AAO jarayonida nozik pufakchali aeratsiya ishlashi: mavsumiy tahlil (yoz va qish)

Yoz va qishda AAO jarayonida nozik pufakchali aeratsiya tizimining ishlashini o'lchash va baholash

Xitoydagi ko'pgina shahar oqava suvlarini tozalash inshootlari (WWTP) oqava suvdan organik moddalar, azot, fosfor va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun aerob biologik jarayonlardan foydalanadi. Suvda erigan kislorod (DO) bilan ta'minlash mikroorganizmlar hayotiga bo'lgan talabni va aerob biologik jarayonda davolash samaradorligini ta'minlash uchun zaruriy shartdir. Binobarin,aeratsiya birligi aerobik biologik oqava suvlarni tozalashning yadrosidir. Shu bilan birga, shamollatish tizimi hamasosiy energiya iste'mol qiladigan{{0}birlikWWTPlarda, hisobga olishZavodning umumiy energiya iste'molining 45% dan 75% gacha. Ishlash sharoitlaridan tashqari, aeratsiya tizimining energiya iste'moliga chiqindi suv sifati va atrof-muhit sharoitlari kabi omillar ta'sir qiladi. Xitoyning aksariyat hududlarida to'rt fasl, mo'l-ko'l yog'ingarchilik va sezilarli mavsumiy harorat o'zgarishlari mavjud. Yozgi yog'ingarchiliklar OAT larning ifloslantiruvchi moddalari kontsentratsiyasini suyultiradi, qishki past harorat esa mikrobial faollikka ta'sir qiladi va shu bilan oqava suv sifatiga ta'sir qiladi. Ta'sir qiluvchi oqim tezligi va sifatining o'zgarishi, shuningdek, WWTPlarda aeratsiya tizimini aniq nazorat qilish uchun qiyinchiliklar tug'diradi. Yupqa pufakchali diffuzerlarning kislorod uzatish ko'rsatkichlaridagi o'zgarishlar va ish paytida ularga texnik xizmat ko'rsatishni etarli darajada tushunmasdan, nozik pufakchali aeratsiya tizimlarining yuqori kislorod uzatish samaradorligi (OTE) afzalligidan to'liq foydalanish mumkin emas, bu esa energiya isrof qilinishiga olib keladi.

Hozirgi vaqtda eng ko'p qo'llaniladigan turnozik pufakchali diffuzer, uning ishlashi aeratsiya tizimining operatsion energiya iste'moli bilan bevosita bog'liq. Yupqa pufakchali diffuzerlarning kislorod o'tkazuvchanligini o'lchash usullariga statik sinovlar (masalan, toza suv sinovi) va dinamik sinovlar (masalan, gazni o'chirish{1}}tahlil usuli) kiradi. Statik sinovlar boʻyicha tadqiqotlar asosan laboratoriya{3}}miqyosidagi simulyatsiyalarga qaratilgan, dinamik sinov usullari esa sinov maydonchasi talablari va dala sinovi cheklovlari kabi omillar tufayli kamdan-kam xabar qilinadi. Hozirgi vaqtda Xitoy faqat toza suvni tekshirish usuli uchun tegishli standartlarni o'rnatdi. Haqiqiy ish paytida diffuzerlarning kislorod uzatish ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi suv sifati, loy xususiyatlari, ish sharoitlari va diffuzorning ifloslanishi kabi omillar ta'sir qiladi. Haqiqiy ishlash toza suv sinovi natijalaridan sezilarli darajada farq qiladi, bu esa havo ta'minotining haqiqiy talabini bashorat qilish uchun toza suv ma'lumotlaridan foydalanishda sezilarli og'ishlarga olib keladi. WWTPlarda aeratsiya tizimining energiya samaradorligini monitoring qilishning samarali usullarining yo'qligi energiya chiqindilariga olib keladi. Shu sababli, aeratsiya strategiyalarini o'z vaqtida o'zgartirishga yo'l qo'yish va aeratsiya tizimlarida energiya tejash va iste'molni kamaytirishga yordam berish uchun diffuzorlarning haqiqiy ish paytida kislorod uzatish ko'rsatkichlarini o'lchash va baholash kerak. Ushbu tadqiqot talab qiladiMisol tariqasida Shanxaydagi shahar WWTP. Aerob tankdagi ifloslantiruvchi kontsentratsiyani dala o'lchovlari va yoz va qishda nozik pufakchali aeratsiya tizimining yo'li bo'ylab OTE ning o'zgaruvchan naqshlari orqali ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligi va aeratsiya tizimining ishlashi tizimli ravishda o'lchandi va baholandi. Maqsad mavsumiy o'zgarishlarning aeratsiya tizimining kislorod uzatish samaradorligiga ta'sirini o'rganish, oqava suvlarni tozalashda aeratsiya tizimlarining ishlashini aniq boshqarish va energiyani tejash- bo'yicha ko'rsatmalar berishdir.

