Analýza dôvodov a opatrení na prekročenie štandardov pre rôzne ukazovatele v čističkách odpadových vôd

(1) živiny

Všeobecne platí, že živiny, ako je amoniak a fosfor v odpadových vodách, spĺňajú potreby mikroorganizmov a sú nadbytočné. Keď však priemyselná odpadová voda predstavuje veľký podiel, malo by sa venovať pozornosť výpočtu, či pomer uhlíka, dusíka a fosforu spĺňa 100: 5: 1. Ak v odpadovej vode nie je nedostatok dusíka, zvyčajne sa môžu pridať amónne soli. Ak v odpadovej vode chýba fosfor, zvyčajne sa môže pridať kyselina fosforečná alebo fosfáty

(2) PH

Hodnota pH odpadu je neutrálna, zvyčajne 6,5 ~ 7,5. Mierne zníženie pH môže byť spôsobené anaeróbnou fermentáciou v kanalizačnom potrubí. Veľké pokles pH počas obdobia dažďov je často spôsobené dažďom mestskej kyseliny, čo je obzvlášť výrazné v kombinovaných kanalizačných systémoch. Náhle a veľké zmeny v pH, či už ide o zvýšenie alebo zníženie, sú zvyčajne spôsobené prepustením veľkých množstiev priemyselnej odpadovej vody. Na úpravu hodnoty pH kanalizácie sa zvyčajne pridáva hydroxid sodný alebo kyselina sírová, ale výrazne sa zvýši náklady na čistenie odpadových vôd.

(3) olej a mastnota

Ak je obsah oleja v odpadových vodách vysoký, zníži sa účinnosť prevzdušňovania prevzdušňovacieho zariadenia. Ak sa objem prevzdušňovania nezvýši, účinnosť ošetrenia sa zníži, ale zvýšenie objemu prevzdušňovania nevyhnutne zvýši náklady na čistenie odpadových vôd. Okrem toho vysoký obsah oleja v odpadových vodách tiež zníži výkonnosť aktivovaného kalu. V závažných prípadoch to spôsobí opuch kalu, čo bude mať za následok nadmerné SS v odtoku. Pre vplyv s vysokým obsahom oleja je potrebné pridať zariadenie na odstraňovanie oleja do časti predbežnej úpravy.

(4) Teplota

Vplyv teploty na proces aktivovaného kalu je veľmi rozsiahly. Po prvé, teplota ovplyvňuje aktivitu mikroorganizmov v aktivovanom kalu. V zime, keď je teplota nízka, ak sa prijmú žiadne regulačné opatrenia, účinok liečby sa zníži. Po druhé, teplota ovplyvní separačnú výkonnosť sekundárnej sedimentačnej nádrže. Napríklad zmeny teploty spôsobia, že sedimentačná nádrž spôsobí tok hustoty, čo bude mať za následok krátky - obvod; Zníženie teploty zníži výkon sedimentácie aktivovaného kalu v dôsledku zvýšenej viskozity; Zmeny teploty ovplyvnia účinnosť prevzdušňovacieho systému. Keď teplota v lete stúpa, bude ťažké okysličovať v dôsledku zníženia koncentrácie saturácie rozpusteného kyslíkom, čo vedie k zníženiu účinnosti aerácie a zníženiu hustoty vzduchu. Ak má objem prívodu vzduchu zostať nezmenený, musí sa zvýšiť objem prívodu vzduchu.

Odstraňovanie dusíka amoniaku z odpadovej vody primárne zahŕňa nitrifikáciu založenú na tradičnom procese aktivovaného kalu. Zahŕňa to použitie oneskorenej prevzdušňovania na zníženie zaťaženia systému.

