Hydraulický retenčný čas (HRT) sa vzťahuje na priemerný čas zotrvania odpadových vôd v štruktúre čistenia podľa písaného jazyka. Zjednodušene povedané, je to čas, ktorý odpadová voda zažíva od vstupu do čistiarne po odtekanie zo zariadenia. Obvyklá metóda výpočtu je vydeliť efektívny objem čistiacej štruktúry množstvom odpadových vôd vstupujúcich do štruktúry za jednotku času.
HRT=Efektívny objem reaktora V / Objem vody spracovanej za jednotku času Q
Preto, keď staviame štruktúru, musíme plne zvážiť denný objem ošetrenia, koncentráciu škodlivín a požiadavky, ktoré je potrebné dosiahnuť po ošetrení.
Objem ošetrenia určuje veľkosť bazéna. Koncentrácia škodlivín ovplyvňuje čas a podmienky potrebné na reakciu. Vysoké koncentrácie môžu vyžadovať dlhšie reakčné časy alebo zložitejšie procesy úpravy, čo si vyžaduje väčšie objemy bazéna alebo efektívnejšie miešanie, prevzdušňovanie a iné zariadenia na zabezpečenie plnej reakcie.
Rôzne ukazovatele kvality vody v odpadovej vode určujú zvolený proces čistenia a konštrukčné parametre nádrže, ako je hydraulická doba zdržania a zaťaženie kalom.
Samozrejme, v našich skutočných výrobných operáciách je doba zdržania hydrauliky ovplyvnená aj mnohými ďalšími faktormi. Napríklad kvalita a množstvo pritekajúcej vody, sezónne zmeny teploty.
- Vplyv teploty na HSL
Teplota ovplyvňuje činnosť mikroorganizmov. Pri nízkych teplotách sa rýchlosť metabolizmu mikroorganizmov znižuje, čo môže v lete klesnúť na menej ako 50 % aktivity, čo vedie k zvýšeniu asi 1,5-násobku potrebnej HRT na udržanie rovnakej účinnosti liečby.
- Vplyv kvality prítokovej vody na HRT
Vysoké koncentrácie znečisťujúcich látok vyžadujú dlhšiu HRT, aby sa zabezpečil dostatočný čas biodegradácie.
- Účinok pomeru živín (C:N:P) na HSL
Nevyvážený pomer živín bude brzdiť rast mikroorganizmov a ovplyvní účinnosť čistenia odpadových vôd. Napríklad nízky pomer C:N môže viesť k obmedzenej nitrifikácii, ktorú je potrebné kompenzovať zvýšením HRT, aby sa zabezpečilo účinné odstraňovanie dusíka.
- Vplyv pH na HRT
Vhodný rozsah pH môže zvýšiť metabolickú aktivitu mikroorganizmov, čím sa zníži potrebná HRT. Naopak, nevhodná hodnota pH zníži mikrobiálnu aktivitu a zvýši požiadavky na HRT. Napríklad úprava hodnoty pH zo 7,5 na 6,5 môže zvýšiť HRT procesu nitrifikácie asi o 20 %, pretože nitrifikačné baktérie sú citlivejšie na zmeny pH.
- Vplyv toxických látok na HSL
Prítomnosť ťažkých kovov alebo toxických organických zlúčenín v prítoku inhibuje mikrobiálnu aktivitu a zvyšuje požiadavky na HRT.
Takže aké účinky bude mať hydraulický retenčný čas na náš proces?
