Texnik asoslar va kam yuklangan shamollatuvchi shamollatish havzasining-operatsion boshqaruvi
1. Umumiy ko‘rinish
1.1 Blower aeratsiya havzalarining ishlash printsipi
Xitoyda keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladigan shamollatuvchi shamollatish, birinchi navbatda, tarqoq, spiral va mikro gözenekli shamollatish turlarini o'z ichiga oladi. Aeratsiya havzasi odatda aeratsiya tizimi, havza tuzilishi va kirish/chiqish portlaridan iborat bo'lib, faol loy oqava suvlarini tozalashda asosiy tuzilma bo'lib xizmat qiladi. Umumiy shamollatish usullari mexanik va shamollatuvchi shamollatishdir. Blower aeratsiya tizimlari odatda ixtisoslashtirilgan aeratorlar va puflagichlardan iborat. Havzalar ko'pincha bir nechta bo'linmalarga bo'linadi, ularning har biri mustaqil suv oqimiga qodir. Oqava suv havzaga kiradi va qarama-qarshi tomondan chiqadi. Ushbu jarayon davomida havo kompressorlar orqali havzaning pastki qismidagi diffuzerlarga etkaziladi va pufakchalar shaklida chiqariladi.
1.2 Blower aeratsiya havzalari bo'yicha tegishli tadqiqotlar
Cheng Dandan va boshqalar tomonidan tadqiqot. Xitoyning shahar oqava suvlarini tozalash inshootlarida (WWTP) aeratsiya shamollatgichlari umumiy energiyaning taxminan 60% ini iste'mol qilishini aniqladi. Aeratsiya tizimini erigan kislorod (DO) uchun aqlli PID yopiq pastadir boshqaruvi- bilan integratsiyalash va shamollatuvchi energiyani tejash strategiyalarini joriy etish WWTP aeratsiya tizimlarida yuqori energiya sarfini samarali bartaraf etish va uni 30% dan ortiq kamaytirish imkonini beradi.
Liu Xiaoqi va boshqalar. tozalash jarayonida chiqindi suvdagi kislorod miqdorini oshirish va energiya sarfini kamaytirish uchun dispers oqimli aeratorlardan foydalangan. Bu, shuningdek, suv{2}}bir xil havo aralashtirish va taqsimlashga erishib, aeratorni o'rnatishni tekislash uchun aniqlik talabini kamaytirdi.
Chang Kai va boshqalar. original havo yig'ish rejimini o'zgartirish orqali an'anaviy aeratsiya havzasi tizimining ishlashi yaxshilandi. Ular anʼanaviy mikrogʻovak aeratorlarni yuqori kislorod-oʻtkazuvchanligi yuqori boʻlgan silikon plastinka mikrogʻovak aeratorlari bilan almashtirdilar va bitta{3}}toʻgʻri{4}}oʻtuvchi aeratsiya havzalarini uchta-oʻtkazuvchi serpantinli oqim havzalari bilan almashtirdilar. An'anaviy shamollatuvchi shamollatish usullarida yuqori energiya iste'moli, past samaradorlik va zaif massa uzatish muammolarini hal qilib, aniq shamollatish nazoratini kiritish tizimni yanada yaxshiladi.
1.3 Blower aeratsiya havzalarini operativ boshqarish
Blower aeratsiya havzalari oqava suvlarni tozalashda keng qo'llaniladi. "Turli chiqindi oqimlari uchun alohida tozalash" tamoyiliga amal qilgan holda, ma'lum bir WWTPning sho'rlangan oqava suvlarni tozalash qurilmasi, birinchi navbatda, atmosfera vakuumli distillash, tozalangan tozalangan suv, alkilatsiyani neytrallash oqava suvlari va ba'zi supernatantlar va yuqori tuzli{2}}elementlardan elektr tuzsizlantirish oqava suvlari bilan ishlaydi. Bu qurilma uch bosqichli biologik tozalash tizimiga ega bo'lib, ikkinchi bosqich sifatida shamollatuvchi shamollatish havzasi mavjud. Uning o'rtacha kimyoviy kislorodga bo'lgan talabi (COD) doimiy ravishda 100 mg/l dan past bo'lib, uni past yuklangan faol loy jarayoni sifatida tasniflaydi. Uskunani yangilashdan tashqari, optimal ishlashni ta'minlash jarayon parametrlarini diqqat bilan nazorat qilish va sozlashni talab qiladi.