Dôvody nadmerného dusíka amoniaku vo odpadových vodách zahŕňajú mnoho aspektov, najmä vrátane:

(1) Zaťaženie a vek kalu

Biologická nitrifikácia je nízky - proces zaťaženia a f/m je zvyčajne 0,05 ~ 0,15 kgbod/kgmlvss · d. Čím nižšie je zaťaženie, tým úplnejšia je nitrifikácia a čím vyššia je účinnosť konverzie NH3-N až 3-N. V súvislosti s nízkym zaťažením je SRT biologického nitrifikačného systému vo všeobecnosti dlhší, pretože generný cyklus nitrifikujúcich baktérií je dlhší. Ak je čas zadržiavania kalu v biologickom systéme príliš krátky, to znamená, že SRT je príliš krátky, keď je koncentrácia kalu nízka, nitrifikačné baktérie sa nedajú kultivovať a nedá sa získať dobrý nitrifikačný účinok. Kontrola SRT závisí od faktorov, ako je teplota. Pre biologické systémy s deammonifikáciou ako hlavným účelom sa SRT zvyčajne môže považovať za 11 ~ 23d.

(2) Pomer reflow

Pomer reflow systému biologickej nitrifikácie je všeobecne väčší ako pomer tradičného procesu aktivovaného kalu. Je to hlavne preto, že aktivovaný kalový zmiešaný likér biologického nitrifikačného systému už obsahuje veľké množstvo dusičnanu. Ak je pomer reflow príliš malý, aktivovaný kal zostane v sekundárnej sedimentačnej nádrži po dlhú dobu, čo je ľahké spôsobiť denitrifikáciu a spôsobiť vznášanie kalu. Pomer reflow sa zvyčajne kontroluje pri 50 ~ 100%.

(3) Hydraulická retenčná doba

Hydraulická retenčná doba v nádrži na biologickú nitrifikáciu je tiež dlhšia ako čas procesu aktivovaného kalu a mal by byť najmenej 8 hodín. Je to hlavne preto, že miera nitrifikácie je oveľa nižšia ako miera odstraňovania organických znečisťujúcich látok, takže je potrebný dlhší reakčný čas.

(4) BOD5/TKN

TKN sa vzťahuje na súčet organického dusíka a amoniaku vo vode. BOD5/TKN v odpadových vodách je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim nitrifikačný účinok. Čím väčší je BOD5/TKN, tým menší je podiel nitrifikujúcich baktérií v aktivovanom kalu, tým nižšia rýchlosť nitrifikácie a nižšia účinnosť nitrifikácie za rovnakých prevádzkových podmienok; Naopak, čím menšia je BOD5/TKN, tým vyššia je účinnosť nitrifikácie. Prevádzková prax mnohých čistiarní odpadových vôd zistila, že optimálny rozsah hodnoty BOD5/TKN je asi 2 ~ 3.

(5) Miera nitrifikácie

Špeciálnym procesným parametrom systému biologického nitrifikácie je miera nitrifikácie, ktorá sa týka množstva amoniaku konvertovaného na jednotku hmotnosti aktivovaného kalu za deň. Veľkosť rýchlosti nitrifikácie závisí od mnohých faktorov, ako je podiel nitrifikačných baktérií pri aktivovanom kalu a teplote odpadových vôd. Typická hodnota je 0,02 GNH3-N/GMLVSS · d.

(6) Rozpustené baktérie nitrifikujúceho kyslíka sú povinnými aeróbnymi baktériami. Zastavia svoje životné činnosti, keď kyslík chýba. Rýchlosť absorpcie kyslíka nitrifikačných baktérií je oveľa nižšia ako miera baktérií, ktoré rozkladajú organické látky. Ak sa nezachová dostatok kyslíka, nitrifikačné baktérie nebudú schopné „súťažiť“ o kyslík, ktorý potrebujú. Preto sa rozpustený kyslík v aeróbnej zóne biologického bazénu musí udržiavať nad 2 mg/l. V osobitných prípadoch sa musí zvýšiť obsah rozpusteného kyslíka.

(7) Baktérie nitrifikácie teploty sú tiež veľmi citlivé na zmeny teploty. Ak je teplota odpadovej vody pod 15 stupňov, rýchlosť nitrifikácie výrazne klesne. Ak je teplota odpadovej vody pod 5 stupňov, ich fyziologické aktivity sa úplne zastavia. Preto je v zime jav nadmerného dusíka amoniaku v odpadových vodách čistiacich prostriedkov, najmä v severných oblastiach, zrejmejší.

