Jakość ścieków
SS: Zawiesione substancje stałe, ogólnie mierzone w mg/l. Zasadniczo odnosi się to do masy ciał stałych w zatrzymanym materiale po odfiltrowaniu próbki wody przez bibułę filtracyjną i wysuszeniu jej w temperaturze 105 stopni do stałej wagi.
ChZT: Zapotrzebowanie na tlen chemiczny, ogólnie mierzony w mg/l. ChZT mierzy się za pomocą silnego utleniacza (dichromian potasu jest prawnie wymagany w moim kraju) w celu utleniania materii organicznej do CO2 i H2O w warunkach kwaśnych. COD jest wyrażany jako CODCR, zwykle COD. Zalety COD: Dokładnie wskazuje zawartość materii organicznej w ściekach, wymaga tylko kilku godzin do pomiaru i nie ma wpływu na jakość wody. Wyższe ChZT wskazuje na poważniejsze zanieczyszczenie organiczne w wodzie.
BZT: biochemiczne zapotrzebowanie na tlen, zwykle mierzone w mg/l. Jest to ilość rozpuszczonego tlenu spożywanego przez drobnoustrojowy rozkład zanieczyszczeń organicznych.
NH3-N: azot amoniaku, ogólnie mierzony w mg/l. Azot amoniaku odnosi się do azotu w wodzie w postaci wolnego amoniaku (NH₃) i jonów amonu (NH₄⁺).
TP: Całkowity fosfor, ogólnie mierzony w mg/l. Związki fosforu w ściekach można podzielić na fosfor organiczny i nieorganiczny.
Liczba grunkowatości: liczba bakterii coli na litr próbki wody, mierzona w komórkach/L.
Całkowita liczba bakteryjna: całkowita liczba bakterii coli, patogenów, wirusów i innych bakterii, wyrażanej jako całkowita liczba kolonii bakteryjnych na mililitr próbki wody.
Typowe podstawowe pojęcia
Beztlenowy: stan środowiska, w którym ani rozpuszczony tlen ani azot azotowy występuje podczas biologicznego oczyszczania ścieków. Rozpuszczony tlen wynosi poniżej 0,2 mg/l.
Anooksyczny: stan środowiska, w którym rozpuszczony tlen jest niewystarczający lub nieobecny, ale azotek azotu występuje podczas biologicznego oczyszczania ścieków. Rozpuszczony tlen wynosi około 0,2-0,5 mg/l.
Aerobowy: stan środowiska, w którym rozpuszczony tlen lub azot azotowy występuje podczas biologicznego oczyszczania ścieków. Rozpuszczony tlen jest powyżej 2,0 mg/l.
Napowietrzanie: Proces wymuszania tylko tlenu z powietrza do cieczy, szczególnie w celu uzyskania wystarczającego rozpuszczonego tlenu. Napowietrzanie zapobiega również zatonięciu stałych i zwiększa kontakt między materią organiczną, mikroorganizmami i rozpuszczonym tlenem w zbiorniku, zapewniając w ten sposób wystarczającą rozpuszczony tlen w celu utleniania i rozkładu materii organicznej w ściekach.
Osad aktywowany: szlam - Podobnie jak floccylentna substancja utworzona przez różne organizmy, takie jak bakterie, grzyby, pierwotniakowe i metazoany oraz substancje nieorganiczne, takie jak hydrokotlejski metali. Wykazuje doskonałą adsorpcję, flokulację, biooksydację i właściwości biosyntezy.
Proces osadu aktywowanego: metoda oczyszczania ścieków, która wykorzystuje koagulację, adsorpcję, utlenianie, rozkład i wytrącanie szlamu aktywowanego w ściekach w celu usunięcia zanieczyszczeń organicznych.
Proces biofilmu: metoda oczyszczania ścieków, która naraża ścieki na biofilm uprawiany na stałej powierzchni wsporczej, wykorzystując biofilm do degradacji lub transformacji zanieczyszczeń organicznych w ściekach.
