Tisti, ki se ukvarjajo z upravljanjem in vzdrževanjem odpadnih voda, so verjetno naleteli na to frustrirajočo slepo ulico: zdi se, da sistem deluje normalno, brez večjih sprememb pri prezračevanju, odvajanju blata ali dotoku, vendar ravni KPK in amonijačnega dušika v odpadnih vodah dosledno ne izpolnjujejo standardov. Ta cikel prekoračitve omejitev, potrebe po popravku in nato ponovne prekoračitve omejitev pusti odpravljanje težav brezpredmetno, pregledi pa še bolj-parajo živce.
Pravzaprav obstaja soglasje v industriji, da sta čezmerna KPK in čezmerni dušik v amoniaku bistveno različna sistemska problema z zelo različnimi slabostmi v njunih bioloških procesih.
Na kratko: za KPK v iztoku, ki presega standarde: osredotočite se na "izgubo blata, vpliv influenta in razgradnjo blata." Za dušik v iztoku, ki presega standarde: osredotočite se na "ali so izpolnjeni pogoji nitrifikacije" (DO, starost blata, temperatura, razmerje C/N, alkalnost). Danes bomo jasno orisali vse temeljne vzroke, temeljno logiko in ključne točke za-odpravljanje težav na spletnem mestu za vztrajno preseganje teh dveh indikatorjev. Vse to so praktične informacije na prvem mestu; priporočamo, da ga shranite za prihodnjo uporabo!
I. Ali je KPK v vaši odpadni vodi stalno pod standardom? Ne delajte prenagljenih prilagoditev! Problem so v bistvu te 4 težave:
Mnogi ljudje zmotno menijo, da je prekomerna KPK preprosto posledica "preveč organske snovi ali nezadostnega prezračevanja." V resnici večina vztrajnih prekoračitev KPK ni posledica težav s prezračevanjem, temveč napake pri ločevanju-vodne blata, nenormalnega blata ali padca odpornosti sistema na udarce.
1. Najpogostejši in neposredni vzrok: Odtok blata iz sekundarnega usedalnika, SS, ki se prenaša v iztok.
To je glavni krivec za čezmerno COD na-mestu, brez izjeme!
V normalnih delovnih pogojih KPK v iztoku vsebuje le majhno količino ne-biorazgradljive inertne KPK, vrednost pa je stabilna in znotraj standarda. Vendar, ko sekundarni usedalnik ne deluje pravilno, iztok nosi veliko količino delcev blata in KPK v delcih bo neposredno zvišala vrednost iztoka in neizogibno presegla standard.
Pogosti scenariji prelivanja blata na-lokaciji:
Zbiranje blata: Blato ima izredno slabe lastnosti usedanja, meja blata-vode je blizu vodne gladine, iztok pa vsepovsod vsebuje motno blato.
Denitrifikacija in proizvodnja plina v sekundarnih sedimentacijskih rezervoarjih: dno blata je podvrženo denitrifikacije in plava na površju, veliki kosi blata plavajo na vodni površini, iztok pa nosi veliko količino suspendiranih trdnih snovi.
Fizikalno-kemična napaka stopnje: koagulacija in sedimentacija na sprednjem delu ne blokirata anorganskih suspendiranih delcev, kar presega adsorpcijsko zmogljivost aktivnega blata, kar povzroči, da v iztoku ostane veliko število drobnih delcev.
Nenaden skok v dotoku SS: dotočne suspendirane trdne snovi presegajo standard, biološki sistem tega ne more obvladati pravočasno, in odpadni SS istočasno naraste, čemur sledi KPK, ki presega standard.
2. Skriti morilec: Šok zaradi kakovosti vode + zastrupitev z blatom. Biološki sistemi so najbolj ranljivi za "nenadna nihanja in strupene snovi". Medtem ko je na videz nemoteno delovanje, je dejavnost blata morda že poškodovana. Ko se vplivna BPK in KPK nenadoma dvigneta ali ko se vnesejo nepopustljiva onesnaževala (vlakna, amiloza, disperzanti, industrijski dodatki itd.), se pojavita dve veliki težavi: 1. Zastrupitev z aktivnim blatom, občutno zmanjšanje aktivnosti ali celo lokalizirana smrt blata, kar vodi do strmega padca zmogljivosti razgradnje organske snovi. 2. Okvara zgornjega toka fizikalno-kemična koagulacija, ki preprečuje pred-čiščenje onesnaževal in povzroča njihovo kopičenje v fazi biološkega čiščenja. Takšnim prekoračitvam pogosto manjkajo očitni opozorilni znaki, kažejo značilnosti "vztrajnih majhnih preseganj in občasnih velikih preseganj", zaradi česar jih zlahka spregledamo.
