Oni koji rade u radu i održavanju otpadnih voda vjerovatno su naišli na ovaj frustrirajući ćorsokak: čini se da sistem radi normalno, bez većih promjena u aeraciji, ispuštanju mulja ili utjecaju, ali nivo COD-a i amonijačnog azota u otpadnim vodama konstantno ne ispunjavaju standarde. Ovaj ciklus prekoračenja ograničenja, koji zahtijeva ispravljanje, a zatim ponovno prekoračenje ograničenja ostavlja rješavanje problema bez znanja, a inspekcije još više-razbijaju živce.
U stvari, postoji konsenzus u industriji da su prekomjerni COD i prekomjerni amonijačni dušik fundamentalno različiti sistemski problemi, sa znatno različitim slabostima u njihovim biološkim procesima.
Ukratko: Za COD otpadnih voda koji premašuju standarde: fokusirajte se na „gubitak mulja, uticaj uticaja i degradaciju mulja“. Za amonijačni azot koji prelazi standarde: fokusirajte se na "da li su ispunjeni uslovi nitrifikacije" (DO, starost mulja, temperatura, C/N odnos, alkalnost). Danas ćemo jasno ocrtati sve osnovne uzroke, osnovnu logiku i ključne tačke za-rješavanje problema na lokaciji za uporno prekoračenje ova dva indikatora. Ovo su sve praktične informacije na prvoj liniji; preporučujemo da ga sačuvate za buduću upotrebu!
I. Da li je vaš otpadni COD konstantno ispod standarda? Ne pravite ishitrene prilagodbe! Problem su u osnovi ova 4 problema:
Mnogi ljudi pogrešno vjeruju da je prekomjerna KPK jednostavno posljedica "previše organske tvari ili nedovoljne aeracije". U stvarnosti, većina upornih prekoračenja COD-a nije posljedica problema s aeracijom, već prije zbog kvara-odvajanja vode, abnormalnog mulja ili kolapsa otpornosti sistema na udarce.
1. Najčešći i direktni uzrok: oticanje mulja iz sekundarnog taložnika, SS nošen u efluentu.
Ovo je krivac broj jedan za prekomjerni COD na-lokaciji, bez izuzetka!
U normalnim radnim uslovima, otpadni COD sadrži samo malu količinu ne-biorazgradivog inertnog COD-a, a vrijednost je stabilna i unutar standarda. Međutim, kada se sekundarni taložnik pokvari, efluent nosi veliku količinu čestica mulja, a čestica COD će direktno povećati vrijednost efluenta, neizbježno premašivši standard.
Uobičajeni scenariji prelijevanja mulja na-lokaciji:
Nagomilavanje mulja: mulj ima izuzetno slaba svojstva taloženja, međuprostor{0}}voda mulja je blizu površine vode, a efluent sadrži zamućeni mulj u cijelom prostoru.
Denitrifikacija i proizvodnja gasa u sekundarnim taložnicima: Donji mulj se podvrgava denitrifikaciji i ispliva na površinu, veliki komadi mulja plutaju na površini vode, a efluent nosi veliku količinu suspendovanih čvrstih materija.
Fizičko-hemijski kvar na stadijumu: Prednja-koagulacija i sedimentacija ne uspijevaju blokirati neorganske suspendirane čestice, što premašuje kapacitet adsorpcije aktivnog mulja, što rezultira velikim brojem finih čestica koje ostaju u efluentu.
Iznenadni nagli porast uticaja SS: Uticaj suspendovanih čvrstih materija premašuje standard, biološki sistem ne može da se nosi sa tim na vreme, a efluentni SS raste istovremeno, praćen COD koji premašuje standard.
2. Skriveni ubica: šok kvalitete vode + trovanje muljem. Biološki sistemi su najranjiviji na "iznenadne fluktuacije i toksične supstance". Dok naizgled radi glatko, aktivnost mulja može već biti oštećena. Kada uticajni BPK i COD naglo porastu, ili kada se uvedu neposlušni zagađivači (vlakna, amiloza, disperzanti, industrijski aditivi, itd.), javljaju se dva velika problema: 1. Trovanje aktivnim muljem, značajno smanjenje aktivnosti ili čak lokalizirana smrt mulja, što dovodi do precipitnog pada kapaciteta organske tvari u razgradnji organskih{{7} koagulacije, sprečavajući pred{8}}tretman zagađivača i uzrokujući njihovo akumuliranje u fazi biološkog tretmana. Takva prekoračenja često nemaju očigledne znakove upozorenja, pokazujući karakteristike "upornih malih prekoračenja i povremenih velikih prekoračenja", što ih čini lako zanemarenim.
