Hidravlični zadrževalni čas (HRT) se nanaša na povprečni čas zadrževanja odplak v čistilni strukturi glede na pisni jezik. Preprosto povedano, to je čas, ki preteče odplaka od vstopa v čistilno napravo do iztoka iz naprave. Običajna metoda izračuna je deljenje efektivne prostornine čistilne strukture s količino odplak, ki vstopijo v strukturo na časovno enoto.
HRT=Efektivna prostornina reaktorja V / prostornina obdelane vode na časovno enoto Q
Zato moramo pri gradnji konstrukcije v celoti upoštevati dnevno količino obdelave, koncentracijo onesnaževal in zahteve, ki jih je treba doseči po obdelavi.
Prostornina zdravljenja določa velikost bazena. Koncentracija onesnaževal vpliva na čas in pogoje, potrebne za reakcijo. Visoke koncentracije lahko zahtevajo daljše reakcijske čase ali bolj zapletene postopke obdelave, kar zahteva večje količine bazena ali učinkovitejše mešanje, prezračevanje in druge naprave za zagotovitev popolne reakcije.
Različni kazalniki kakovosti vode iztoka določajo izbrani postopek čiščenja in konstrukcijske parametre rezervoarja, kot sta hidravlični zadrževalni čas in obremenitev blata.
Seveda pa v naših dejanskih proizvodnih operacijah na hidravlični zadrževalni čas vplivajo tudi številni drugi dejavniki. Na primer kakovost in količina dotočne vode, sezonske temperaturne spremembe.
- Vpliv temperature na HRT
Temperatura vpliva na aktivnost mikroorganizmov. Pri nizkih temperaturah se presnovna stopnja mikroorganizmov zmanjša, kar se lahko poleti zmanjša na manj kot 50 % aktivnosti, kar povzroči približno 1,5-kratno zvišanje potrebnega HRT za ohranitev enake učinkovitosti zdravljenja.
- Vpliv vplivne kakovosti vode na HRT
Visoke koncentracije onesnaževal zahtevajo daljše HRT, da se zagotovi zadosten čas biorazgradnje.
- Vpliv razmerja hranil (C:N:P) na HRT
Neuravnoteženo razmerje hranil bo zaviralo rast mikroorganizmov in vplivalo na učinkovitost čiščenja odplak. Na primer, nizko razmerje C:N lahko povzroči omejeno nitrifikacijo, ki jo je treba nadomestiti s povečanjem HRT, da se zagotovi učinkovito odstranjevanje dušika.
- Vpliv pH na HRT
Ustrezno območje pH lahko poveča presnovno aktivnost mikroorganizmov in s tem zmanjša potrebno HRT. Ravno nasprotno, neustrezna pH vrednost bo zmanjšala aktivnost mikrobov in povečala potrebe po HRT. Na primer, prilagoditev vrednosti pH s 7,5 na 6,5 lahko poveča HRT procesa nitrifikacije za približno 20 %, ker so nitrificirajoče bakterije bolj občutljive na spremembe pH.
- Vpliv strupenih snovi na HRT
Prisotnost težkih kovin ali strupenih organskih spojin v tekočini bo zavirala aktivnost mikrobov in povečala potrebe po HRT.
Kakšne učinke bo imel hidravlični zadrževalni čas na naš proces?
Najprej naštejemo več možnih učinkov prekratkega HRT:
a. Slab učinek čiščenja: premalo časa, da odplake pridejo v stik z mikroorganizmi in reagirajo z njimi, kar ima za posledico nezadostno odstranitev onesnaževal, kot so organske snovi, dušik in fosfor, ter težko doseganje standardov kakovosti odpadne vode.
b. Omejena mikrobna rast: Mikroorganizmi nimajo dovolj časa za absorpcijo hranil in izvajanje presnovnih aktivnosti, kar lahko vpliva na njihovo rast in razmnoževanje ter s tem zmanjša biološko aktivnost in stabilnost sistema za obdelavo.
c. Težavna udomačitev blata: Ne spodbuja udomačevanja in prilagajanja mikrobnih skupnosti in težko je oblikovati prevladujoče bakterijske skupnosti, ki se prilagajajo določeni kakovosti vode.
d. Šibka odpornost na udarce: Sposobnost čistilnega sistema, da se spoprime z vplivi, kot so nihanja v kakovosti dotočne vode in volumnu vode, je zmanjšana, kar lahko povzroči nestabilno delovanje.
e. Povečajte breme naknadnega čiščenja: zaradi nezadostnega predhodnega čiščenja vstopi več onesnaževal v enoto za naknadno čiščenje, kar poveča težave in stroške naknadnega čiščenja.
f. Ne spodbuja nastajanja in stabilnosti biofilma: Za postopek obdelave z uporabo metode biofilma prekratek hidravlični zadrževalni čas morda ne bo omogočil, da biofilm popolnoma zraste in dozori, kar vpliva na njegov učinek obdelave.
g. Vpliv na reakcijo kemičnih sredstev: Če obstaja povezava za dodajanje kemičnih sredstev za obdelavo, lahko prekratek hidravlični zadrževalni čas povzroči neenakomerno mešanje sredstva in odplak, nezadostno reakcijo in zmanjša učinek uporabe sredstva.
