Heitvee kvaliteet
1. Liigne orgaaniline aine
Orgaanilise aine töötlemise tõhusust mõjutavad peamiselt järgmised tegurid:
(1) Toitained
Üldjuhul on reovees leiduvatest toitainetest, nagu lämmastik ja fosfor, mikroobide vajadusteks piisavad ja sageli ka üleliigsed. Kui aga tööstusliku reovee osakaal on suhteliselt suur, tuleks kontrollida süsiniku-lämmastiku-fosfori suhet, et tagada selle vastavus standardile 100:5:1.
● Kui lämmastikku napib, lisatakse tavaliselt ammooniumisoolasid.
● Fosforipuuduse korral lisatakse tavaliselt fosforhapet või fosfaate.
(2) pH
Reovee pH on tavaliselt neutraalne, jäädes vahemikku 6,5–7,5. PH kerge languse võib põhjustada anaeroobne käärimine kanalisatsioonitorustikus. Märkimisväärne pH langus vihmaperioodil on sageli tingitud linna happevihmadest, eriti kombineeritud kanalisatsioonisüsteemides.
pH järsk ja suur muutus, olgu see siis tõus või langus, on tavaliselt põhjustatud tööstusliku reovee suurest väljavoolust. Reovee pH reguleerimine hõlmab tavaliselt naatriumhüdroksiidi või väävelhappe lisamist, kuid see suurendab oluliselt puhastuskulusid.
(3) Õlid ja määrded
Kui õliste ainete sisaldus reovees on kõrge, väheneb õhutusseadmete aeratsiooni efektiivsus. Aeratsiooni suurendamata töötlemise efektiivsus langeb, kuid õhutamise suurendamine tõstab paratamatult tegevuskulusid.
Kõrge õlisisaldus vähendab ka aktiivmuda settimist ja rasketel juhtudel võib see põhjustada muda täitumist, mille tulemuseks on hõljum (SS) heitvees, mis ületab norme. Suure õlisisaldusega influentide puhul tuleks eeltöötluse etapis lisada õlieemaldusseadmed.
(4) Temperatuur
Temperatuuril on aktiivmuda protsessile lai valik mõjusid.
● Esiteks mõjutab see mikroobide aktiivsust. Talvel, kui tõrjemeetmeid ei võeta, väheneb ravi efektiivsus.
● Teiseks mõjutab see eraldusvõimet sekundaarsetes settepaakides; näiteks võivad temperatuurimuutused põhjustada tihedusvoolu ja{0}}lühise; madalad temperatuurid suurendavad muda viskoossust ja vähendavad settimist.
● Kolmandaks mõjutab temperatuur õhutamise efektiivsust. Suvel alandavad kõrgemad temperatuurid lahustunud hapniku küllastumist, muutes hapniku ülekandmise keerulisemaks ja vähendades õhutamise efektiivsust. See vähendab ka õhu tihedust, nii et sama õhuvarustuse säilitamiseks tuleb õhuhulka suurendada.
2.TP (üldfosfor) ületab standardeid
Fosfori bioloogiline eemaldamine põhineb polüfosfaate{0}}akumuleerivatel organismidel (PAO), mis vabastavad anaeroobsetes tingimustes fosforit ja absorbeerivad aeroobsetes tingimustes liigset fosforit. Fosfor eemaldatakse fosfori-liigse muda väljastamise teel. Heitvee TP normide ületamise põhjused on järgmised:
(1) Temperatuur
Temperatuur mõjutab fosfori eemaldamist vähem ilmselgelt kui bioloogiline lämmastiku eemaldamine. Teatud vahemikus toimib bioloogiline fosfori eemaldamine edukalt hoolimata mõõdukatest temperatuurimuutustest. Katsed näitavad, et fosfori eemaldamine on eelistatavam temperatuuril üle 10 kraadi, kuna PAO-d kasvavad madalatel temperatuuridel aeglasemalt.