2. Ob'ekt haqida umumiy ma'lumot
2.1 Tuzli oqava suvlarni tozalash moslamasining texnologik oqimi
Jihozda "Tenglash + moyni ajratish + ikki-bosqichli flotatsiya + uch-bosqichli biologik tozalash" jarayoni qo'llaniladi, tozalangan oqava suv abraziv qurilmaga yuboriladi. Yog 'ajratuvchisi estrodiol gorizontal oqim va eğimli plastinka dizaynidan foydalanadi. Ikki flotatsiya bosqichi mos ravishda Vortex Cavitation Air Flotation (CAF) va Qisman reflyuks bosimli erigan havo flotatsiyasi (DAF) dan foydalanadi. Uchta biologik bosqich ketma-ket: toza kislorodli shamollatish tanki III, shamollatuvchi shamollatish tanki va ikkilamchi biokimyoviy tank (EM-BAF). Jarayonning borishi rasmda ko'rsatilgan1-rasm.
2.2 Puflagichning aeratsiyasi havzasining tavsifi
Shamollatish havzasi dastlab 1995 yilda yog'li oqava suvlarni tozalash moslamasining bir qismi sifatida qurilgan qayta ishlangan inshootdir. U samarali hajmi 3888 m³ va joriy gidravlik ushlab turish vaqti (HRT) taxminan 17,6 soat bo'lgan an'anaviy vilka{2}}oqim aeratsiyasi dizaynidan foydalanadi. Havza ikkita parallel poyezdda ishlaydi, ularning har biri to'rtta bo'limga ega. Pastki qismida aeratorlar o'rnatilgan bo'lib, ular faol loy almashinuvini kislorod bilan ta'minlash uchun markazdan qochma puflagichlar bilan ta'minlanadi. Shuningdek, u ikkita ikkilamchi tozalagich bilan jihozlangan (PH18m x 5m).
Uch bosqichli biologik tizimda-:
- 1-bosqich (Sof kislorodli aeratsiya tanki III): Asosiy funktsiya CODni olib tashlashdir.
- 2-bosqich (shamollatish tanki): Birlamchi funktsiya ammiak azotini (NH₃-N) olib tashlash, ikkilamchi funktsiya - keyingi CODni olib tashlash.
- 3-bosqich (Ikkilamchi biokimyoviy tank - EM-BAF): Yakuniy suv sifatini ta'minlaydigan chiqindi KOD va NH₃-Nni yanada parlatish funksiyalari.
2.3 Blower aeratsiyasi havzasi Oqim va oqava suv sifati
Ventilyator aeratsiya havzasiga havo ifloslantiruvchi chegaralari bilan Sof kislorodli aeratsiya tanki III dan keladi: CODcr 300 mg/L dan kam yoki unga teng, NH₃-N 30 mg/L dan kam yoki unga teng, toʻxtatilgan qattiq moddalar (SS) 50 mg/L dan kam yoki teng.
Uning oqava suvlari ikkilamchi biokimyoviy tankni quyidagi cheklovlar bilan oziqlantiradi: CODcr 120 mg/L dan kam yoki unga teng, NH₃-N 30 mg/L dan kam yoki unga teng, SS 50 mg/L dan kam yoki unga teng.
Ikkilamchi biokimyoviy rezervuarning yakuniy oqava suvi quyidagilarga javob berishi kerak: CODcr 70 mg/L dan kam yoki unga teng, Neft 5 mg/L dan kam yoki unga teng, NH₃-N 3 mg/L dan kam yoki unga teng.