Učinki predolgega HRT so lahko:
a, čezmerna rast mikroorganizmov v sistemu, predolgo HRT lahko povzroči staranje in nabrekanje blata, zmanjša zmogljivost usedanja blata in poveča koncentracijo suspendiranih trdnih snovi (SS) v iztoku. Razmerje med starostjo blata (SRT) in HRT kaže, da mora biti SRT vsaj 2-3-kratnik HRT, da se ohrani aktivnost blata. Seveda kratko podaljšanje hidravličnega zadrževalnega časa običajno ne povzroči prevelikega negativnega vpliva, ker ima čistilni sistem določeno pufrovanje in prilagodljivost.
b. Čas zadrževanja odplak v prezračevalni posodi se poveča. Če intenzivnost prezračevanja ni ustrezno prilagojena, je lahko povzročiti prekomerno prezračevanje. Porabite več električne energije in povečajte obratovalne stroške. Struktura kosmičev blata naj bo ohlapna, kar ne bo ugodno za kasnejšo sedimentacijsko obdelavo.
c. Povečanje infrastrukturnih in obratovalnih stroškov Da bi dosegli predolg hidravlični zadrževalni čas, bo morda treba zgraditi večjo prostornino čistilnih rezervoarjev, kar poveča naložbe v infrastrukturo. To pomeni tudi večjo porabo energije in stroške vzdrževanja.
d. Anaerobno okolje je uničeno: Če je zadrževalni čas predolg, se lahko v območje, ki bi moralo biti v anaerobnem okolju, primeša kisik, kar vpliva na proces sproščanja fosforja polifosfatnih bakterij, s čimer se zmanjša učinek odstranjevanja fosforja. Lahko tudi povzroči prekomerno rast drugih mikroorganizmov, tekmuje s polifosfatnimi bakterijami za omejena hranila in življenjski prostor, vpliva na rast in presnovo polifosfatnih bakterij ter moti učinkovitost odstranjevanja fosforja.
e. Anaerobna fermentacija blata: Predolgo lahko povzroči anaerobno fermentacijo izločenega blata, nastajanje metana in drugih plinov, povzroči plavanje blata in vpliva na učinek padavin.
f. Okvara kemičnega sredstva: če se v procesu obarjanja uporabljajo kemična sredstva, lahko predolg hidravlični zadrževalni čas povzroči, da se sredstvo razgradi ali reagira z drugimi snovmi in odpove, kar vpliva na učinek obarjanja.
g. Neravnovesje hranil. Hranila v odplakah se lahko prekomerno porabijo, kar povzroči neravnovesje v razmerju hranil, ki je potrebno za rast mikrobov, kar ne prispeva k normalnemu metabolizmu in razmnoževanju mikroorganizmov.
Običajno uporabljamo naslednje metode za podaljšanje hidravličnega zadrževalnega časa.
Zmanjšajte količino vode za obdelavo: To je bolj neposreden način, vendar lahko vpliva na učinkovitost in obseg obdelave.
Povečajte prostornino reakcijske posode: z razširitvijo ali prenovo reakcijske posode povečajte njeno efektivno prostornino in s tem podaljšajte hidravlični zadrževalni čas. S spreminjanjem načina pretoka znotraj reaktorja, na primer z uporabo oblike v obliki črke U ali večkomorne zasnove, je mogoče povečati pot pretoka odplak znotraj reaktorja in s tem podaljšati HRT.
Prilagodite vstopni in izstopni pretok: Z zmanjšanjem vstopnega ali izstopnega pretoka lahko dosežete tudi podaljšanje hidravličnega zadrževalnega časa. Ko se hidravlični zadrževalni čas podaljša z nadzorovanjem izhodnega pretoka, da je manjši, če vstopni pretok ostane nespremenjen, se bo nivo tekočine v bazenu dvignil. To postavlja določene zahteve glede prostornine rezervoarja. Če je prostornina rezervoarja premajhna, lahko zvišanje nivoja tekočine povzroči vrsto težav, kot je povečanje tveganja prelivanja in vpliva na normalno delovanje čistilnega sistema. Obstajajo tudi načini za povečanje hidravličnega zadrževalnega časa v kratkem času s prilagajanjem razmerja ponovnega polnjenja, vendar to običajno povzroči druge težave.
Ustrezno podaljšanje hidravličnega zadrževalnega časa v razumnem območju je običajno koristno za odstranjevanje onesnaževal. To omogoča, da imajo odpadne vode zadostnejši stik in reakcijski čas z mikroorganizmi, kemikalijami itd., kar pomaga izboljšati razgradnjo organskih snovi in učinkovitost odstranjevanja dušika in fosforja.
Na primer, za nekatere organske snovi, ki jih je težko razgraditi, lahko daljši hidravlični zadrževalni čas poveča njihovo možnost razgradnje; v procesu biološke denitrifikacije in odstranjevanja fosforja lahko zagotovi tudi ugodnejše pogoje za rast in metabolizem mikroorganizmov, s čimer izboljša učinek odstranjevanja dušika in fosforja.
Hidravlični zadrževalni čas telesa rezervoarja je v običajnem območju:
- Anaerobni rezervoar: 1-2 ur Koagulacijski sedimentacijski rezervoar 1.5 - 3 ur
- Anoksični rezervoar: 2-4 ur Regulacijski rezervoar: 4 - 24 ur
- Rezervoar za dezinfekcijo: 0.5 - 2 ur.
- Filter za vlakna: 0.5 - 1 ura
- Aerobna posoda: 4-8 ur
- Posoda za kisanje: 4-6 ur,
- Posoda za usedanje peska: med 30 sekundami in 2 minutama
Zgornji podatki so samo za referenco. Dejansko HRT je treba prilagoditi glede na posebne značilnosti odplak, cilje čiščenja in okoljske razmere ter se sklicevati na ustrezne nacionalne in lokalne standarde. Pri načrtovanju in obratovanju čistilnih naprav je treba optimizacijo izvajati v kombinaciji z dejanskimi razmerami. Upoštevati je treba, da so ti časi teoretične orientacijske vrednosti in jih bo morda treba prilagoditi glede na dejanske pogoje v dejanskem delovanju.