(2) pH väärtus
pH 6,5 ja 8,0 vahel jääb fosforisisaldus ja polüfosfaadist mikroorganismide omastamise kiirus stabiilseks. Kui pH langeb alla 6,5, väheneb fosfori omastamine järsult. Järsk pH langus põhjustab fosfori kontsentratsiooni kiiret tõusu nii aeroobses kui anaeroobses tsoonis; mida suurem on pH langus, seda rohkem fosforit eraldub. See vabanemine ei ole PAO-de füsioloogiline või biokeemiline reaktsioon, vaid puhtalt keemiline "happe lahustumise" efekt. Suurem anaeroobse fosfori vabanemine pH languse tõttu vähendab aeroobse fosfori omastamist, mis näitab, et vabanemine on hävitav ja ebaefektiivne. Kerge fosfori omastamine toimub siis, kui pH tõuseb.
(3) Lahustatud hapnik (DO)
Iga mg molekulaarset hapnikku võib tarbida 1,14 mg biolagunevat COD-d, mis pärsib PAO kasvu ja takistab fosfori eemaldamist. Anaeroobne tsoon peaks säilitama madala DO, et soodustada happelist kääritamist anaeroobide poolt, soodustades fosfori vabanemist PAO-de poolt ja vähendada biolaguneva orgaanilise aine tarbimist, võimaldades PAO-del sünteesida rohkem PHB-d. Seevastu aeroobne tsoon vajab PAO-de toetamiseks kõrgemat DO-d salvestatud PHB lagundamisel, et saada energiat kanalisatsioonist lahustunud fosfaadi absorbeerimiseks ja rakusisese polüfosfaadi sünteesimiseks. Tõhusa anaeroobse fosfori vabanemise ja aeroobse omastamise tagamiseks tuleks DO-d kontrollida alla 0,3 mg/l anaeroobsetes tsoonides ja üle 2 mg/l aeroobsetes tsoonides.
(4) Nitraatlämmastik anaeroobses paagis
Nitraatlämmastik anaeroobses tsoonis tarbib orgaanilisi substraate, inhibeerides PAO-de fosfori vabanemist ja mõjutades seega fosfori omastamist aeroobsetes tingimustes. Samuti kasutavad nitraatlämmastikku denitrifitseerivad bakterid denitrifikatsiooni elektronaktseptoritena, mis häirib fermentatsiooniprotsesse, mis toodavad PAO fosfori metabolismiks vajalikke happeid, pärsivad PAO fosfori vabanemist, omastamist ja PHB sünteesi. Iga mg nitraatlämmastikku kulutab 2,86 mg biolagunevat KHT-d, mis pärsib anaeroobse fosfori vabanemist. Tavaliselt kontrollitakse nitraatlämmastikku alla 1,5 mg/l.
(5) Muda vanus
Fosfori eemaldamine saavutatakse peamiselt liigse muda ärajuhtimise teel; seega määrab liigse muda kogus eemaldamise efektiivsuse. Muda vanus mõjutab otseselt muda väljalaske mahtu ja fosfori omastamist. Muda madalam vanus parandab fosfori eemaldamist, suurendades liigset muda väljajuhtimist ja süsteemi fosfori eemaldamist, vähendades fosforit sekundaarses settimise heitvees. Kuid bioloogiline lämmastiku ja fosfori eemaldamine nõuab nitrifitseerivate ja denitrifitseerivate bakterite kasvuks piisavat muda vanust, mis muudab fosfori eemaldamise sageli ebarahuldavaks. Üldiselt kontrollitakse muda vanust fosfori eemaldamise süsteemides vahemikus 3,5–7 päeva.
(6) COD/TP suhe
Bioloogilisel fosfori eemaldamisel mõjutab eemaldamise efektiivsust kriitiliselt orgaaniliste substraatide tüüp ja kogus anaeroobses staadiumis ning mikroobide jaoks vajalike toitainete ja fosfori suhe kanalisatsioonis. Erinevad substraadid kutsuvad esile erineva fosfori vabanemise ja omastamise. Madala molekulmassiga kergesti lagunevaid orgaanilisi aineid (nt lenduvaid rasvhappeid) kasutavad PAO-d kergesti ladustatud polüfosfaadi vabastamiseks ja fosfori tugeva vabanemise esilekutsumiseks. Kõrge molekulmassiga, raskesti{5}}lagunevad-orgaanilised ained põhjustavad fosfori nõrgema vabanemise. Mida täielikum on fosfori vabanemine anaeroobselt, seda suurem on fosfori omastamine aeroobselt. PAO-d kasutavad anaeroobse fosfori vabanemise energiat, et absorbeerida madalmolekulaarseid orgaanilisi aineid anaeroobsetes tingimustes ellujäämiseks. Seega on PAO ellujäämiseks ja ideaalseks fosfori eemaldamiseks vajalik piisav orgaaniline aine (COD/TP > 15).
