gultņu pārkaršana no eļļošanas bloķēšanas, motora trauksmes signāli no frekvences pārveidotāja un nogulsnes, kas nav izvadītas nelielu dūņu floku dēļ, īpaši lietainā sezonā. Pielāgojiet darbības parametrus, lai mazinātu.
Siksnas filtra prese:
Dūņas saspiestas un nogrieztas starp divām lentēm, kas iet pāri veltņiem, lai noņemtu ūdeni.
Darbības un apkopes punkti ietver vienmērīgu dūņu sadali, mīkstus skrāpjus, sprauslu tīrīšanas sistēmas, automātisko jostas izsekošanu un bloķēšanas aizsardzību.
Biežas problēmas: jostas slīdēšana, jostas novirze, aizsērēšana un cieto daļiņu samazināšanās galvenokārt pārslodzes, nepareiza spriegojuma, bojātu rullīšu un pārmērīga polimēra dēļ. Regulāra regulēšana un tīrīšana ir būtiska.
Uzraudzības instrumenti
Liels piemaisījums un skarba vide izraisa biežas mērījumu kļūdas vai tiešsaistes analizatoru bojājumus, ietekmējot vadību un automatizāciju.
Ir nepieciešamas atbilstošas ūdens paraugu pirmapstrādes vienības un analizatori, kas pielāgoti koncentrācijas diapazoniem. Lielām iekārtām jābūt vadības sistēmām, kas ir saderīgas ar rūpnīcas automatizāciju, lai samazinātu sakaru izmaksas.
Apkopes procedūras ietver plānotās rezerves daļas, regulāru kalibrēšanu, tīrīšanu un palīgmateriālu nomaiņu.
Zibens aizsardzība ir ļoti svarīga āra ierīcēm, jo bieži zibens spērieni notekūdeņu iekārtās. Aizsardzības trūkums rada augstas remonta izmaksas un darbības riskus.