2021 yil davomida havzaning oʻrtacha koʻrsatkichi 67,094 mg/L, oʻrtacha NH₃-N esa 23.098 mg/l boʻlib, dizayn talablariga javob beradi. Biroq, sezilarli darajada past bo'lgan COD faollashtirilgan loy uchun uglerod manbai tanqisligiga olib keldi va uning normal metabolizmiga ta'sir qildi. Aksincha, aralash suyuqlikdagi ammiak azotining etarliligi va past organik ifloslantiruvchi kontsentratsiyasi nitrifikatsiyani qo'llab-quvvatladi va bu samarali davom etdi.
3. Operatsion ta’sir etuvchi omillar va nazorat choralari
3.1 Past oqim yuki va loyning qarishi ta'siri
67,094 mg/L-dizayn chegarasidan past (300 mg/L dan kam yoki unga teng) va mikrobial uglerod talabidan (taxminan . 100 mg/L BOD₅)-faollashgan loy 67,094 mg/L-ko‘rsatkichli KOD bilan uglerod manbai tanqisligini boshdan kechirdi. Kam yuk loyning sekin o'sishiga olib keldi, bu esa qarishga moyil bo'lib, bo'shashgan tuzilmani hosil qildi. Qarigan, o'lik loy ikkilamchi tindirgich yuzasida suzuvchi ko'pik hosil qildi. Ko'pikni yig'ish uskunasi yo'qligi sababli, bu ko'pik oqava suv bilan birga chiqib, loyqalikka olib keldi, COD va SS chegaralaridan oshib ketdi va keyinchalik quyi oqimdagi Ikkilamchi biokimyoviy rezervuarni ortiqcha yuklab, uning yakuniy oqava suv sifatiga ta'sir qildi.
Qarshi chora: Operatsion guruh aralash suyuqlik to'xtatilgan qattiq moddalar (MLSS) kontsentratsiyasini nazorat qildi. 30 daqiqalik loy hajmi indeksi (SVI) testi uchun 1000 ml gradusli tsilindrdan foydalanib, ular SVI ni taxminan 20% ni ushlab turishdi, bu taxminan MLSS 2 g/L ga to'g'ri keladi. Bu loyning qarishi, suzuvchi va suv sifatining yomonlashishini oldini olish bilan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligini muvozanatlashtiradi. Loyning sekin o'sishi loyning minimal va kamdan-kam isrof bo'lishini anglatardi, bu nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalarga ularning minimal hosil bo'lish vaqtidan oshib ketadigan yashash vaqtini ta'minladi va nitrifikatsiyani yanada kuchaytirdi.
3.2 Eritilgan kislorodning ta'siri (DO) nazorati
Faollashgan loydagi mikroorganizmlar asosan aerobik bo'lib, odatda 1-3 mg/L gacha bo'lgan DO ni talab qiladi. Korporativ standartlar an'anaviy aeratsiya havzalari uchun DO diapazonini 2-4 mg/l ga o'rnatadi, nitrifikatsiya esa odatda 2,0 mg/l dan past bo'lmasligi kerak. Hozirgi past oqim yuki va MLSS kontsentratsiyasining yanada kamayishi DO talabini pasaytirdi va nazoratni qiyinlashtirdi. To'liq aralashtirishni ta'minlash ko'pincha DO ni 4 mg/L dan yuqori ko'taradi, shu bilan birga DO ni maqsadli diapazonda nazorat qilish ba'zan ba'zi joylarda noto'g'ri aralashtirishga olib keladi, bu esa loyning cho'kishiga olib keladi.
Bundan tashqari, yuqori DO organik moddalarning parchalanishini tezlashtiradi va loy qarishini kuchaytiradi. Shuning uchun amalda DO 3 mg/l atrofida nazorat qilinadi. Bundan tashqari, barcha havo klapanlari aralashtirishning bir xilligini yaxshilash, harakatsiz floklarni qayta faollashtirish va faol biomassani saqlash uchun taxminan har oyda sozlanadi.