Flotacja: Flotacja polega na wprowadzeniu lub generowaniu dużej liczby drobnych pęcherzyków do wody, powodując, że przyłączają się do zawieszonych cząstek, co powoduje gęstość niższą niż w przypadku wody. Wkładka zmusza cząstki do pływania na powierzchnię, osiągając w ten sposób separację cieczy -. Metody generowania drobnoustrojów obejmują napowietrzanie i rozpuszczone powietrze.
Koagulacja: Celem krzepnięcia jest dodanie środków (koagulantów lub floculantów) do wody, aby spowodować trudne - do - cząstki koloidalne osadowe w celu agregowania i wyhodowania do rozmiaru, w którym mogą one naturalnie rozstrzygnąć. Proces ten nazywa się sedymentacją koagulacji -.
Filtracja: W obróbce wody filtracja ogólnie odnosi się do procesu wyjaśnienia wody poprzez zatrzymanie zawieszonej materii granulowaną warstwą wypełniającą, taką jak piasek kwarcowy. Filtracja przede wszystkim usuwa materię zawieszoną lub koloidalną z wody, szczególnie skutecznie usuwając cząstki i bakterie, których nie można usunąć za pomocą technik sedymentacji. Ma również pewien stopień skuteczności w usuwaniu dorsza i BZT.
Sedymentacja: Proces usuwania zawieszonej materii z wody poprzez wykorzystanie różnicy gęstości między osiedleniem się materią a wodą i grawitacją.
Powszechnie stosowane chemikalia
PAC: Chlorek polialuminowy
Soda kaustyczna: Naoh
Slaked Lime: CA (OH) 2
Szybkie wapno: Cao
Pam: Poliakryloamid
Soda Ash: Na2CO3
Metody oczyszczania ścieków
1. Proces osadu aktywowanego
1. Tradycyjny proces osadu aktywowanego (ogólnie odnosi się do procesu tlenowego ścieków).
2. Proces a/o
A/O oznacza anoksyczne/tlenowe. Jego zalety leżą nie tylko degradowanie zanieczyszczeń organicznych, ale także usuwanie azotu i fosforu. Wykorzystuje technologię hydrolizy beztlenowej jako wstępną obróbkę osadu aktywowanego, dzięki czemu proces klimatyzacji jest ulepszonym procesem osadu aktywowanego.
Podstawowa zasada: Proces klimatyzacji łączy sekcję anoksyczną i sekcję tlenową w szeregu. Rozpuszczony tlen (DO) w sekcji A wynosi nie więcej niż 0,2 mg/l, podczas gdy w sekcji O wynosi 2 - 4 mg/l. W strefie anoksycznej bakterie heterotroficzne hydrolizują zanieczyszczenia, takie jak skrobia, błonnik i węglowodany, a także rozpuszczalna materia organiczna, w kwasy organiczne, rozkładając duże cząsteczki organiczne w małe i przekształcając nierozpuszczalną materię organiczną w rozpuszczalne. Gdy te anoksyczne produkty hydrolizy wchodzą do zbiornika tlenowego do oczyszczania tlenowego, poprawiają biodegradowalność ścieków i zwiększają wydajność tlenu. W strefie anoksycznej bakterie heterotroficzne amonitują zanieczyszczenia, takie jak białka i tłuszcze (n na łańcuchach organicznych lub grupach aminokwasowych), uwalniając amoniak (NH3, NH 4+). Przy wystarczającej liczbie tlenu bakterie autotroficzne nitryfują się i utleniają NH3-N (NH 4+) do NO3-, który jest zwracany do zbiornika A poprzez kontrolę odniesienia. W warunkach beztlenowych denitryfikacja przez bakterie heterotroficzne zmniejsza NO3- do azotu molekularnego (N2), kończąc cykl ekologiczny C, N i O i osiągając nieszkodliwe oczyszczanie ścieków. Główne wady procesu: zbiornik anoksyczny jest umieszczony na pierwszym miejscu, umożliwiając wykorzystywanie węgla organicznego w ściekach przez bakterie denitryfikujące, zmniejszając obciążenie organiczne w kolejnym zbiorniku aerobowym. Alkaliczność generowana przez reakcję denitryfikacyjną może zrównoważyć wymaganie alkaliczności dla nitryfikacji w zbiorniku tlenowym. Obecność zbiornika tlenowego po zbiorniku beztlenowym usuwa dalej zanieczyszczenia organiczne pozostające z denitryfikacji, poprawiając jakość ścieków. Wskaźniki usuwania BZT5 są wysokie, osiągając ponad 90-95%, ale usuwanie azotu i fosforu są nieco mniej skuteczne, przy wydajności usuwania azotu 70–80%i usuwaniem fosforu tylko 20-30%. Mimo to proces A/O pozostaje powszechnie przyjęty proces ze względu na jego prostotę i zalety. Zbiorniki anoksyczne i aerobowe można również łączyć, oddzielone przegrodą, zmniejszając koszty budowy. Ta konfiguracja jest zatem odpowiednia do modernizacji istniejących zbiorników napowietrzania przepływu wtyczki.