(8) Baktérie nitrifikujúce pH sú veľmi citlivé na pH. Ich biologická aktivita je najsilnejšia v rozsahu pH 8 až 9. Keď je pH<6.0 or >9.6, biologická aktivita nitrifikujúcich baktérií sa inhibuje a má tendenciu zastaviť. Preto by sa pH zmiešaného roztoku biologického nitrifikačného systému malo kontrolovať, aby bolo väčšie ako 7,0.

Deammonifikácia odpadových vôd je založená na procese biologickej nitrifikácie a pridáva proces biologickej denitrifikácie. Proces denitrifikácie sa týka procesu biochemickej reakcie, v ktorom sa dusičnany v odpadových vodách redukujú na plyn dusíka mikroorganizmami za anoxických podmienok.

Dôvody nadmerného celkového dusíka vo odpadových vôli zahŕňajú mnoho aspektov, najmä vrátane:

(1) Zaťaženie a vek kalu

Pretože biologická nitrifikácia je predpokladom biologickej denitrifikácie, účinná a stabilná denitrifikácia môže dosiahnuť iba dobrá nitrifikácia. Preto musí systém deammonifikácie prijať aj nízke zaťaženie alebo ultra - s nízkym zaťažením a vekom vysokého kalu.

(2) interný a externý pomer recirkulácie

Vonkajšia recirkulácia biologického denitrifikačného systému je menšia ako v prípade jednoduchého biologického nitrifikačného systému. Je to hlavne preto, že väčšina amoniaku v odpadovej vode bola odstránená a koncentrácia NO3-N v sekundárnej sedimentačnej nádrži nie je vysoká. Relatívne povedané, riziko vznášania kalu v sekundárnom sedimentačnom tanku v dôsledku denitrifikácie je veľmi malé. Na druhej strane, miera usadzovania kalu v systéme denitrifikácie je pomerne rýchla. Pod predpokladom zabezpečenia požadovanej koncentrácie spiatočného kalu sa môže pomer návratnosti skrátiť, aby sa rozšíril čas pobytu odpadovej vody v prevzdušňovacej nádrži.

Pre studňu - fungujúca čistiarňa odpadových vôd je možné externý návratový pomer kontrolovať pod 50%. Interný pomer návratnosti sa všeobecne riadi medzi 300 a 500%.

(3) Miera denitrifikácie

Miera denitrifikácie sa týka množstva dusičnanu denitrifikovaného na jednotku aktivovaného kalu za deň. Rýchlosť denitrifikácie súvisí s faktormi, ako je teplota a typická hodnota je 0,06 ~ 0,07GNO3-N/GMLVSS · d.

(4) rozpustený kyslík v anoxickej zóne

Na denitrifikáciu sa očakáva, že je čo najnižšia, najnižšia nula, takže denitrifikačné baktérie môžu „plne“ vykonať denitrifikáciu a zlepšiť účinnosť denitrifikácie. Avšak zo skutočnej činnosti čistiarne odpadových vôd je stále ťažké kontrolovať DO v anoxickej zóne pod 0,5 mg/l, čo ovplyvňuje proces biologickej denitrifikácie, a tak ovplyvňuje celkový index dusíka odpadu.

(5) BOD5/TKN

Pretože denitrifikačné baktérie denitrifikujú a odstraňujú amoniak v procese rozkladu organických látok, musí existovať dostatok organických látok v kanalizácii vstupujúcich do anoxickej zóny, aby sa zabezpečilo hladký pokrok denitrifikácie. Kvôli oneskoreniu v konštrukcii podporných sietí potrubia v mnohých čističkách odpadových vôd je BOD5 vstupujúci do závodu nižšia ako konštrukčná hodnota, zatiaľ čo ukazovatele ako dusík a fosfor sú ekvivalentné alebo vyššie ako konštrukčné hodnoty, vďaka čomu je zdroj uhlíka vplyvu nedokázal splniť požiadavku na zdroj uhlíka s denitrifikáciou a spôsobovať tiež spôsobujúci celkový nitrogén v efluente k existujúcemu štandardu.

(6) PH

Denitrifikačné baktérie nie sú také citlivé na zmeny pH ako nitrifikačné baktérie. Môžu vykonávať normálny fyziologický metabolizmus v rozsahu pH 6-9, ale optimálny rozsah pH pre biologickú denitrifikáciu je 6,5-8,0.