3. Dugotrajni hronični problemi: propadanje mulja i nenormalno opterećenje
Mulj je srž sistema biološke obrade. Loše stanje mulja će spriječiti COD da se ikada smanji. Četiri uobičajena patološka problema s muljem su:
Nizak MLVSS: Nedovoljna zapremina mulja značajno slabi sposobnost adsorbovanja i razgradnje organske materije, što rezultira uporno visokim efluentnim COD-om.
Dugotrajno nisko opterećenje (nizak F/M): Mikroorganizmi pate od gladovanja, starenja i smrti, proizvodeći velike količine neposlušnih ćelijskih ostataka i SMP-topivih metabolita, formirajući tvrdoglavu KPK.
Dezintegracija mulja: trovanje ili produženo prekomjerno{0}}aeriranje u potpunosti degradiraju flokulaciju bakterijskih nakupina, uzrokujući zamućenje vode i oštar pad efikasnosti tretmana.
Stres okoline koji dovodi do raspršivanja flokula: Visoki TDS, nagle promjene temperature ili utjecaj koji sadrži velike količine disperzanata sprječavaju taloženje i flokulaciju mulja, što rezultira istovremenim prekoračenjem efluenta SS i COD.
4. Čvrsta ograničenja: niska temperatura + prevelike količine neposlušnih komponenti u influentu
Uticaj niske temperature: Na temperaturama vode od 10-15 stepeni, mikrobna aktivnost značajno opada, efikasnost razgradnje organske materije drastično opada, a efekat uklanjanja COD-a je značajno smanjen.
Kvalitet vode je sam po sebi neposlušan: visok udio industrijskih otpadnih voda, veliki udio inertnog i neposlušnog COD-a, nedovoljno dostupnih izvora ugljika, nemogućnost biološkog sistema da se potpuno razgradi, i prirodno otežano efluent da ispuni standarde.
5. Preostali problemi od nizvodnih procesa: Kvar filtera
Jedinice za duboku obradu kao što su pješčani filteri i biološki filteri, koji naizgled ne utiču na biološke procese, zapravo su posljednja linija odbrane za usklađenost otpadnih voda.
Filterski medij koji formira loptice blata, kratko-spajanje pukotina sloja filtera, pretjerano velika brzina filtracije, curenje pijeska i pretjerano grubi ili tanki filteri mogu dovesti do kvara filtracije, omogućavajući finim česticama koje nisu uklonjene u uzvodnoj fazi da istječu direktno, što u konačnici rezultira prekomjernim COD-om.
II. Stalno prekoračenje amonijačnog azota u efluentu? Ključni problem je: sistem nitrifikacije ne funkcioniše ispravno.
Za razliku od COD-a, uklanjanje amonijačnog dušika u potpunosti se oslanja na stabilan rad nitrificirajućih bakterija. Nitrifikacijske bakterije imaju duge cikluse generiranja, osjetljive su i izuzetno su osjetljive na okoliš. Svaki gubitak kontrole nad jednim parametrom direktno će dovesti do nemogućnosti smanjenja nivoa amonijačnog azota.
Sva dugoročna-prekoračivanja amonijačnog azota svode se na ovih 7 osnovnih razloga:
1. Najčešći problem: Nedovoljno rastvorenog kiseonika (DO) u aerobnoj fazi.
Nitrifikacija je reakcija koja-intenzivna sa visokim nivoom kiseonika, koja zahteva mnogo više kiseonika od obične razgradnje organske materije.
Standardni radni uslovi: Aerobni DO treba stabilno kontrolisati na 2,0~3,0 mg/L.
DO < 2,0 mg/L: Nitrifikacija je značajno inhibirana.
DO < 1,0 mg/L: Nitrifikacija se u suštini zaustavlja, a nivoi amonijačnog azota rastu.
Čini se da mnoga mjesta imaju punu aeraciju, ali u stvarnosti, aeracija je neravnomjerna, postoji lokalizirani nedostatak kisika, a efektivna efikasnost prijenosa kisika je niska. Iako se može činiti da ima aerobne uslove, zapravo ne ispunjava zahtjeve za nitrifikaciju.
2. Najlakše previdjeti: Nedovoljna starost mulja (SRT).
Nitrificirajuće bakterije se razmnožavaju izuzetno sporo i imaju duge cikluse generiranja, zahtijevajući dovoljnu starost mulja da prežive i akumuliraju se.
Ako je količina ispuštenog mulja prevelika ili je starost mulja prekratka, novonastale nitrificirajuće bakterije neće imati vremena za funkcioniranje prije nego što se ispuste iz sistema sa preostalim muljem. To rezultira trajno niskom koncentracijom nitrificirajućih bakterija unutar sistema i potpunim nedostatkom kapaciteta za denitrifikaciju.