Najprv uvádzame niekoľko možných účinkov príliš krátkej HRT:
a. Slabý efekt čistenia: Nedostatočný čas na to, aby sa odpadová voda dostala do kontaktu a reagovala s mikroorganizmami, čo má za následok nedostatočné odstraňovanie znečisťujúcich látok, ako sú organické látky, dusík a fosfor, a je ťažké splniť normy kvality odpadovej vody.
b. Obmedzený mikrobiálny rast: Mikroorganizmy nemajú dostatok času absorbovať živiny a vykonávať metabolické aktivity, čo môže ovplyvniť ich rast a rozmnožovanie, čím sa znižuje biologická aktivita a stabilita systému čistenia.
c. Náročná domestikácia kalu: Neprispieva k domestikácii a adaptácii mikrobiálnych spoločenstiev a je ťažké vytvoriť dominantné bakteriálne spoločenstvá, ktoré sa prispôsobia špecifickej kvalite vody.
d. Slabá odolnosť proti nárazu: Schopnosť čistiaceho systému vyrovnať sa s vplyvmi, ako sú kolísanie kvality pritekajúcej vody a objemu vody, je znížená a je náchylná na výskyt nestabilnej prevádzky.
e. Zvýšenie záťaže následného čistenia: V dôsledku nedostatočného predbežného čistenia sa do jednotky následného čistenia dostáva viac škodlivín, čím sa zvyšuje náročnosť a náklady na následné čistenie.
f. Neprispieva k tvorbe a stabilite biofilmu: Pri procese úpravy pomocou metódy biofilmu nemusí príliš krátky hydraulický retenčný čas umožniť úplnému rastu a dozrievaniu biofilmu, čo ovplyvňuje jeho liečebný účinok.
g. Ovplyvnenie reakcie chemických činidiel: Ak existuje prepojenie na pridávanie chemických činidiel na úpravu, príliš krátky hydraulický retenčný čas môže spôsobiť nerovnomerné premiešanie prípravku a odpadovej vody, nedostatočnú reakciu a zníženie účinku použitia prípravku.
Účinky príliš dlhej HSL môžu byť:
a, nadmerný rast mikroorganizmov v systéme, príliš dlhá HRT môže spôsobiť starnutie kalu a napučiavanie, znížiť sedimentačnú výkonnosť kalu a zvýšiť koncentráciu nerozpustených látok (SS) v odpadovej vode. Vzťah medzi vekom kalu (SRT) a HRT ukazuje, že SRT by mal byť aspoň 2-3-násobok HRT, aby sa zachovala aktivita kalu. Samozrejme, krátke predĺženie hydraulického retenčného času zvyčajne nespôsobí príliš negatívny vplyv, pretože systém úpravy má určitú tlmivosť a prispôsobivosť.
b. Zvyšuje sa doba zadržania odpadovej vody v prevzdušňovacej nádrži. Ak intenzita prevzdušňovania nie je primerane upravená, je ľahké spôsobiť nadmerné prevzdušňovanie. Spotrebujte viac elektriny a zvýšte prevádzkové náklady. Uvoľnite štruktúru vločiek kalu, čo neprospieva následnému sedimentačnému spracovaniu.
c. Zvýšenie nákladov na infraštruktúru a prevádzku Aby sa dosiahol nadmerne dlhý hydraulický čas zdržania, môže byť potrebné vybudovať väčší objem nádrží na úpravu, čo zvyšuje investície do infraštruktúry. Znamená to tiež vyššiu spotrebu energie a náklady na údržbu.
d. Anaeróbne prostredie je zničené: Ak je retenčný čas príliš dlhý, kyslík sa môže primiešať do oblasti, ktorá mala byť v anaeróbnom prostredí, čo ovplyvní proces uvoľňovania fosforu polyfosfátovými baktériami, čím sa zníži účinok odstraňovania fosforu. Môže tiež spôsobiť prerastanie iných mikroorganizmov, súťažiť s polyfosfátovými baktériami o obmedzený živín a životný priestor, ovplyvňovať rast a metabolizmus polyfosfátových baktérií a interferovať s účinnosťou odstraňovania fosforu.
e. Anaeróbna fermentácia kalu: Príliš dlhá doba môže spôsobiť anaeróbnu fermentáciu vyzrážaného kalu, produkovať metán a iné plyny, spôsobiť plávanie kalu a ovplyvniť zrážací efekt.
f. Zlyhanie chemického činidla: Ak sa v procese zrážania používajú chemické činidlá, príliš dlhý hydraulický retenčný čas môže spôsobiť, že sa činidlo rozloží alebo zreaguje s inými látkami a zlyhá, čo ovplyvní zrážací účinok.
g. Nerovnováha živín. Živiny v odpadovej vode môžu byť nadmerne spotrebované, čo vedie k nerovnováhe v pomere živín potrebných na rast mikróbov, čo neprispieva k normálnemu metabolizmu a reprodukcii mikroorganizmov.