3.3 Suv haroratining ta'siri
Harorat mikroblarning faolligiga sezilarli ta'sir qiladi. Tegishli harorat faollikni oshiradi, past harorat esa uni inhibe qiladi yoki kamaytiradi, yuqori harorat esa fiziologiyani o'zgartirishi yoki o'limga olib kelishi mumkin. Ushbu tizimda termofil bakteriyalar asosiy funktsional guruhlardir. Tizim xavfsizligi uchun harorat odatda 15-35 daraja oralig'ida saqlanadi, ammo mos keladigan diapazon 10-45 daraja. 30 darajadan oshib ketish nitrifikator oqsillarni denatüratsiya qilishi va ularning faolligini kamaytirishi mumkin. Faollashtirilgan loy tarkibida CODni buzuvchi va nitrifikator bakteriyalar mavjud bo'lib, nitrifikatsiya torroq optimal diapazonga ega - 5–30 daraja.
Tuzli oqava suv oqimi yuqori haroratli-oqimlarni o'z ichiga oladi. O'tgan voqealar ketma-ket kunlar davomida 40 darajadan oshib ketadigan suv harorati bilan bog'liq bo'lib, loy parchalanishiga, COD-degradatorlar va nitrifikatorlarning nobud bo'lishiga va tizimning qulashiga olib keldi. Keyinchalik, loy harorati talablariga javob beradigan 40 darajadan oshmasligi uchun tushirish haroratini qat'iy nazorat qilish uchun tenglashtirish tankining oqava suv liniyasiga termometr o'rnatildi. 2021 yilda nitrifikatsiyaga ta'sir qiluvchi shunga o'xshash hodisalar ro'y bermadi.
3.4 Ishqoriylikning ta'siri
Tegishli korxona standartlariga muvofiq, ammiakni olib tashlash uchun faol loydan foydalanganda, ta'sir etuvchi umumiy ishqorning ammiak azotga nisbati 7,14 dan kam bo'lmasligi kerak; aks holda, ishqoriylikni to'ldirish kerak. Loyihaviy NH₃{2}}N 30 mg/L va haqiqiy o'rtacha 23,098 mg/L bo'lsa, talab qilinadigan umumiy ishqoriylik 214,2 mg/L dan kam emas. Hozirgi vaqtda ta'sir etuvchi ishqoriylik etarli emas, bu jarayon talablarini qondirish uchun kunlik soda kulini (Na₂CO₃) qo'shishni talab qiladi.
3.5 pH va zaharli moddalarning ta'siri
Activated sludge microorganisms thrive in a pH range of 6.5–8.5. Below pH 4.5, protozoa largely disappear, most microbial activity is inhibited, fungi become dominant, floc structure is destroyed, and sludge bulking can occur. Above pH 9, metabolism is severely affected, causing floc disintegration and bulking. Wastewater with pH >10 yoki<5 should be neutralized before entering the aeration basin.
Aerob mikrobial metabolizm pH o'zgarishlarini o'rtacha darajada buferlashi mumkin. Masalan, azotli birikmalardan foydalanish nitrifikatsiya paytida pHni pasaytirishi mumkin, dekarboksillanish esa ishqoriy aminlarni hosil qilib, pH ni oshiradi. Bu engil kislotali/ishqorli oqova suvlarga uzoq-odatlanish imkonini beradi. Oqava suvning o'ziga xos ishqoriyligi ham pH pasayishini oldini olishga yordam beradi.
Biroq, pH keskin o'zgarishi (masalan, kislotali tizimga to'satdan ishqoriy kirishi) mikroblarga sezilarli ta'sir qiladi va ish faoliyatini buzishi mumkin. Shuning uchun neytrallash zarurati muayyan holatga bog'liq. Kichik, izchil pH tebranishlari, ayniqsa zaif kislotalar/asoslar bilan neytrallashni talab qilmasligi mumkin. Kattaroq tebranishlar pH ni neytralga moslashtirishni talab qiladi.