(7) Teplota

Aj keď denitrifikačné baktérie nie sú také citlivé na zmeny teploty ako nitrifikujúce baktérie, denitrifikačný efekt sa tiež zmení so zmenami teploty. Čím vyššia je teplota, tým vyššia je rýchlosť denitrifikácie. Pri 30-35 stupňoch dosahuje miera denitrifikácie maximum. Ak je teplota nižšia ako 15 stupňov, rýchlosť denitrifikácie sa výrazne zníži a keď dosiahne 5 stupňov, denitrifikácia bude mať tendenciu zastaviť. Preto, aby sa zabezpečil účinok denitrifikácie v zime, je potrebné zvýšiť SRT, zvýšiť koncentráciu kalov alebo zvýšiť počet prevádzkových bazénov.

Pri odstraňovaní biologického fosforu sa fosfor uvoľňuje polyfosfátovými baktériami za anaeróbnych podmienok a nadmerne absorbovaný za aeróbnych podmienok. Dôvody nadmerného TP odpadu spôsobené odstraňovaním fosforu prepustením fosforu - bohatý prebytočný kal zahŕňajú mnoho aspektov, najmä vrátane:

(1) Teplota

Vplyv teploty na odstránenie fosforu nie je taký zrejmý ako účinok na proces biologickej denitrifikácie. V určitom teplotnom rozsahu môže odstránenie biologického fosforu úspešne fungovať, keď zmena teploty nie je príliš veľká. Pokusy ukazujú, že teplota na odstránenie biologického fosforu by mala byť vyššia ako 10 stupňov, pretože rýchlosť rastu baktérií polyfosfátov sa pri nízkych teplotách spomalí.

(2) Hodnota pH

Ak je pH medzi 6,5-8,0, obsah fosforu a rýchlosť absorpcie fosforu polyfosfátových mikroorganizmov zostávajú stabilné. Ak je hodnota pH nižšia ako 6,5, rýchlosť absorpcie fosforu prudko klesne. Keď hodnota pH náhle klesne, koncentrácia fosforu v aeróbnych aj anaeróbnych zónach prudko stúpa. Čím väčší pokles pH, tým väčšie je uvoľnenie. To naznačuje, že uvoľňovanie fosforu spôsobené poklesom pH nie je fyziologická a biochemická reakcia polyfosfátových baktérií na zmenu pH, ale čisto chemický účinok „rozpúšťania kyseliny“. Okrem toho, čím väčšie je anaeróbne uvoľňovanie spôsobené poklesom pH, tým nižšia je aeróbna absorpčná kapacita fosforu. To naznačuje, že uvoľňovanie spôsobené poklesom pH je deštruktívne a neúčinné. Keď stúpa pH, dochádza k miernej absorpcii fosforu.

(3) rozpustený kyslík

Každý miligram molekulárneho kyslíka môže konzumovať 1,14 mg biologicky odbúrateľného CODCR, ktorý inhibuje rast polyfosfátových organizmov a sťažuje dosiahnutie očakávaného účinku odstraňovania fosforu. Anaeróbna zóna by mala udržiavať nižšiu hodnotu rozpusteného kyslíka, aby sa uľahčila fermentácia a produkcia kyselín anaeróbnymi baktériami, čím umožnila lepšie uvoľňovanie fosforu lepšie uvoľňovať fosfor. Okrem toho menej rozpusteného kyslíka vedie k zníženiu spotreby ľahko degradovateľnej organickej hmoty, čím umožňuje baktériám polyfosfátov syntetizovať viac PHB.

V aeróbnej zóne je potrebný viac rozpusteného kyslíka na uľahčenie rozkladu uložených látok PHB polyfosfátovými baktériami, aby sa získala energia na absorbovanie rozpusteného fosfátu v kanalizácii na syntézu bunkového polyfosfátu. DO v anaeróbnej zóne je regulovaný pod 0,3 mg/l a DO v aeróbnej zóne je regulovaný nad 2 mg/l, aby sa zabezpečil hladký pokrok uvoľňovania anaeróbneho fosforu a absorpcie aeróbneho fosforu.