3. Dolgotrajne-kronične težave: kvarjenje blata in nenormalna obremenitev
Blato je jedro sistema biološkega čiščenja. Slabo stanje blata bo preprečilo, da bi se KPK sploh kdaj zmanjšala. Štiri pogoste težave s patološkim blatom so:
Nizek MLVSS: nezadostna prostornina blata znatno oslabi sposobnost adsorpcije in razgradnje organskih snovi, kar ima za posledico vztrajno visoko KPK v iztoku.
Dolgotrajna-nizka obremenitev (nizka F/M): mikroorganizmi trpijo zaradi lakote, staranja in smrti, pri čemer proizvajajo velike količine neposlušnih celičnih ostankov in SMP-topnih metabolitov, kar tvori trdovratno KPK.
Razpad blata: zastrupitev ali dolgotrajno prekomerno{0}}zračenje popolnoma poslabša flokulacijo bakterijskih kosmičev, kar povzroči motnost vode in močan padec učinkovitosti čiščenja.
Okoljski stres, ki vodi do razpršitve kosmičev: Visok TDS, nenadne temperaturne spremembe ali dotok, ki vsebuje velike količine disperzij, preprečujejo usedanje in flokulacijo blata, kar povzroči sočasno prekoračitev SS in KPK v iztoku.
4. Trde omejitve: nizka temperatura + čezmerne količine neposlušnih komponent v dotoku
Vpliv nizke temperature: Pri temperaturah vode 10-15 stopinj se aktivnost mikrobov bistveno zmanjša, učinkovitost razgradnje organskih snovi drastično pade in učinek odstranjevanja KPK se močno zmanjša.
Sama kakovost vode je nepopustljiva: visok delež industrijske odpadne vode, velik delež inertne in neposlušne KPK, nezadostni razpoložljivi viri ogljika, nezmožnost biološkega sistema, da bi se popolnoma razgradil, in naravne odpadne vode težko izpolnjujejo standarde.
5. Preostale težave iz nadaljnjih procesov: okvara filtra
Enote za globinsko čiščenje, kot so peščeni filtri in biološki filtri, ki na videz ne vplivajo na biološke procese, so pravzaprav zadnja obrambna linija za skladnost odplak.
Filtrirni mediji, ki tvorijo blatne kroglice, kratek-krog razpok filtrirne plasti, prehitra hitrost filtracije, puščanje peska in pretirano grobi ali tanki filtrirni mediji lahko privedejo do okvare filtracije, kar omogoča, da drobni delci, ki niso bili odstranjeni v zgornji stopnji, neposredno odtečejo ven, kar na koncu povzroči čezmerno KPK.
II. Stalno preseganje amonijevega dušika v odplakah? Bistvena težava je: nitrifikacijski sistem ne deluje pravilno.
Za razliko od KPK je odstranjevanje dušika iz amoniaka v celoti odvisno od stabilnega delovanja nitrificirajočih bakterij. Nitrifikacijske bakterije imajo dolge generacijske cikle, so občutljive in izjemno občutljive na okolje. Vsaka izguba nadzora nad posameznim parametrom bo neposredno povzročila nezmožnost znižanja ravni dušika v amoniaku.
Vsa dolgoročna-prekoračenja dušika v amoniaku so povezana s temi 7 glavnimi razlogi:
1. Najpogostejša težava: Nezadostna količina raztopljenega kisika (DO) v aerobni fazi.
Nitrifikacija je zelo-kisikova intenzivna reakcija, ki zahteva veliko več kisika kot običajna razgradnja organske snovi.
Standardni delovni pogoji: aerobni DO mora biti stabilno nadzorovan pri 2,0–3,0 mg/l.
DO < 2,0 mg/L: Nitrifikacija je znatno zavrta.
DO < 1,0 mg/L: Nitrifikacija se v bistvu ustavi in ravni dušika v amoniaku skokovito narastejo.
Zdi se, da imajo številna mesta popolno prezračevanje, v resnici pa je prezračevanje neenakomerno, prisotno je lokalno pomanjkanje kisika in učinkovita učinkovitost prenosa kisika je nizka. Čeprav se morda zdi, da ima aerobne pogoje, dejansko ne izpolnjuje zahtev glede nitrifikacije.
2. Najlažje spregledamo: Nezadostna starost blata (SRT).
Nitrifikacijske bakterije se razmnožujejo izjemno počasi in imajo dolge generacijske cikle, ki zahtevajo zadostno starost blata, da preživijo in se kopičijo.
Če je količina izpuščenega blata prevelika ali je starost blata prekratka, novonastale nitrifikacijske bakterije ne bodo imele časa za delovanje, preden bodo izpuščene iz sistema s preostalim blatom. Posledica tega je vztrajno nizka koncentracija nitrifikacijskih bakterij v sistemu in popolno pomanjkanje denitrifikacijske zmogljivosti.
