Starost blata, temperatura vode in odpadna voda BPK5

V industriji čiščenja odpadne vode pogosto govorimo o starosti blata (θc), temperaturi vode in iztoku BPK5 (Se), vendar le redki znajo resnično razložiti razmerje med temi tremi. Pravzaprav ti trije parametri tvorijo jedro "zlatega trikotnika", ki vpliva na stabilnost bioloških sistemov. Starost blata določa "povprečno življenjsko dobo" mikroorganizmov v sistemu; temperatura vode nadzoruje "učinkovitost" mikroorganizmov; in iztok OD5 (Se) neposredno odraža "poročilo" končnega čiščenja sistema. Z bližajočo se zimo in padanjem temperatur vode v čistilnih napravah v različnih regijah se ta članek, ki temelji na empiričnih formulah, izpeljanih iz prilagoditve obratovalnih krivulj več čistilnih naprav, poglobi v kvantitativno razmerje med temi tremi dejavniki za referenco pri čiščenju oskrbe z vodo.

Na podlagi dolgoročnih-operativnih podatkov iz več čistilnih naprav so bile s prilagajanjem krivulje pridobljene empirične korelacije med starostjo blata (θc) in BPK5 (Se) v različnih temperaturnih območjih. Te formule prikazujejo jasen trend: višje temperature in močnejša mikrobna aktivnost povzročijo nižjo BPK5 v iztoku za isto starost blata; zaradi nižjih temperatur sistem težje izpolnjuje standarde.

Razmerja med različnimi temperaturnimi območji so prikazana spodaj.

1. Temperatura nad 25 stopinj

Kjer se: r nanaša na korelacijski koeficient, običajno Pearsonov korelacijski koeficient, ki se uporablja za merjenje moči linearne korelacije med dvema spremenljivkama.

2. Temperatura 20 ~ 25 stopinj

3. Temperatura 15 ~ 20 stopinj

4. Temperatura pod 15 stopinj

Vzorec 1: Nižje temperature vodijo do višje BPK5 v iztoku – tudi pri enaki starosti blata

Na primer: ob predpostavki, da sistem deluje θc=10 dni, zamenjava v zgornjih formulah:

Več kot 25 stopinj: Se ≈ 2,1 mg/L

15-20 stopinj: Se ≈ 3,2 mg/L

Manj kot 15 stopinj: Se ≈ 4,0 mg/L

Rezultati izračuna kažejo, da je lahko razlika v koncentraciji organske snovi v iztoku več kot dvakratna. Razlog je preprost: pri nizkih temperaturah presnovna aktivnost mikrobov oslabi, stopnja izkoriščenosti substrata se zmanjša, kar vodi do "nezadostne zmogljivosti čiščenja" pri enaki starosti blata.

Vzorec 2: Se in θc imata negativno eksponentno razmerje-podaljšanje starosti blata vedno izboljša odtok, vendar se izboljšanje postopno zmanjšuje. Vsi eksponenti v formuli so negativni (-0,744, -0,674, -0,519, -0,554), kar kaže, da: narašča θc → pada Se, vendar je eksponent manjši od 1; podvojitev θc ne bo zmanjšala Se na polovico svoje prvotne vrednosti. To pomeni, da ima po podaljšanju starosti blata do določene mere nadaljnje povečanje θc omejen učinek in bo povzročilo težave, kot so staranje blata, povečana potreba po kisiku in slabše lastnosti usedanja blata.

Zato daljša starost blata ni vedno boljša; najti je treba optimalno ravnotežje.

Vzorec 3: korelacijski koeficient r v območju nizke-temperature je nižji, kar kaže na povečano nestabilnost sistema.

V območju 15–20... Na stopnjah pod 15 stopinj (r=0.55) in pod 15 stopinj (r=0.64) temperaturna nihanja bolj vplivajo na BPK5 iztoka. To kaže, da so mikroorganizmi pri nizkih-temperaturah bolj občutljivi na okoljske spremembe; sistem je bolj dovzeten za nihanja raztopljenega kisika in obremenitev; in iztok je bolj nestabilen, kar zahteva natančnejši nadzor.

1. Pozimi vnaprej povečajte starost blata
V severnih mestih lahko pozimi temperatura vode pade na 10–13 stopinj. V tem času je priporočljivo povečati θc na 12–18 dni, da se izravna zmanjšanje mikrobne aktivnosti zaradi nizkih temperatur. Če se starost blata poleti ohranja na 8–10 dneh, je iztok nagnjen k poslabšanju.

2. Zmanjšajte starost blata poleti, da povečate zmogljivost čiščenja sistema
Ko je temperatura vode višja od 25 stopinj, se lahko zaradi visoke mikrobne aktivnosti starost blata ustrezno zmanjša na 6–8 dni, da se poveča-nosilnost sistema in zmanjša prostornina blata. To je tudi razlog, da se na mnogih čistilnih napravah poleti pojavi »velik izpust blata in enostavno delovanje sistema«.

3. To metodo je mogoče uporabiti za diagnostiko procesa-za ugotavljanje, ali so nenormalnosti v iztoku posledica starosti ali temperature blata.

Ko se BPK5 v iztoku poveča, je mogoče za določitev vzroka uporabiti naslednje korake:

(1) Izračunajte tok θc;

(2) Izberite ustrezno formulo glede na temperaturo vode za izračun teoretičnega Se;

(3) Primerjajte teoretično vrednost z dejansko vrednostjo: Če je dejanska vrednost veliko višja od teoretične vrednosti, to pomeni šok obremenitve, premalo raztopljenega kisika ali strupene snovi; če je dejanska vrednost blizu teoretične vrednosti, vendar nekoliko višja, to pomeni premajhno starost blata ali prenizko temperaturo.

To je "metoda hitre diagnoze", ki jo najpogosteje uporabljajo operativni inženirji.

Veliko ljudi je navajenih presojati delovanje čistilnih naprav na podlagi izkušenj, a izkušnje potrebujejo podatkovno podporo, te empirične formule pa zagotavljajo najbolj intuitivno kvantitativno osnovo. Povedo nam, da: starost blata ni samovoljno nastavljena in jo je treba uskladiti s temperaturo; nizka temperatura je največji izziv za biološke sisteme, zato je treba ukrepe sprejeti vnaprej; za spremembami BPK5 v iztoku je splošni odziv mikrobnega ekosistema na okolje. Razumevanje "razmerja zlatega trikotnika" med starostjo blata, temperaturo vode in BPK5 iztoka je bistvenega pomena za doseganje resnično prefinjenega upravljanja delovanja, osredotočenega na mikroorganizme.