(4) dusík dusíka v anaeróbnych nádržiach

Prítomnosť dusičnanového dusíka v anaeróbnej zóne spotrebuje organické substráty a inhibuje uvoľňovanie fosforu pomocou PAO, čím ovplyvňuje absorpciu fosforu polyfosfátovými baktériami za aeróbnych podmienok. Na druhej strane prítomnosť dusíka dusíka bude letectvo používať ako elektrónový akceptor na denitrifikáciu, čím ovplyvňuje jeho fermentáciu a výrobu kyselín pomocou fermentačných interprody ako elektrónových akceptorov, čím inhibuje uvoľňovanie fosforu a fosforu absorpčnú kapacitu PAO a syntetickú kapacitu PHB. Každý miligram dusíka dusíka môže konzumovať 2,86 mg biologicky odbúrateľného Codcr, čo vedie k inhibícii uvoľňovania anaeróbneho fosforu, ktoré sa všeobecne riadi pod 1,5 mg/l.

(5) Vek kalu

Pretože systém odstraňovania biologického fosforu odstraňuje predovšetkým fosfor vypúšťaním prebytočného kalu, množstvo nadbytočného kalu určuje účinok odstraňovania fosforu v systéme a dĺžka veku kalu má priamy vplyv na vypúšťanie nadbytočného kalu a na prehovanie fosforu kalu. Čím kratší vek kalu, tým lepší účinok na odstránenie fosforu. Je to preto, že zníženie veku kalu môže zvýšiť výtok prebytočného kalu a množstvo fosforu odstráneného v systéme, čím sa zníži obsah fosforu v odtoku sekundárnej sedimentačnej nádrže. Avšak pre procesy biologickej liečby, ktoré súčasne odstraňujú fosfor a denitrify, sa vek kalu často kontroluje ako relatívne veľký, aby sa splnili požiadavky na rast nitrifikujúcich a denitrifikačných baktérií. Z tohto dôvodu je ťažko uspokojivý účinok na odstránenie fosforu. Všeobecne sa vek kalu systémov biologického spracovania na odstránenie fosforu kontroluje pri 3,5 ~ 7d.

(6) codcr/tp

V procese odstraňovania biologického fosforu odpadu je typ a obsah organickej matrice v anaeróbnej časti a pomer živín požadovaných mikroorganizmami k obsahu fosforu v kanalizácii dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi účinok odstraňovania fosforu. Ak sa ako matica používa rôzne organické látky, anaeróbne uvoľňovanie a aeróbna absorpcia fosforu sa líši. Menšie, ľahko degradovateľné organické látky (ako napríklad prchavé mastné kyseliny) sa ľahko využívajú pomocou PAB, ktoré rozkladajú polyfosfáty uložené v ich telách na uvoľnenie fosforu, čo vedie k silnejšej schopnosti indukovať uvoľňovanie fosforu. Vyššia molekulová hmotnosť, RECALCITRANT Organic Matter je však menej účinná pri indukcii PAB na uvoľňovanie fosforu. Čím úplnejšie uvoľňovanie fosforu počas anaeróbnej fázy, tým väčší príjem fosforu počas aeróbnej fázy. Ďalej sa energia generovaná PABS počas anaeróbneho uvoľňovania fosforu používa primárne na absorbovanie nízkych - molekulárnych {{}} hmotných organických substrátov, ktoré slúžia ako základ pre ich prežitie za anaeróbnych podmienok. Preto je prítomnosť dostatočnej organickej hmoty vo vplyve rozhodujúcim faktorom pri úspešnom prežití PAB za anaeróbnych podmienok. Všeobecne sa predpokladá, že pomer CODCR/TP vo vplyve musí byť väčší ako 15, aby sa zabezpečilo dostatočný substrát pre PAB na dosiahnutie optimálneho odstraňovania fosforu.

