Jäteveden laatu
1. Ylimääräinen orgaaninen aine
Orgaanisen aineksen käsittelytehoon pääasiassa vaikuttavia tekijöitä ovat:
(1) Ravinteet
Yleensä jäteveden ravinteita, kuten typpeä ja fosforia, on mikrobien tarpeisiin riittävästi ja usein liikaakin. Kuitenkin, kun teollisuusjäteveden osuus on suhteellisen suuri, hiili-typpi-fosforisuhde on tarkistettava, jotta varmistetaan, että se täyttää standardin 100:5:1.
● Jos typpeä on puute, lisätään yleensä ammoniumsuoloja.
● Jos fosforista on pulaa, lisätään yleensä fosforihappoa tai fosfaatteja.
(2) pH
Jäteveden pH on yleensä neutraali, 6,5-7,5. pH:n lievä lasku voi johtua viemäriputken anaerobisesta käymisestä. Merkittävät pH:n laskut sadekauden aikana johtuvat usein kaupunkien happosateista, erityisesti yhdistetyissä viemärijärjestelmissä.
Äkillinen ja suuri pH-muutos, oli se sitten nousu tai lasku, johtuu yleensä teollisuuden jäteveden suuresta päästöstä. Jäteveden pH:n säätäminen edellyttää yleensä natriumhydroksidin tai rikkihapon lisäämistä, mutta tämä lisää merkittävästi käsittelykustannuksia.
(3) Öljyt ja rasvat
Kun jäteveden öljypitoisten aineiden pitoisuus on korkea, ilmastuslaitteiden ilmastustehokkuus laskee. Ilmastusta lisäämättä käsittelyn tehokkuus laskee, mutta ilmastuksen lisääminen nostaa väistämättä käyttökustannuksia.
Korkea öljypitoisuus heikentää myös aktiivilietteen laskeutumiskykyä ja voi vaikeissa tapauksissa aiheuttaa lietteen bulkkia, mikä johtaa siihen, että jätevesissä ylittää normit. Jos influenssa on korkea öljypitoisuus, öljynpoistolaitteet tulee lisätä esikäsittelyvaiheessa.
(4) Lämpötila
Lämpötilalla on monenlaisia vaikutuksia aktiivilieteprosessiin.
● Ensinnäkin se vaikuttaa mikrobien toimintaan. Talvella, jos torjuntatoimenpiteitä ei tehdä, hoidon tehokkuus laskee.
● Toiseksi se vaikuttaa erotuskykyyn toissijaisissa sedimentointisäiliöissä; esimerkiksi lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa tiheysvirtoja ja{0}}oikosulkuja; alhaiset lämpötilat lisäävät lietteen viskositeettia ja heikentävät laskeutumiskykyä.
● Kolmanneksi lämpötila vaikuttaa ilmanvaihdon tehokkuuteen. Kesällä korkeammat lämpötilat alentavat liuenneen hapen kylläisyyttä, mikä vaikeuttaa hapen siirtoa ja vähentää ilmastuksen tehokkuutta. Se myös pienentää ilman tiheyttä, joten saman ilmansyötön ylläpitämiseksi ilmamäärää on lisättävä.
2.TP (kokonaisfosfori) ylittää standardit
Biologinen fosforinpoisto perustuu polyfosfaatti{0}}kertyviin organismeihin (PAO), jotka vapauttavat fosforia anaerobisissa olosuhteissa ja absorboivat ylimääräistä fosforia aerobisissa olosuhteissa. Fosfori poistetaan poistamalla fosfori-ylimääräinen liete. Syitä siihen, että jäteveden TP ylittää standardit:
(1) Lämpötila
Lämpötila vaikuttaa fosforin poistoon vähemmän selvästi kuin biologinen typenpoisto. Tietyllä alueella biologinen fosforinpoisto toimii onnistuneesti kohtuullisista lämpötilan muutoksista huolimatta. Kokeet osoittavat, että fosforinpoisto on edullista yli 10 asteen lämpötiloissa, koska PAO:t kasvavat hitaammin alhaisissa lämpötiloissa.
(2) pH-arvo
pH-arvojen 6,5 ja 8,0 välillä fosforipitoisuus ja polyfosfaattimikro-organismien sisäänottonopeus pysyvät vakaina. Kun pH laskee alle 6,5:n, fosforinotto laskee jyrkästi. Äkilliset pH-pudotukset aiheuttavat nopean fosforipitoisuuden nousun sekä aerobisilla että anaerobisilla alueilla; mitä suurempi pH-pudotus, sitä enemmän fosforia vapautuu. Tämä vapautuminen ei ole PAO:iden fysiologinen tai biokemiallinen vaste, vaan puhtaasti kemiallinen "hapon liukenemisen" vaikutus. Suurempi anaerobisen fosforin vapautuminen pH:n laskun vuoksi johtaa pienempään aerobisen fosforin imeytymiseen, mikä osoittaa, että vapautuminen on tuhoisaa ja tehotonta. Pientä fosforinottoa tapahtuu pH:n noustessa.