1. Materiallar va usullar

1.1 WWTP operatsion ko'rinishi

Shanxay munitsipal WWTP jarayon kombinatsiyasidan foydalanadioldindan ishlov berish + AAO jarayoni + chuqur tolali filtr + UV dezinfektsiyasi. Thetozalash quvvati 3,0×10⁵ m³/kun. WWTP ning asosiy texnologik oqimi ko'rsatilgan1-rasm. Ta'sir qiluvchi omil birinchi navbatdamaishiy kanalizatsiya, va oqava suv Yangtze daryosiga quyilishidan oldin "Shahar oqava suvlarini tozalash inshootlari uchun ifloslantiruvchi moddalarni chiqarish standarti" (GB 18918-2002) ning A darajasiga javob beradi. Ushbu zavoddagi biologik tankning anaerob tanki, anoksik tanki va aerob tanki uchun gidravlik saqlash vaqtlari (HRT) mos ravishda 1,5 soat, 2,7 soat va 7,1 soatni tashkil qiladi. Ichki va tashqi reflyuks nisbati ikkalasi ham 100% ni tashkil qiladi. Loyning yoshi 10-15 kun oralig'ida nazorat qilinadi. Zavodda jami 8 ta aerob tank mavjud. Yagona aerob tankning o'lchami 116,8 m × 75,1 m × 7,0 m (L × G × H), hajmi 11 093 m³. Aralashtirilgan suyuqlikning to'xtatilgan qattiq moddalari (MLSS) kontsentratsiyasi taxminan 4 g / L da nazorat qilinadi. Pastki qismi bilan jihozlanganUkraina Ecopolemer polietilen quvurli nozik pufakchali diffuzerlar, o'lchami 120 mm × 1000 mm (D × L). Havoning{4}}suvga- nisbati 5,7:1. Har bir aerob tank 3 ta kanaldan iborat (1-zona, 2-zona va 3-zona). Kanallardagi gaz sarfini o‘lchagichlar bilan o‘lchangan DO kontsentratsiyasiga asoslanib, bir bosqichli santrifüj puflagichlarning yo‘naltiruvchi qanotlari (4 ish, 2 ta kutish) aerob idishdagi DO kontsentratsiyasini 2-5 mg/L oralig‘ida ushlab turish uchun o‘rnatiladi. Har bir puflagichning nominal havo oqimi tezligi 108 m³ / min, bosim 0,06 kPa va quvvati 160 kVt. Har bir kanal gaz oqimi o'lchagichlari yordamida alohida nazorat qilinadi. DO o'qish bo'yicha fikr-mulohazalar bilan birgalikda, haqiqiy havo ta'minoti aerobik tankdagi o'rtacha DO ni 2-5 mg / L oralig'ida ushlab turish uchun bir bosqichli markazdan qochma puflagichlarning yo'naltiruvchi qanotlarini sozlash orqali boshqariladi. Loyihalangan suv/oqova suv sifati va zavodning 2019-yilgi taʼsir etuvchi sifati quyida koʻrsatilgan.1-jadval.