Wpływowe czynniki: Proces klimatyzacji wymaga kontrolowanej operacji, aby uniknąć łączenia i utraty osadu. Jego wskaźnik degradacji materii organicznej jest wysoki (90–95%), ale jego wadą jest słabe usuwanie azotu i fosforu. Jeśli stężenie fosforu w surowych ściekach jest mniejsze niż 3 mg/l, proces A/O jest odpowiedni. Aby poprawić wydajność denitryfikacji, proces A/O przede wszystkim kontroluje kilka czynników:
1) MLSS powinny być ogólnie powyżej 3000 mg/l. Poniżej tej wartości efektywność denitryfikacji układu A/O jest znacznie zmniejszona.
2) Stosunek obciążenia TKN/MLSS (TKN, azot Kjeldahl, odnosi się do suma azotu amoniaku i azotu organicznego w wodzie): podczas nitryfikacji ten współczynnik obciążenia powinien wynosić poniżej 0,05 GTKN/(GMLSS · D).
3) Współczynnik obciążenia BZT5/MLSS: Podczas nitryfikacji głównym czynnikiem wpływającym na nitryfikację jest obecność i aktywność bakterii nitryfikujących. Minimalna specyficzna szybkość wzrostu autotroficznych bakterii nitryfikujących wynosi 0,21/d, podczas gdy minimalna specyficzna szybkość wzrostu heterotroficznych bakterii tlenowych wynosi 1,2/d. Ten pierwszy ma znacznie niższą specyficzną tempo wzrostu niż druga. Aby bakterie nitryfikacyjne przetrwały i dominują, wiek osadu musi być większy niż 4,76 dni. Jednak w przypadku heterotroficznych bakterii tlenowych wiek osad wynosi tylko 0,8 dni. W tradycyjnych procesach osadu aktywowanego, ponieważ wiek osadu wynosi tylko 2 do 4 dni, bakterie nitryfikacyjne nie mogą przetrwać i dominować, a zatem nie mogą zakończyć nitryfikacji.
Aby promować wzrost bakterii nitryfikujących, konieczne jest zwiększenie stężenia MLSS lub objętości zbiornika napowietrzania w celu zmniejszenia obciążenia organicznego, zwiększając w ten sposób wiek osadu. Szybkość ładowania osadu (BOD5/MLSS) powinna być mniejsza niż 0,18 kgbod5/kgmlss · d.
4) Wiek osadu (TS): Aby utrzymać wystarczającą liczbę bakterii nitryfikacyjnych w zbiorniku nitryfikacyjnym, aby zapewnić gładką nitryfikację, wiek osadu powinien być trzykrotnie niż w czasie generowania bakterii nitryfikujących. Średni czas wytwarzania bakterii nitryfikacyjnych wynosi około 3,3 dni (przy 20 stopniach).
Jeśli temperatura wody zimowej wynosi 10 stopni, a czas wytwarzania bakterii nitryfikujących wynosi 10 dni, zaprojektowany wiek osadu powinien wynosić 30 dni.
5) Całkowite stężenie azotu w wpływowych ściekach: TN powinno być mniejsze niż 30 mg/l. Nadmiernie wysokie stężenie NH3-N hamuje wzrost bakterii nitryfikujących i zmniejszy szybkość denitryfikacji do poniżej 50%.
6) Mieszany stosunek recyrkulacji alkoholu: Wartość R wpływa bezpośrednio na wydajność denitryfikacji. Zwiększenie R zwiększa wskaźnik denitryfikacji, ale zwiększenie R zwiększa zużycie energii i koszty operacyjne.