Na predĺženie hydraulického retenčného času zvyčajne používame nasledujúce metódy.
Znížte množstvo upravovanej vody: Toto je priamejší spôsob, ale môže to ovplyvniť účinnosť úpravy a vodný kameň.
Zväčšenie objemu reakčnej nádrže: Rozšírením alebo renováciou reakčnej nádrže zväčšite jej efektívny objem, čím sa predĺži hydraulický retenčný čas. Zmenou režimu prúdenia vo vnútri reaktora, ako je použitie konštrukcie v tvare písmena U alebo viackomorovej konštrukcie, sa môže dráha toku odpadových vôd vo vnútri reaktora zvýšiť, čím sa predĺži HRT.
Upravte vstupný a výstupný prietok: Zníženie vstupného prietoku alebo zníženie výstupného prietoku môže tiež dosiahnuť predĺženie hydraulického retenčného času. Keď sa hydraulický retenčný čas predĺži reguláciou výstupného prietoku tak, aby bol menší, ak vstupný prietok zostane nezmenený, hladina kvapaliny v bazéne stúpne. To kladie určité požiadavky na kapacitu nádrže. Ak je kapacita nádrže príliš malá, zvýšenie hladiny kvapaliny môže priniesť rad problémov, ako je zvýšenie rizika pretečenia a ovplyvnenie normálnej prevádzky čistiaceho systému. Existujú aj spôsoby, ako zvýšiť hydraulický retenčný čas v krátkom čase úpravou pomeru spätného toku, ale to zvyčajne spôsobuje iné problémy.
Správne predĺženie hydraulického retenčného času v rozumnom rozsahu je zvyčajne prospešné pre odstránenie znečisťujúcich látok. To umožňuje splaškovej vode mať dostatočnejší kontakt a reakčný čas s mikroorganizmami, chemikáliami atď., čo pomáha zlepšiť degradáciu organickej hmoty a účinnosť odstraňovania dusíka a fosforu.
Napríklad pre niektoré ťažko rozložiteľné organické látky môže dlhší hydraulický retenčný čas zvýšiť pravdepodobnosť ich rozkladu; v procese biologickej denitrifikácie a odstraňovania fosforu môže poskytnúť aj priaznivejšie podmienky pre rast a metabolizmus mikroorganizmov, čím sa zlepší efekt odstraňovania dusíka a fosforu.
Hydraulická doba zdržania telesa nádrže je v bežnom rozsahu:
- Anaeróbna nádrž: 1-2 hodín Koagulačná sedimentačná nádrž 1.5 - 3 hodín
- Anoxická nádrž: 2-4 hodín Regulačná nádrž: 4 - 24 hodín
- Nádrž na dezinfekciu: 0.5 - 2 hodín.
- Filter vlákien: 0.5 - 1 hodina
- Aeróbna nádrž: 4-8 hodín
- Nádrž na okysľovanie: 4-6 hodín,
- Nádrž na usadzovanie piesku: 30 sekúnd až 2 minúty
Vyššie uvedené údaje sú len orientačné. Skutočná HRT by mala byť upravená podľa špecifických charakteristík odpadových vôd, cieľov čistenia a podmienok prostredia a mala by sa odvolávať na príslušné národné a miestne normy. Pri projektovaní a prevádzke čističiek odpadových vôd by sa mala optimalizácia vykonávať v kombinácii so skutočnými podmienkami. Je potrebné poznamenať, že tieto časy sú teoretické orientačné hodnoty a môže byť potrebné ich upraviť podľa skutočných podmienok v skutočnej prevádzke.