Industrijski standard: Prva stvar, ki jo je treba narediti, ko so ravni dušika v amoniaku previsoke, je zmanjšati izpust blata in povečati starost blata.
3. Pogosta sezonska težava: nizka temperatura vode
Delovanje nitrifikacijskih bakterij je močno odvisno od temperature; nižja kot je temperatura, slabša je stopnja nitrifikacije:
Primerna temperatura: 5 ~ 35 stopinj
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Raven dušika v amoniaku je jeseni in pozimi na splošno previsoka, glavni razlog pa je nezadostna temperatura vode, ne le težava s prezračevanjem ali odvajanjem blata.
4. Neustrezni hidravlični pogoji: Nezadostno refluksno razmerje in HRT.
Nezadostno refluksno razmerje: Čas zadrževanja blata v sekundarnem sedimentacijskem rezervoarju je predolg, kar lahko vodi do denitrifikacije in flotacije, kar moti sistem nitrifikacije.
Nezadostno HRT: čas zadrževanja odpadne vode v aerobnem območju je nezadosten, reakcija nitrifikacije ni dokončana in odstranitev dušika iz amoniaka je nepopolna.
5. Neravnovesje hranil: Neuravnoteženo razmerje med ogljikom-in-dušikom, premalo učinkovit vir ogljika.
Optimalno razmerje med ogljikom-in-dušikom (BPK5/TKN) za biološko denitrifikacijo je 2-3.
Visoko razmerje: heterotrofne bakterije se razmnožujejo, tekmujejo za življenjski prostor, zatirajo nitrifikacijske bakterije, kar ima za posledico izjemno nizek delež in močan padec stopnje nitrifikacije.
Scenarij industrijske odpadne vode: visok delež neposlušne KPK, redki učinkoviti viri ogljika, nezadostna mikrobna prehrana, zaradi česar je denitrifikacija težko napredovati.
6. Inhibicija toksičnosti: Nitrificirajoče bakterije so "zastrupljene". Nitrifikacijske bakterije so izjemno krhke; sledovi strupenih snovi lahko zavirajo njihovo delovanje: težke kovine, kompleksni anioni, cianidi, industrijske posebne organske spojine. Prosti amoniak v pogojih z visoko vsebnostjo dušika v amoniaku: Celo koncentracija samo 0,1~1,0 mg/L lahko močno zavre aktivnost nitrifikacijskih bakterij in neposredno paralizira nitrifikacijski sistem.
7. Pomanjkanje osnovnih pogojev: Vplivna preobremenitev z dušikom v amoniaku + nezadostna alkalnost. Visoke koncentracije amonijevega dušika in zaoljene odpadne vode, ki vstopajo v dotok: izolacija kisika, preobremenitev sistema in zaviranje rasti mikrobov. Nezadostna alkalnost: nitrifikacija je reakcija, ki-porablja alkalije; nezadostna alkalnost sistema neposredno ovira reakcijo nitrifikacije, zaradi česar je prezračevanje neučinkovito.
III. Na-nasveti za hitro odpravljanje težav! Tudi začetniki lahko hitro locirajo težave.
Ni potrebe po slepem preverjanju elementov-po-izdelkom; za vztrajne prekoračitve uporabite naslednjo fiksno logiko odpravljanja težav:
Pri vztrajnih prekoračitvah KPK prednostno preverite te 3 elemente:
Sekundarni usedalnik: Ali pride do uhajanja blata? Ali je odtok moten? Ali SS presega standard? Je SVI nenormalen?
Vpliv: Ali obstaja šok glede kakovosti/količine vode? Ali so vmešani posebni dodatki? Ali obstajajo obstojna onesnaževala?
Blato: MLVSS, F/M, stanje flokulacije blata, ali se stara, razpada ali širi?
Pri dolgotrajnih prekoračitvah dušika v amoniaku prednostno preverite te 4 elemente:
Aerobika DO: Ali dosledno izpolnjuje standarde? Ali obstajajo lokalizirana anoksična stanja?
Starost blata: Ali prihaja do čezmernega izpusta blata? Ali nitrifikacijske bakterije ne zadostujejo?
Temperatura vode: Ali sistem deluje pri nizkih temperaturah?
Razmerje C/N + alkalnost: Ali obstaja neravnovesje hranil? Ali obstaja pomanjkanje alkalnosti?
IV. Nasvet
Pri delovanju in vzdrževanju odpadne vode nikoli ne gre za "nastavljanje parametrov po občutku". Vsako preseganje indikatorja ima ustrezno osnovno logiko.
KPK je določen z ločevanjem-vode iz blata in stanjem blata; amonijakov dušik določajo nitrifikacijsko okolje in pogoji. Razumevanje teh dveh sistemov bo preprečilo slepo prilagajanje in ponavljajoče se prekoračitve.