7) zbiornik anoksyczny BZT5/NOX - N Stosunek: H> 4 Aby zapewnić wystarczający stosunek węgla/azotu; W przeciwnym razie wskaźnik denitryfikacji gwałtownie spadnie. Jednak wartość BOD5 wchodzącego do zbiornika nitryfikacyjnego powinna być kontrolowana poniżej 80 mg/l. Jeśli stężenie BOD5 jest zbyt wysokie, heterotroficzne bakterie mnożą się szybko, hamując wzrost bakterii autotroficznych i stagnację reakcji nitryfikacji.
8) Zbiornik nitryfikacyjny rozpuszczony tlen: do> 2 mg/l. Zasadniczo, w przypadku odpowiedniego zaopatrzenia tlenu, należy utrzymywać przy 2-4 mg/l, aby zaspokoić zapotrzebowanie na tlen na nitryfikację. Obliczenia pokazują, że 4,57 g tlenu jest wymagane do utleniania 1 g NH 4+.
9) Czas retencji hydraulicznej: Reakcja nitryfikacyjna Czas retencji hydraulicznej powinien wynosić> 6 godzin; podczas gdy czas reakcji denitryfikacji hydrauliczny czas retencji powinien wynosić 2 godziny, o stosunku 3: 1. W przeciwnym razie efektywność denitryfikacji gwałtownie spadnie.
10) PH: Proces nitryfikacji wytwarza HNO₃, który obniża pH roztworu mieszanego. Bakterie nitryfikujące są bardzo wrażliwe na pH, a optymalne pH dla nitryfikacji wynosi 8,0 - 8.4. Aby utrzymać odpowiednie pH, należy podjąć odpowiednie środki. Obliczenia pokazują, że około 7,1 g zasadowości (obliczonej jako caco₃) jest wymagane do całkowitego azotowania 1 g azotu amoniaku (nh₃ - n). Alkaliczność generowana przez denitryfikację (3,75 g zasadowości/g No₃-N) kompensuje około połowy zasadowości zużywanej przez nitryfikację. Optymalne pH denitryfikacji wynosi 6,5-7,5; Temperatury powyżej 8 i poniżej 7 są niekorzystne.
11) Temperatura: nitryfikacja występuje przy 20-30 stopniach; Temperatury poniżej 5 stopni prawie ustają; a denitryfikacja występuje w 20-40 stopniach; Wskaźnik denitryfikacji gwałtownie zmniejsza się poniżej 15 stopni.
Dlatego zimą, takie pomiary, jak zwiększenie wieku osadów denitryfikacyjnych (TS), zmniejszenie szybkości obciążenia i zwiększenie czasu retencji hydraulicznej (HRT) w celu utrzymania szybkości denitryfikacji.
3. Proces A2/O.
Proces A2O, znany również jako proces AAO (anaerobic - beztlenowy - oksyk), jest powszechnie stosowanym wtórnym procesem oczyszczania ścieków. Może być stosowany do wtórnego lub trzeciorzędowego oczyszczania ścieków, a także do ponownego użycia wody odzyskanej i jest skuteczny w usuwaniu azotu i fosforu. Proces ten został opracowany w latach 70. przez amerykańskich ekspertów na podstawie procesu denitryfikacji AO.
Funkcje każdej jednostki reaktora
1. Reaktor beztlenowy: surowe ścieki i fosfor - zawierające szlamę powrotną ze zbiornika sedymentacji wchodzą jednocześnie. Reaktor ten przede wszystkim uwalnia fosfor, jednocześnie amonifikując pewną materię organiczną.
2. Reaktor anoksyczny: Jego pierwotną funkcją jest usunięcie azotu. Azotek azotowy jest dostarczany przez reaktor aerobowy poprzez wewnętrzny proces recyrkulacji. Krążąca mieszana objętość alkoholu jest stosunkowo duża, zazwyczaj 2q (q to surowy natężenie przepływu ścieków).