(7) RBCODCR (ľahko degradovateľné CODCR)

Štúdie ukázali, že ak sa ako substráty uvoľňovania fosforu používajú ľahko degradovateľné zdroje uhlíka, ako je kyselina octová, kyselina propiónová a kyselina mravčová, rýchlosť uvoľňovania fosforu je relatívne vysoká. Rýchlosť uvoľňovania je nezávislá od koncentrácie substrátu a súvisí iba s koncentráciou aktivovaného kalu a zložením mikroorganizmov. Uvoľnenie fosforu spôsobené týmto typom substrátu sa dá vyjadriť nulou - Order Reactionova rovnicu. Iné organické látky sa musia previesť na také malé molekuly ľahko degradovateľných zdrojov uhlíka, aby sa mohli použiť polyfosfátovými baktériami. Baktérie polyfosfátov ich potom môžu použiť na metabolizmus.

(8) Glykogén

Glykogén je rozvetvený makromolekulárny polysacharid zložený z viacerých glukózových molekúl a je skladovacou formou intracelulárneho cukru. Glykogén sa tvorí v baktériách polyfosfátov za aeróbnych podmienok a ukladá energiu. Za anaeróbnych podmienok sa metabolizuje, aby tvoril NADH, surovinu pre syntézu fáz a poskytuje energiu pre metabolizmus polyfosfátových baktérií. Preto pri oneskorenom prevzdušňovaní alebo nadmernej oxidácii bude účinok odstraňovania fosforu veľmi zlý, pretože nadmerné prevzdušnenie bude konzumovať časť glykogénu v polyfosfátových baktériách za aeróbnych podmienok, čo bude mať za následok nedostatočnú NADH, surovinu na tvorbu fáz za anaeróbne podmienky.

(9) HRT

Pre studňu - fungujúci systém biologickej denitrifikácie a odstraňovania fosforu pre mestské odpadové vody, uvoľňovanie fosforu a absorpcia fosforu zvyčajne trvá 1,5 až 2,5 hodiny a 2,0 až 3,0 hodiny. Celkovo sa zdá, že proces uvoľňovania fosforu je dôležitejší. Preto venujeme viac pozornosti dobe uchovávania odpadových vôd v anaeróbnej sekcii. Ak je HRT v anaeróbnej sekcii príliš krátka, nezaručí účinné uvoľňovanie fosforu. Okrem toho fakultatívne okysliace baktérie v kalu nemôžu úplne rozložiť makromolekulárnu organickú hmotu v odpadovej vode na nízku {- hladinu mastných kyselín, ktoré môžu byť absorbované fosfátom - akumulujúcimi baktériami, ktoré tiež ovplyvnia uvoľňovanie fosforu. Ak je HRT príliš dlhý, nie je to potrebné. Zvýši to kapitálové investície a prevádzkové náklady a môže tiež vyvolať určité vedľajšie účinky. Stručne povedané, uvoľňovanie fosforu a absorpcia fosforu sú dva vzájomne prepojené procesy. Až po dostatočnom anaeróbnom uvoľnení fosforu môže fosfát - akumulujúce baktérie lepšie absorbovať fosfor v aeróbnej sekcii. Až keď fosfáty - akumulácie baktérií majú dobrú absorpciu fosforu, môžu uvoľniť nadmerný fosfor v anaeróbnej sekcii. Správna regulácia bude tvoriť čestný cyklus. Údaje získané zo skutočnej činnosti určitej rastliny sú: HRT anaeróbnej sekcie je 1 hodina a 15 minút až 1 hodinu a 45 minút a HRT aeróbnej sekcie je 2 hodiny až 3 hodiny a 10 minút.

(10) Pomer reflow (R)

Najdôležitejším bodom pre proces A/O na zabezpečenie účinku odstraňovania fosforu je umožniť, aby sa systémový kal „prepravil“ dostatočne rozpustený kyslík v prevzdušňovacej nádrži do sekundárnej sedimentačnej nádrže. Účelom je zabrániť tomu, aby kal uvoľnil fosfor v dôsledku anaeróbnych podmienok v sekundárnej sedimentačnej nádrži. Ak sa však kal nemožno rýchlo vypustiť a bahenná vrstva v sedimentačnej nádrži je príliš hrubá, bez ohľadu na to, ako vysoká je, nemôže zaručiť, že kal neuvoľní fosfor anaeróbne.