(7) Kergesti biolagunev COD (RBCOD)
Uuringud näitavad, et substraadid, nagu äädik-, propioon- ja sipelghape, toovad kaasa kõrge fosfori vabanemise kiiruse, mis sõltub aktiivmuda kontsentratsioonist ja mikroobse koostisest, mitte substraadi kontsentratsioonist. Selline fosfori vabanemine järgib nulljärku{1}}kineetikat. Teised orgaanilised ained tuleb nendeks väikesteks molekulideks muuta, enne kui PAO-d saavad neid metaboliseerida.
(8) Glükogeen
Glükogeen on suur hargnenud polüsahhariid, mis koosneb glükoosiühikutest ja toimib rakusisese energia salvestajana. PAO-des moodustub aeroobses keskkonnas glükogeen, mis salvestab anaeroobsetes tingimustes metaboliseeruvat energiat, et toota NADH-d (PHA sünteesi eelkäija), pakkudes metaboolset energiat. Liigne õhutamine või liigne -oksüdatsioon vähendab glükogeeni sisaldust PAO-des, põhjustades anaeroobsetes tingimustes NADH puudulikkust ja halba fosfori eemaldamist.
(9) Hüdrauliline retentsiooniaeg (HRT)
Hästi-toimivates kohalikes bioloogilistes lämmastiku- ja fosforieemaldussüsteemides kulub fosfori vabanemiseks ja omastamiseks tavaliselt vastavalt 1,5–2,5 tundi ja 2,0–3,0 tundi. Fosfori vabanemine on mõnevõrra kriitilisem; seega jälgitakse anaeroobset HAR-d hoolikalt. Liiga lühike anaeroobne HAR takistab piisavat fosfori vabanemist ja orgaanilise aine lagunemist madalateks rasvhapeteks; liiga pikk aeg suurendab kulusid ja kõrvalmõjusid. Fosfori vabanemine ja omastamine on omavahel seotud: piisav anaeroobne vabanemine parandab aeroobset omastamist ja vastupidi, luues positiivse tsükli. Tööandmed näitavad, et sobivad HRTd on 1h15m–1h45m anaeroobne ja 2h–3h10m aeroobne.
(10) Tagastussuhe (R)
A/O (anaeroobne/aeroobne) protsessides on ülioluline säilitada aeratsioonipaagist sekundaarsesse settepaaki tagasi pöörduvas aktiivmudas piisavalt lahustunud hapnikku, et vältida anaeroobse fosfori vabanemist viimases. Ilma muda kiire eemaldamiseta põhjustavad paksud mudakihid hoolimata kõrgest DO-st anaeroobse fosfori vabanemist. Seega ei tohiks tagasivoolu suhe olla liiga madal, tagades muda kiire väljalaskmise settepaakidest. Liiga kõrged tagastussuhted suurendavad energiatarbimist ja vähendavad muda peetumisaega õhutuspaagis, halvendades BHT5 ja fosfori eemaldamist. Optimaalsed tootlussuhted jäävad vahemikku 50–70%.
3.Mehaanilised ja elektrilised seadmed
Reovee- ja mudapuhastuse stabiilne toimimine sõltub töökindlatest mehaanilistest ja elektrilistest seadmetest, mis mõjutab ka tehase energiatarbimist.
(1) Ribaekraani masin
Puhastuse esimene etapp, mis on altid riketele, mis võivad peatada reovee sissevoolu. Levinud probleemid:
Laagrite kulumise või mehaanilise rikke tõttu tekkinud kinnikiilumine. Nõuab regulaarset määrimist ja ülevaatust.
Kiudude, kilekottide ummistus, mis põhjustab voolu vähenemist ja ülevoolu. Vajab tehnilisi uuendusi või käsitsi puhastamist.
(2) Tõstepumbad
Enamasti sukelpumbad. Pumba tiiviku ja tihendusrõnga vahed võivad olla ummistunud, vähendades tihedust ja tõhusust, põhjustades mootoririkkeid. Soovitatav on regulaarne ülevaatus, pumba pöörlemine ja ribaekraani täiustatud töö.