3. Reaktor aerobowy: Zbiornik napowietrzający jest wielofunkcyjną jednostką reakcyjną, która wykonuje usuwanie BZT, nitryfikację i wchłanianie fosforu. Mieszany natężenie przepływu alkoholu 2Q powraca z tego reaktora do reaktora anoksycznego . 4. zbiornik sedymentacyjny: Ten zbiornik oddziela osad od wody. Część szlamu zwraca się do reaktora beztlenowego, a supernatant jest wypisywany jako woda oczyszczona.
Charakterystyka procesu
1. Proces ten jest najprostszym jednoczesnym procesem usuwania azotu i fosforu, z całkowitym czasem retencji hydraulicznej (HRT) niższym niż inne procesy.
2 SVI (wskaźnik woluminu ankiety) jest na ogół mniej niż 100.
3. Szlam zawiera wysoki fosfor, co powoduje wysoką wydajność nawozów.
4. Podczas pracy nie są wymagane pestycydy; Dwa etapy wymagają jedynie delikatnego pobudzenia, zapewniając wzrost rozpuszczonego tlenu, co powoduje niskie koszty operacyjne.
Nierozwiązane problemy:
1. Skuteczność usuwania fosforu jest trudna do poprawy. Wzrost osadu ma określoną granicę i jest trudny do zwiększenia, szczególnie gdy stosunek P/BZT jest wysoki.
2. Skuteczność usuwania azotu jest również trudna do poprawy. Wewnętrzna objętość recyrkulacji jest ogólnie ograniczona do 2q i nie powinna być zbyt wysoka.
3. Oczyszczona woda wchodząca do zbiornika sedymentacyjnego musi utrzymać pewne stężenie rozpuszczonego tlenu, aby skrócić czas retencji i zapobiec warunkom beztlenowym i uwalnianiu fosforu z szlamu. Jednak stężenie rozpuszczonego tlenu nie powinno być zbyt wysokie, aby zapobiec zakłóceniu krążącego mieszanego likora z reaktorem anoksycznym.
4. Sbr
Proces osadu aktywowanego aktywowanego jest aktywowaną technologią oczyszczania ścieków, która działa z napowietrzaniem przerywanym w czasie.
Zalety
1. Idealny proces przepływu wtyczki zwiększa siłę napędową reakcji biochemicznej i poprawia wydajność. Warunki beztlenowe i aerobowe w zbiorniku na przemian, co skutkuje doskonałymi wynikami oczyszczania.
2. Stabilna operacja: ścieki osiada w idealnym stanie statycznym, wymagając minimalnego czasu, osiągając wysoką wydajność i doskonałą jakość ścieków.
3. Odporne na obciążenia wstrząsu: Zatrzymana woda oczyszczona w zbiorniku rozcieńcza i buforuje ścieki, skutecznie odporąc na wpływ objętości wody i zanieczyszczeń organicznych.
4. Każdy etap procesu może być dostosowywany w oparciu o jakość i objętość wody, zapewniając elastyczne działanie.
5. Proces wymaga minimalnego sprzętu i jest prosty w budownictwie, co ułatwia obsługę i utrzymanie.
6. DO i gradienty stężenia BOD5 istnieją w reaktorze, skutecznie kontrolując łączenie szlamu aktywowanego.
7. Sam system SBR jest również odpowiedni do budowy modułowej, ułatwiając ekspansję i remontację oczyszczalni ścieków . 8. usuwanie azotu i fosforu: odpowiednio kontrolowanie trybu pracy pozwala na naprzemienne warunki aerobowe, anoksyczne i beztlenowe, co wynika z doskonałych wyników usuwania azotu i fosforu.
9. Przepływ procesu jest prosty, a koszt jest niski. Główny sprzęt składa się z pojedynczego reaktora wsadowego sekwencjonowania, bez wtórnego zbiornika sedymentacyjnego lub systemu powrotu osadu. Można również pominąć wyrównanie i pierwotne zbiorniki sedymentacyjne, co powoduje zwarty układ i zmniejszoną przestrzeń podłogową.
Wady:
1. Wymagania dotyczące kontroli wysokiej automatyzacji.
2. Krótki czas drenażu (podczas przerywanego drenażu) i wymaganie, aby nie zakłócać osadowanej warstwy szlamu podczas drenażu, wymaga wyspecjalizowanego sprzętu do drenażu (dekantrów), co stawia wysokie wymagania na dekanterze.
