Anaerobiniu būdu valant buitines nuotekas sulaikymo laikas palaikomas ilgiau nei 2 valandas, anoksinio sulaikymo laikas - daugiau nei 2 valandas, o aerobinio rezervuaro - 6 valandas. Atrodo, kad anaerobinis ir anoksinis sulaikymo laikas yra skirtas geresniam organinių medžiagų pašalinimui. Jei organinių medžiagų kiekis mažas, ar reikia sutrumpinti sulaikymo laiką? O jei organinių medžiagų kiekis didelis, ar reikia ilginti sulaikymo laiką? Koks būtų poveikis, jei saugojimo laikas būtų per ilgas arba per trumpas? Atrodo, kad ilgesnis aerobinio sulaikymo laikas yra skirtas palengvinti nitrifikuojančių bakterijų augimą, kad būtų efektyvesnis amoniakinio azoto pašalinimas. Ačiū, ekspertai, už (populiaraus mokslo paaiškinimą)!
Hidraulinis sulaikymo laikas (HRT) dažnai nepaisomas valdant kasdienę veiklą, tačiau tai yra svarbus atskaitos taškas, ypač azoto ir fosforo šalinimo sistemoms!
1. Kas yra hidraulinis sulaikymo laikas (HRT)?
Hidraulinis sulaikymo laikas (sutrumpintai kaip HRT) yra terminas, vartojamas vandens valymo procesuose. Tai reiškia vidutinį laiką, per kurį valomos nuotekos lieka reaktoriuje, ty vidutinį reakcijos tarp nuotekų ir mikroorganizmų biologiniame reaktoriuje laiką.
Biologiniam gydymui PHT turi atitikti konkretaus proceso reikalavimus. Priešingu atveju, jei PHT nepakanka, biocheminės reakcijos bus neužbaigtos, todėl gydymo efektyvumas sumažės. Ir atvirkščiai, per ilgas PHT gali sukelti dumblo senėjimą sistemoje.
Lentelė: PHT įvairiems nuotekų valymo procesams
Kai gydymo efektyvumas yra prastas, patikrinimui galima naudoti projektinę PHT vertę. Tikrinant PHT, srautas turi apimti dumblo grįžtamąjį srautą. Jei PHT yra per mažas, nuotekų srautą reikia lėtai mažinti; jei jis per didelis, nuotekų srautą reikia lėtai didinti. Atkreipkite dėmesį, kad bet kokie nuotekų srauto greičio pokyčiai turi būti atliekami palaipsniui, kad sistema nesukeltų smūginės apkrovos. Atsižvelgiant į sudėtingą nuotekų valymo pobūdį, įeinančių nuotekų srauto mažinimas neturėtų būti atliekamas lengvabūdiškai; Visų pirma reikėtų koreguoti grįžtamojo srauto greitį.
Įprastiniame aktyviojo dumblo procese PHT daugiausia lemia nuotekų valymo laipsnį, nes jis nustato dumblo sulaikymo laiką. Tačiau MBR (Membrane Bioreactor) procese membranos atskyrimo efektas visiškai išlaiko mikroorganizmus reakcijos rezervuare ir taip pasiekiamas visiškas hidraulinio sulaikymo laiko ir dumblo amžiaus atskyrimas!
2. Hidraulinio sulaikymo laiko (HRT) apskaičiavimas
Iš tikrųjų yra dviejų tipų hidraulinės sulaikymo trukmės nuotekų valyme: vienas vadinamas vardiniu hidrauliniu sulaikymo laiku, o kitas yra faktinis hidraulinis sulaikymo laikas!
1. Nominalus hidraulinis sulaikymo laikas
Kaip rodo pavadinimas, tai yra skaičiavimas, pagrįstas apibrėžimu: hidraulinio sulaikymo laikas yra lygus efektyviam nuotekų valymo sistemos tūriui, padalintam iš įtekančio srauto.
Jei efektyvusis nuotekų valymo sistemos tūris yra V (m³), o Q yra valandinis įtekančio srauto greitis (m³/h), tada hidraulinio sulaikymo trukmės formulė yra tokia:
„HRT=V / Q“.
2. Faktinis hidraulinio sulaikymo laikas
Faktinis hidraulinio sulaikymo laikas reiškia realų nuotekų likutį valymo sistemoje ir turi atsižvelgti į dumblo grįžtamąjį srautą:
Jei efektyvusis nuotekų valymo sistemos tūris yra V (m³), Q – valandinis įtekančio srauto greitis (m³/h), o R – dumblo recirkuliacijos koeficientas, tai hidraulinio sulaikymo trukmės formulė yra tokia:
„HRT=V / [(1 + R) Q]“.