Muutuva sissevoolu ja kogumissüsteemi konstruktsioon eeldab, et kõikumiste tõhusaks käsitlemiseks on pumbad, mis on paigutatud gradientidele fikseeritud -kiirusega ja muutuva kiirusega-pumpadega.
(3) Puhurid
Võtme- ja{0}}energiamahukad seadmed. Parameetrid hõlmavad õhuvoolu, rõhku, energiatarbimist ja müra. Tavaliselt kasutatavad tsentrifugaalpuhurid, millel on Rootsi puhurite ees eelised tõhususe, eluea, müra ja stabiilsuse osas. Muutuva sagedusega juhtimine ja mitu puhuri konfiguratsiooni optimeerivad energiakasutust.
Emulgeerumise ja ülekuumenemise vältimiseks on vajalik õlijahutite, filtrite regulaarne hooldus ja õige õlikvaliteedi tagamine.
(4) Õhutuspead
Enamasti mikropoorsed membraanid (ketta-, kupli-, plaadi-, torutüübid). Ummistused ja kummi vananemine vähendavad hapnikuülekande efektiivsust. Ettevaatusabinõusid järgides on vaja regulaarset puhastamist sipelghappe või kõrgsurveõhuga{2}}. Kondensaadi eemaldamiseks tuleb tühjendusklappe regulaarselt avada. Tugevalt ummistunud või kahjustatud difuusorid tuleks välja vahetada.
(5) Muda eemaldamise seadmed
Mõnel protsessil puuduvad sekundaarsed settepaagid (nt SBR, UNITANK), mis põhjustab mudakihi kanalisatsiooni ja ebapiisava muda väljajuhtimise, suurendades energia- ja kemikaalikulu. Soovitatav on vahelduv või mitmepunktiline muda väljajuhtimine. Vajalik on settepaakide kaabitsa- ja imemisseadmete regulaarne hooldus.
(6) Veetustamise masinad
Kaks peamist tüüpi: tsentrifuug ja lintfiltripress.
4. Tsentrifuug:
Võtke arvesse muda kontsentratsiooni, etteandekiirust, kiiruse erinevust, polümeeri annust kooki tahketele ainetele, filtraadi SS-i ja regenereerimist.
Suurem pöörete diferentsiaal lühendab muda kinnipidamist, suurendades niiskusesisaldust ja filtraadi tahkeid aineid.
Väiksem diferentsiaal parandab eraldumist, kuid võib ummistuda.
Optimeerimiseks reguleerige polümeeri annust ja etteandekiirust.
Levinud probleemid:häiresignaalid ebapiisava pesemise, laagrite ülekuumenemise tõttu määrimisummistumisest, sagedusmuunduri mootorialarmid ja väikeste mudahelbete tõttu väljavoolamata muda, eriti vihmaperioodidel. Leevendamiseks kohandage tööparameetreid.
Lintfiltri press:
Muda surutakse kokku ja pügatakse vee eemaldamiseks üle rullide kulgeva rihma vahel.
Töö- ja hoolduspunktid hõlmavad muda ühtlast jaotumist, pehmeid kaabitsaid, düüside puhastussüsteeme, automaatset rihma jälgimist ja blokeerimiskaitseid.
Levinud probleemid: rihma libisemine, rihma kõrvalekalle, ummistus ja kooki tahkete ainete vähenemine peamiselt ülekoormuse, ebaõige pinge, kahjustatud rullide ja liigse polümeeri tõttu. Regulaarne reguleerimine ja puhastamine on hädavajalikud.
Seirevahendid
Suur ebapuhtus ja karm keskkond põhjustavad sagedasi mõõtmisvigu või võrguanalüsaatorite kahjustusi, mõjutades juhtimist ja automatiseerimist.
Vaja on korralikke veeproovide eeltöötlusseadmeid ja kontsentratsioonivahemikele sobitatud analüsaatoreid. Sidekulude vähendamiseks peaksid suurtel seadmetel olema tehase automatiseerimisega ühilduvad juhtimissüsteemid.
Hooldusprotseduurid hõlmavad planeeritud varuosi, regulaarset kalibreerimist, puhastamist ja kulumaterjalide väljavahetamist.
Piksekaitse on välisseadmete jaoks ülioluline, kuna kanalisatsioonijaamades tabab pikse sageli. Kaitse puudumine põhjustab suuri remondikulusid ja kasutusriske.