(3) Liuennut happi (DO)
Jokainen mg molekulaarista happea voi kuluttaa 1,14 mg biohajoavaa COD:tä, mikä estää PAO:n kasvua ja vaikeuttaa fosforin poistumista. Anaerobisen vyöhykkeen tulee säilyttää alhainen DO, jotta se suosii anaerobien aiheuttamaa happokäymistä, edistää PAO:iden fosforin vapautumista ja vähentää biohajoavan orgaanisen aineksen kulutusta, jotta PAO:t voivat syntetisoida enemmän PHB:tä. Sitä vastoin aerobinen vyöhyke vaatii korkeamman DO:n tukemaan PAO:ita hajottamaan varastoitua PHB:tä energian saamiseksi liuenneen fosfaatin absorboimiseksi jätevedestä ja solunsisäisen polyfosfaatin syntetisoimiseksi. DO:n tulisi olla alle 0,3 mg/l anaerobisilla alueilla ja yli 2 mg/l aerobisilla alueilla tehokkaan anaerobisen fosforin vapautumisen ja aerobisen oton varmistamiseksi.
(4) Nitraattityppi anaerobisessa säiliössä
Nitraattityppi anaerobisella vyöhykkeellä kuluttaa orgaanisia substraatteja, mikä estää PAO:iden fosforin vapautumista ja vaikuttaa siten fosforin ottoon aerobisissa olosuhteissa. Myös denitrifikaatiobakteerit käyttävät nitraattityppeä denitrifikaation elektronien vastaanottajina, mikä häiritsee käymisprosesseja, jotka tuottavat PAO-fosforin aineenvaihduntaan tarvittavia happoja, estävät PAO-fosforin vapautumista, ottoa ja PHB-synteesiä. Jokainen mg nitraattityppeä kuluttaa 2,86 mg biohajoavaa COD:tä, mikä estää anaerobisen fosforin vapautumisen. Tyypillisesti nitraattityppeä säädetään alle 1,5 mg/l.
(5) Lietteen ikä
Fosforin poisto saavutetaan pääasiassa poistamalla ylimääräinen liete; siten ylimääräisen lietteen määrä määrää poiston tehokkuuden. Lietteen ikä vaikuttaa suoraan lietteen poistomäärään ja fosforin ottoon. Alempi lietteen ikä parantaa fosforinpoistoa lisäämällä ylimääräistä lietteen poistoa ja järjestelmän fosforinpoistoa, mikä vähentää fosforia sekundäärisedimentaatiojätevesissä. Biologinen typen ja fosforin poisto vaatii kuitenkin riittävän lietteen iän nitrifioivien ja denitrifioivien bakteerien kasvua varten, mikä tekee fosforinpoistosta usein epätyydyttävän. Yleensä lietteen ikää fosforinpoistojärjestelmissä säädellään välillä 3,5–7 päivää.
(6) COD/TP-suhde
Biologisessa fosforinpoistossa orgaanisten substraattien tyyppi ja määrä anaerobisessa vaiheessa sekä mikrobien tarvitsemien ravinteiden suhde jäteveden fosforiin vaikuttavat ratkaisevasti poiston tehokkuuteen. Eri substraatit saavat aikaan vaihtelevan fosforin vapautumisen ja oton. PAO:t käyttävät helposti alhaisen molekyylipainon, helposti hajoavia orgaanisia aineita (esim. haihtuvia rasvahappoja) vapauttamaan varastoitua polyfosfaattia ja indusoimaan fosforin vapautumista voimakkaasti. Suuri molekyylipaino, vaikeasti-hajoavat-orgaaniset aineet aiheuttavat heikomman fosforin vapautumisen. Mitä täydellisempää fosforin vapautuminen anaerobisesti on, sitä suurempi on fosforin otto aerobisesti. PAO:t käyttävät energiaa anaerobisesta fosforin vapautumisesta absorboidakseen pienimolekyylisiä orgaanisia aineita selviytyäkseen anaerobisissa olosuhteissa. Näin ollen riittävä orgaaninen aines (COD/TP > 15) on välttämätöntä PAO:n selviytymiselle ja ihanteelliselle fosforinpoistolle.