Industrijski standard: Prva stvar koju treba učiniti kada su razine amonijačnog dušika previsoke je smanjiti ispuštanje mulja i povećati starost mulja.
3. Uobičajeni sezonski problem: Niska temperatura vode
Aktivnost nitrificirajućih bakterija u velikoj mjeri ovisi o temperaturi; što je niža temperatura, to je lošija stopa nitrifikacije:
Pogodna temperatura: 5~35 stepeni
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Nivo amonijačnog azota je generalno previsok u jesen i zimu, a osnovni razlog je nedovoljna temperatura vode, a ne samo problem sa aeracijom ili ispuštanjem mulja.
4. Neadekvatni hidraulični uslovi: Nedovoljan omjer refluksa i HRT.
Nedovoljan omjer refluksa: Vrijeme zadržavanja mulja u sekundarnoj taložnici je predugo, što lako dovodi do denitrifikacije i flotacije, narušavajući sistem nitrifikacije.
Nedovoljna HRT: Vrijeme zadržavanja otpadne vode u aerobnoj zoni je nedovoljno, reakcija nitrifikacije nije završena i uklanjanje amonijačnog dušika je nepotpuno.
5. Neravnoteža nutrijenata: Neuravnotežen odnos ugljika-prema-azotu, nedovoljno efikasan izvor ugljika.
Optimalni omjer ugljika-prema-azota (BOD₅/TKN) za biološku denitrifikaciju je 2-3.
Visok omjer: Heterotrofne bakterije se razmnožavaju, nadmeću se za životni prostor, potiskujući nitrificirajuće bakterije, što rezultira ekstremno niskim udjelom i naglim padom stope nitrifikacije.
Scenario industrijskih otpadnih voda: Visok udio neposlušnog COD-a, oskudni efikasni izvori ugljika, nedovoljna mikrobna ishrana, što otežava napredovanje denitrifikacije.
6. Inhibicija toksičnosti: Nitrifikujuće bakterije su "otrovne". Nitrifikujuće bakterije su izuzetno krhke; Otrovne supstance u tragovima mogu inhibirati njihovu aktivnost: teški metali, kompleksni anjoni, cijanidi, specijalna industrijska organska jedinjenja. Slobodni amonijak u uslovima visokog sadržaja amonijačnog azota: čak i koncentracija od samo 0,1~1,0 mg/L može ozbiljno inhibirati aktivnost nitrifikacionih bakterija, direktno paralizirajući sistem nitrifikacije.
7. Nedostatak osnovnih uslova: Preopterećenje amonijačnim azotom + nedovoljna alkalnost. Visoke koncentracije amonijačnog azota i zauljenih otpadnih voda koje ulaze u dovod: Izolacija kiseonika, rad sistema preopterećenja i inhibicija rasta mikroba. Nedovoljna alkalnost: Nitrifikacija je reakcija koja troši alkalije; nedovoljna alkalnost sistema direktno ometa reakciju nitrifikacije, čineći aeraciju neefikasnom.
III. Na-savjeti za brzo rješavanje problema na web lokaciji! Čak i početnici mogu brzo locirati probleme.
Nema potrebe za slijepim, stavka{0}}po{1}}provjerama; za stalna prekoračenja, primijenite sljedeću fiksnu logiku rješavanja problema:
Za stalna prekoračenja COD-a, dajte prioritet provjeri ove 3 stavke:
Sekundarni taložnik: Ima li curenja mulja? Da li je otpadna voda mutna? Da li SS premašuje standard? Da li je SVI abnormalan?
Uticaj: Da li postoji šok kvaliteta/kvantitete vode? Da li se miješaju posebni aditivi? Postoje li postojani zagađivači?
Mulj: MLVSS, F/M, stanje flokulacije mulja, da li stari, raspada ili se širi?
Za stalna prekoračenja amonijačnog dušika, prioritetno provjerite ove 4 stavke:
Aerobni DO: Da li dosljedno ispunjava standarde? Postoje li lokalizirana anoksična stanja?
Starost mulja: Ima li prekomjernog ispuštanja mulja? Jesu li nitrifikacijske bakterije nedovoljne?
Temperatura vode: Da li sistem radi na niskim temperaturama?
C/N odnos + alkalnost: Postoji li neravnoteža nutrijenata? Postoji li nedostatak alkalnosti?
IV. Reč saveta
Rad i održavanje otpadnih voda nikada ne znači „podešavanje parametara prema osjećaju“. Svako prekoračenje nekog indikatora ima odgovarajuću logiku.
COD se određuje odvajanjem vode-mulja i stanjem mulja; amonijačni azot je određen okruženjem i uslovima nitrifikacije. Razumijevanje ova dva sistema će spriječiti slijepa podešavanja i ponovljena prekoračenja.