Taigi, ar azoto šalinimo sistemoje vidinis recirkuliacijos srautas yra įtrauktas į faktinės hidraulinės sulaikymo trukmės skaičiavimą be oksidacinio bako? Šis klausimas buvo aptartas. Paprastai vidinis recirkuliacijos srautas neįtrauktas į tikrosios bevandenio bako PHT formulę. Taisyklės paprastai numato tik anoksinio bako HRT diapazoną. Apskaičiuojant beanoksinio rezervuaro HRT, išorinės recirkuliacijos koeficientas R įtrauktas be ginčų; visuotinai priimta, kad efektyvusis įtekančio srauto greitis yra (1+R)Q.
Todėl anoksinis bakas HRT paprastai laikomas HRT=V / [(1 + R) Q].
Atsižvelgiant į tai, ar reikia skaičiuoti vidinį recirkuliacijos srautą beanoksinio bako HRT, makroskopiniu požiūriu, jei vidinis recirkuliacijos koeficientas r=4 arba N, manome, kad vanduo recirkuliuojamas 4 arba N kartus. Taigi, nors sulaikymo laikas vienam praėjimui yra trumpas, bendras laikas, viršijantis 4 arba N pravažiavimus, yra lygiavertis, o tai veiksmingai kompensuoja vidinės recirkuliacijos įtaką.
Todėl vidinis recirkuliacijos srautas į formulę neįtrauktas.
3. Hidraulinio sulaikymo laiko (HRT) vaidmuo
PHT poveikis azoto pašalinimui
A²/O procese, esant pakankamai ilgai PHT, NH₃-N pašalinimo efektyvumas yra geras. Jei PHT yra per trumpas, įvairios mikrobų populiacijos reakcijos rezervuare neturi pakankamai laiko augti, dumblas per greitai išplaunamas, o nitrifikacijos ir denitrifikacijos reakcijos nevyksta iki galo. Kai PHT pasiekia tam tikrą vertę, kurios pakanka, kad reakcijos kiekviename reaktoriuje vyktų iki galo, toliau didinant PHT tik padidėja ekonominė našta, nepagerinant azoto pašalinimo.
Tačiau hibridinių MBR procesų tyrimai parodė, kad išbandytame PHT diapazone (4,97 val. - 8.70 val.) sistemos TN pašalinimo efektyvumas padidėjo, kai PHT sumažėjo. Taip yra todėl, kad ilgomis PHT sąlygomis sistemos organinės apkrovos greitis mažėja, o tai gali sustiprinti endogeninį biomasės kvėpavimą, paveikti dumblo aktyvumą ir galiausiai sumažinti sistemos teršalų šalinimo efektyvumą. Sumažinus PHT, gali padidėti sistemos organinės apkrovos greitis, taip padidinant sistemos denitrifikacijos pajėgumą ir galiausiai pagerinant azoto šalinimo efektyvumą.
PHT poveikis fosforo pašalinimui
SBR procese PHT turi palyginti nedidelę įtaką PO₄³⁻-P pašalinimo efektyvumui; šis procesas nerodo reikšmingo PO₄³⁻-P pašalinimo效果. Taip gali būti todėl, kad denitrifikuojančios bakterijos ir polifosfatą{3}akumuliuojantys organizmai (PAO) yra heterotrofiniai. Denitrifikuojančios bakterijos gali įsisavinti ir panaudoti VFA prieš PAO denitrifikacijai, o PAO anglies šaltiniams kelia griežtesnius reikalavimus nei denitrifikuojančios bakterijos – lengvai biologiškai skaidžią organinę medžiagą pirmiausia naudoja denitrifikuojančios bakterijos. Dėl to PAO adsorbuoja mažiau anglies šaltinio, atitinkamai mažiau VFA, todėl anaerobinėmis sąlygomis susidaro mažiau PHB (poli- -hidroksibutirato). Vadinasi, fosforo išsiskyrimui reikalinga energija yra santykinai sumažinta.
A²/O proceso tyrimai rodo, kad didėjant PHT, TP šalinimo efektyvumas nebūtinai nuolat didėja, o rodo tendenciją iš pradžių didėti, o paskui mažėti. Kai PHT yra 8 val., TP šalinimo efektyvumas yra didžiausias, o tai rodo geriausią šalinimo efektyvumą. Kai PHT padidėja iki 12h, TP šalinimo efektyvumas rodo mažėjimo tendenciją, o fosforo šalinimo efektyvumas blogėja. Tai rodo, kad pakankamai ilgas PHT yra naudingas TP šalinimui. Tačiau toliau didėjant PHT, TP pašalinimo greitis palaipsniui mažėja, o tai gali turėti neigiamą poveikį fosforo pašalinimui. Taip gali būti todėl, kad jei PHT yra per didelis, gali susidaryti dumblas