(7) Helposti biohajoava COD (RBCOD)
Tutkimukset osoittavat, että substraatit, kuten etikka-, propioni- ja muurahaishappo, johtavat korkeisiin fosforin vapautumisnopeuksiin, jotka riippuvat aktiivilietteen pitoisuudesta ja mikrobikoostumuksesta, eivät substraattipitoisuudesta. Tällainen fosforin vapautuminen noudattaa nolla-kertaluvun kinetiikkaa. Muut orgaaniset aineet on muutettava näiksi pieniksi molekyyleiksi ennen kuin PAO:t voivat metaboloida niitä.
(8) Glykogeeni
Glykogeeni on suuri haarautunut polysakkaridi, joka koostuu glukoosiyksiköistä ja toimii solunsisäisenä energiavarastona. PAO:issa glykogeeni muodostuu aerobisissa ympäristöissä varastoimalla anaerobisissa olosuhteissa metaboloituvaa energiaa NADH:n (PHA-synteesin esiaste) tuottamiseksi, mikä tarjoaa aineenvaihduntaenergiaa. Liiallinen ilmastus tai liiallinen -hapetus vähentää PAO:iden glykogeenia aiheuttaen NADH-puutosta anaerobisissa olosuhteissa ja huonon fosforinpoiston.
(9) Hydraulinen retentioaika (HRT)
Hyvin toimivissa-kunnallisissa biologisissa typen- ja fosforinpoistojärjestelmissä fosforin vapautuminen ja imeytyminen vaativat tyypillisesti 1,5–2,5 tuntia ja 2,0–3,0 tuntia. Fosforin vapautuminen on jonkin verran kriittisempi; näin ollen anaerobista hormonikorvaushoitoa seurataan tarkasti. Liian lyhyt anaerobinen hormonikorvaushoito estää riittävän fosforin vapautumisen ja orgaanisen aineen hajoamisen vähärasvaisiksi hapoiksi; liian pitkä aika lisää kustannuksia ja sivuvaikutuksia. Fosforin vapautuminen ja imeytyminen liittyvät toisiinsa: riittävä anaerobinen vapautuminen parantaa aerobista ottoa ja päinvastoin luoden positiivisen syklin. Käyttötiedot osoittavat sopivia hormonikorvaushoitoja 1t15m–1t45m anaerobisena ja 2t-3t10m aerobisena.
(10) Palautussuhde (R)
A/O-prosesseissa (anaerobinen/aerobinen) on ratkaisevan tärkeää säilyttää riittävästi liuennutta happea aktiivilieteessä, joka palaa ilmastussäiliöstä toissijaiseen sedimentointisäiliöön, jotta estetään anaerobisen fosforin vapautuminen jälkimmäisessä. Ilman nopeaa lietteenpoistoa paksut lietekerrokset aiheuttavat anaerobista fosforin vapautumista korkeasta DO-arvosta huolimatta. Näin ollen palautussuhteet eivät saa olla liian alhaiset, mikä varmistaa lietteen nopean poiston sedimentointisäiliöistä. Liian korkeat palautussuhteet lisäävät energiankulutusta ja lyhentävät lietteen viipymisaikaa ilmastussäiliössä, mikä heikentää BOD5- ja fosforinpoistoa. Optimaaliset tuottosuhteet vaihtelevat 50 % ja 70 % välillä.
3.Mekaaniset ja sähkölaitteet
Jäteveden ja lietteenkäsittelyn vakaa toiminta riippuu luotettavista mekaanisista ja sähköisistä laitteista, mikä vaikuttaa myös laitoksen energiankulutukseen.
(1) Palkkiseulakone
Käsittelyn ensimmäinen vaihe, altis häiriöille, jotka voivat pysäyttää jäteveden tulon. Yleisiä ongelmia:
Tukkeutuminen laakerin kulumisesta tai mekaanisesta viasta. Vaatii säännöllistä voitelua ja tarkastusta.
Kuitujen, muovipussien aiheuttama tukos vähentää virtausta ja ylivuotoa. Vaatii teknisiä päivityksiä tai manuaalista puhdistusta.
(2) Nostopumput
Useimmiten uppopumput. Pumpun juoksupyörän ja tiivisterenkaan välit voivat tukkeutua roskista, mikä heikentää tiivistystä ja tehokkuutta, mikä aiheuttaa moottorivian. Suosittelemme säännöllistä tarkastusta, pumpun pyörimistä ja tehostettua tankosiulan toimintaa.