Nitrifikator bakteriyalar pH-sezuvchanligi yuqori, optimal nitrifikatsiya pH 7,2–8,0 da, umumiy mikroblar esa 6,5–8,5 ni afzal ko‘radi. Muayyan sanoat oqava suvlari uchun zaharli moddalar turlari ko'pincha o'rnatiladi, ammo konsentratsiyalari va oqindi hajmi o'zgarib turadi. Tenglashdan tashqari, ta'sir etuvchi toksik moddalar darajasini kuzatish va nazorat qilish kerak. Loyga moslashgandan so'ng, moslashish darajasi va ekspluatatsiya tajribasiga asoslanib, maksimal oqim konsentratsiyasi chegarasi belgilanishi kerak. Uzoq muddatli oshib ketish mikrobial zaharlanish va davolash muvaffaqiyatsizligini oldini olish uchun kirish oqimini kamaytirish, loyni qayta ishlashni oshirish yoki kislorod bilan ta'minlashni kuchaytirish kabi choralarni talab qiladi. Hozirda havzaning suv oqimida mikrob zaharlanishiga olib keladigan zaharli moddalar aniqlanmagan.
3.6 Ta'sir qiluvchi zarba yuklarining ta'siri
Kichik tebranishlar bilan ta'sir qiluvchi COD barqaror past bo'lib qoladi va NH₃-N va Jami azot (TN) ham uzoq vaqt davomida nisbatan barqaror diapazonlarda qoladi. Nitrifikator populyatsiyasi nisbatan barqarorligicha qolmoqda. Biroq, ularning sekin o'sish sur'ati tufayli, NH₃-N yoki TN oqimining keskin, sezilarli darajada oshishi havzaning olib tashlash qobiliyatini to'ydirib, chiqindi suvning NH₃-N va TN sifatini buzishi mumkin.
Nazariy jihatdan, mikrobial N va P talabi BOD₅:N:P nisbati 100:5:1 bo'ladi. Biroq, N va P tarkibi sanoat oqava suvlari turiga qarab katta farq qiladi. Ba'zi oqava suvlar N va P ga ega bo'lib, standartlarga javob berish uchun olib tashlashni talab qiladi. Boshqalar etishmaydi, metabolizmni cheklamaslik uchun qo'shimchalarni talab qiladi. Kam N/P oqava suvlarni tozalaydigan ishlaydigan havzalar uchun taxminan 10 mg/L NH₃-N va 5 mg/L fosfat oqim darajasi mikrobial ehtiyojlarni qondira oladi. Ulardan pastroq darajalar uzoq vaqt davomida N/P dozasini oshirishni talab qiladi.
Kundalik ishlash quyi oqimdagi abraziv moslamaga haddan tashqari yuklanish va yakuniy oqizish suv xavfsizligiga tahdid solishining oldini olish uchun barcha oqim oqimlari va tenglashtiruvchi rezervuar oqava suvlaridagi, shuningdek sozlash rezervuarlaridan qayta ishlanadigan oqimlarda NH₃-N va TN ni diqqat bilan kuzatib borishni talab qiladi.
4. Xulosa
Sho'rlangan oqava suvlarni tozalash qurilmasidagi asosiy nitrifikatsiya reaktori sifatida shamollatuvchi aeratsiya havzasi suv harorati, NH₃-N va TN oqimini har kuni diqqat bilan kuzatib borishni talab qiladi. MLSS kontsentratsiyasini qat'iy nazorat qilish, DO'ni 3 mg / L atrofida ushlab turish va ishqoriylikning etarli darajada qo'shilishini ta'minlash muhim ahamiyatga ega. Ushbu optimallashtirilgan chora-tadbirlar ostida tizim mukammal oqava suv sifati bilan barqaror ishlaydi: o'rtacha COD 54,213 mg/L, NH₃-N 9,678 mg/L va SS 23,849 mg/l, ikkinchi darajali biokimyoviy tankning suv oqimi talablariga to'liq javob beradi. Uskunaning ishonchliligi va tizimni qayta ishlash samaradorligini yanada ta'minlash uchun ko'p jihatdan davom etayotgan sinov, umumlashtirish va optimallashtirish ham juda muhimdir.