3. Duży post - Wymagania sprzętu do obróbki: Na przykład sprzęt dezynfekcyjny musi być duży, objętość zbiornika kontaktowego musi być również duża, a urządzenia drenażowe, takie jak rury drenażowe, muszą być również duże.
4. Głębokość dekantingowa wynosi na ogół 1-2 metry, a utrata głowy jest zmarnowana, zwiększając całkowitą głowę.
5. Brak pierwotnego zbiornika sedymentacji łatwo generuje szumowinę, problem, który nie został jeszcze odpowiednio rozwiązany. Proces
Ze względu na wyżej wymienione cechy techniczne system SBR dalej poszerzył zakres zastosowania procesu osadu aktywowanego.
W oparciu o aktualne warunki techniczne system SBR jest bardziej odpowiedni do następujących sytuacji:
1) Ścieki domowe w małych i średnich miastach - i ściekach przemysłowych z fabryk i kopalń, szczególnie na obszarach o przerywanym rozładowaniu i dużych fluktuacjach prędkości przepływu.
2) Lokalizacje wymagające wysokiej jakości ścieków, takie jak malownicze obszary turystyczne, jeziora i porty, wymagają nie tylko usuwania materii organicznej, ale także fosforu i usuwania azotu, aby zapobiec eutrofizacji rzek i jezior.
3) Lokalizacje o ograniczonych zasobach wodnych. System SBR może wykonywać obróbkę fizyczną i chemiczną po biologicznym obróbce, eliminując potrzebę dodatkowych udogodnień i ułatwiając recykling wody.
4) Lokalizacje o ograniczonej ziemi.
5) Modernizacja istniejących oczyszczalni ścieków ciągłego przepływu.
6) Idealnie nadaje się do obróbki małych ilości sporadycznie zwolnionych ścieków przemysłowych i do oczyszczania rozproszonego źródła punktowego.
5. Proces Cass
Proces osadu aktywowanego aktywowanego w krążeniu dzieli reaktor SBR na dwie sekcje wzdłuż jego długości: Przednia sekcja jest strefą selekcji biologicznej, znaną również jako strefa reakcji pre -, a tylna część jest główną strefą reakcji. Dekanter podnoszony jest instalowany z tyłu głównej strefy reakcji, umożliwiając cykliczne działanie z ciągłym napływem wody i przerywanym drenażem, integrując napowietrzanie, sedymentację i drenaż.
6. Rów utleniania
Prezentowane przez: mieszany likier ciągle krąży w rowie, tworząc strefy beztlenowe, anoksyczne i aerobowe.
2. Metoda biofilmu
1. Metoda kontaktowa
Metoda kontaktowa biologiczna to nowa biochemiczna metoda oczyszczania ścieków, która łączy charakterystykę metody osadu aktywowanego i metody biofilmu. Głównym sprzętem w tej metodzie jest biologiczny filtr utleniania kontaktu. Wypełniacze, takie jak koks, żwir i plastikowa plaster miodu, są wypełnione w szczelnym zbiorniku napowietrzającym i zanurzone w wodzie. Dmuchawa służy do napowietrzania i utleniania wypełniaczy na dole.
2. Bioreaktor membrany
Jest to nowa technologia oczyszczania wody, która łączy jednostkę separacji błony z biologicznym obróbką.
3. Anaerobic
Bieżnik beztlenowy wykorzystuje cechy metaboliczne mikroorganizmów beztlenowych. Bez potrzeby energii zewnętrznej beztlenowe obróbka biologiczna wykorzystuje zmniejszoną materię organiczną jako akceptory wodoru i jednocześnie wytwarza energię - bogaty gaz metanowy.
1. Szamba
2. UASB
3. IC Wewnętrzny reaktor krążenia
4. Zaawansowane leczenie
Na podstawie leczenia pierwotnego i wtórnego metoda ta dodatkowo leczy oporną materię organiczną, fosfor, azot i inne składniki odżywcze. Obejmuje to przede wszystkim filtrację i dezynfekcję.
1. Filtr węglowy aktywny
2. Generator dwutlenku chloru