Vaihteleva sisäänvirtaus- ja keräysjärjestelmä edellyttää pumppuja, jotka on järjestetty kaltevuuteen kiinteällä-nopeuksilla ja muuttuvanopeuksisilla-pumpuilla, jotta heilahtelut voidaan käsitellä tehokkaasti.
(3) Puhaltimet
Avaimet ja{0}}energiaintensiiviset laitteet. Parametreja ovat ilmavirta, paine, virrankulutus ja melu. Yleisesti käytetyillä keskipakopuhaltimilla on etuja Roots-puhaltimiin verrattuna tehokkuuden, käyttöiän, melun ja vakauden suhteen. Säädettävä taajuussäätö ja useat puhallinkokoonpanot optimoivat energian käytön.
Öljynjäähdyttimien, suodattimien säännöllinen huolto ja oikean öljyn laadun varmistaminen on välttämätöntä emulgoitumisen ja ylikuumenemisen estämiseksi.
(4) Ilmastuspäät
Enimmäkseen mikrohuokoisia kalvoja (levy-, kupu-, levy-, putkityypit). Tukkeutuminen ja kumin vanheneminen vähentävät hapen siirtotehoa. Säännöllinen puhdistus muurahaishapolla tai korkeapaineisella-paineilmalla on tarpeen turvatoimien mukaisesti. Tyhjennysventtiilit tulee avata säännöllisesti kondenssiveden poistamiseksi. Vakavasti tukkeutuneet tai vaurioituneet diffuusorit on vaihdettava.
(5) Lietteenpoistolaitteet
Joistakin prosesseista puuttuu toissijaisia sedimentointisäiliöitä (esim. SBR, UNITANK), mikä aiheuttaa lietekerroksen suppiloa ja riittämätöntä lietteen poistoa, mikä lisää energian ja kemikaalien kulutusta. Ajoittainen tai monipiste{3}}lietteen poisto suositellaan. Sedimentointisäiliöiden kaavin- ja imulaitteiden säännöllinen huolto on välttämätöntä.
(6) Vedenpoistokoneet
Kaksi päätyyppiä: sentrifugi ja hihnasuodatinpuristin.
4.Sentrifugi:
Harkitse lietteen konsentraatiota, syöttönopeutta, nopeuseroa, polymeerin annostelua kakun kiintoaineelle, suodoksen SS:tä ja talteenottoa.
Suurempi nopeusero lyhentää lietteen pidättymistä, nostaa kosteuspitoisuutta ja suodoksen kiintoaineita.
Pienempi ero parantaa erotusta, mutta se voi tukkeutua.
Säädä polymeerin annostusta ja syöttönopeutta optimoidaksesi.
Yleisiä ongelmia:hälytykset riittämättömästä pesusta, laakerien ylikuumenemisesta voitelun tukkeutumisesta, moottorihälytyksistä taajuusmuuttajasta ja lieteestä, joka ei purkaudu pienten lietehöyryjen takia erityisesti sadekausien aikana. Säädä toimintaparametreja lieventämään.
Hihnasuodatinpuristin:
Liete puristetaan ja leikataan kahden telojen yli kulkevan hihnan välissä veden poistamiseksi.
Käyttö- ja huoltokohteita ovat tasainen lietteen jakautuminen, pehmeät kaapimet, suuttimien puhdistusjärjestelmät, automaattinen hihnan seuranta ja lukitussuojat.
Yleisiä ongelmia: hihnan luistaminen, hihnan poikkeama, tukkeutuminen ja kakun kiintoainepitoisuus vähenee enimmäkseen ylikuormituksen, väärän jännityksen, vaurioituneiden telojen ja ylimääräisen polymeerin vuoksi. Säännöllinen säätö ja puhdistus ovat välttämättömiä.
Valvontalaitteet
Suuri epäpuhtaus ja ankara ympäristö aiheuttavat toistuvia mittausvirheitä tai vaurioita online-analysaattoreihin, mikä vaikuttaa ohjaukseen ja automaatioon.
Asianmukaiset vesinäytteiden esikäsittelyyksiköt ja pitoisuusalueille sovitetut analysaattorit ovat välttämättömiä. Suurissa laitteissa tulee olla laitosautomaation kanssa yhteensopivia ohjausjärjestelmiä viestintäkustannusten vähentämiseksi.
Huoltotoimenpiteisiin kuuluvat suunnitellut varaosat, säännöllinen kalibrointi, puhdistus ja kulutusosien vaihto.
Ukkossuojaus on ratkaisevan tärkeää ulkokäyttöön tarkoitetuille laitteille, koska salama iskee usein viemärilaitoksiin. Suojauksen puute johtaa korkeisiin korjauskustannuksiin ja käyttöriskeihin.