1.2 Sinov nuqtasi tartibi

Haqiqiy ish sharoitida nozik pufakchali aeratsiya tizimining kislorod uzatish ko'rsatkichlarining ikkita sinovi iyul (yoz) va dekabr (qish) oylarida o'tkazildi. Oqim yo'nalishi bo'ylab aerobik tankni tekshirish portlari joylashgan joyga ko'ra 22 ta sinov punkti o'rnatildi. Ikki qo'shni sinov nuqtalari orasidagi masofa taxminan 5 m bo'lib, mos ravishda 1, 2 va 3 zonalarida 7, 7 va 8 ta sinov nuqtalari mavjud. Sinov nuqtalarining taqsimlanishi bo'limda ko'rsatilgan2-rasm. Har bir nuqtadagi nozik pufakchali diffuzerlarning haqiqiy OTE darajasi suv sathidan chiqib ketayotgan gaz tarkibidagi kislorod miqdorini o'lchash yo'li bilan hisoblab chiqilgan. Bir vaqtning o'zida har bir nuqtada DO konsentratsiyasi va suv harorati ko'p parametrli suv sifati o'lchagich (HQ 30d, Hach, AQSh) yordamida o'lchandi va har bir nuqtadagi ifloslantiruvchi kontsentratsiyasi o'lchandi va yo'l bo'ylab uning o'zgarishi sxemasini olish uchun tahlil qilindi. CODni oldini olish uchun_Cro'tkazish paytida parchalanishdan olingan namunalarda aerob tank bo'ylab olingan namunalar o'lchashdan oldin-saytda filtrlangan.

1.3 Haqiqiy sharoitlarda nozik pufakchali diffuzerlarning kislorod uzatish samaradorligini o'lchash

Haqiqiy sharoitda yupqa pufakchali diffuzerlarning kislorod o‘tkazish samaradorligini o‘lchash uchun Shanxay Elektr energetika universiteti tomonidan mustaqil ishlab chiqilgan, gaz yig‘ish tizimi, gazni tahlil qilish tizimi va signalni konversiyalash tizimidan iborat{0}}o‘chirilgan gaz analizatoridan foydalanilgan. Oʻchirilgan gaz gaz nasosi (KVP15-KM-2-C-S, Karier, Xitoy) va kaput yordamida yigʻildi va tahlil qilish uchun elektrokimyoviy kislorod sensoriga (A-01, ITG, Germaniya) yetkazildi. Signalni konvertatsiya qilish tizimi sensorning chiqish kuchlanish signalini gazdagi kislorodning qisman bosimiga aylantirdi. Gazsiz sinov paytida birinchi navbatda atrof-muhit havosidagi kislorodning qisman bosimi o'lchandi. Keyin gazni to'plash va kislorodning qisman bosimini o'lchash uchun kaput aerob tankning suv yuzasiga o'rnatildi. Chiqish 5 daqiqa davomida barqarorlashgandan so'ng ma'lumotlar qayd etildi. Chiqarilgan gaz analizatori orqali olingan parametrlarga atrof-muhit havosidagi va gazdan tashqaridagi kislorodning qisman bosimi kiradi, undan gaz fazasidan aralash suyuqlikka o'tgan kislorodning foizi, ya'ni nozik pufakchali diffuzorning OTE qiymati quyidagicha hisoblab chiqilgan.Tenglama (1).

Qayerda:

Y(O_₂,_havo)- Havodagi kislorod ulushi;

Y(O_₂,_{o'chirilgan-gaz})- Chiqarilgan-gazdagi kislorod ulushi;

A_OTE- OTE qiymati.

O'chirilgan gaz analizatori tomonidan o'lchangan OTE standart sharoitlarda oqava suvdagi nozik pufakchali diffuzorning standart OTE (SOTE) ni olish uchun DO, harorat va sho'rlanish uchun tuzatildi.Tenglama (2). Suvdagi to'yingan DO ni hisoblashda ko'rsatilganTenglama (3).

Qayerda:

θ- Haroratni tuzatish koeffitsienti, 1,024 sifatida qabul qilingan, o'lchamsiz;

A_SOTE- SOTE qiymati;

- Aralash suyuqlik uchun sho'rlanish koeffitsienti (aralash suyuqlikdagi jami erigan qattiq moddalar asosida hisoblangan), o'lchamsiz, odatda 0,99 sifatida qabul qilinadi;

- Oqava suvda diffuzorning kislorod uzatish samaradorligining toza suv sharoitiga nisbatan nisbati, o‘lchamsiz;

C - DO ning suvdagi konsentratsiyasi, mg/l;

C_S,_T- T haroratda suvda to‘yingan DO konsentratsiyasi, mg/L;

C_S,₂₀- 20 daraja suvda toʻyingan DO konsentratsiyasi, mg/L;

T- Suv harorati, daraja .

1.4 Aeratsiya tizimining energiya sarfini hisoblash usuli

Aerobik tankning kislorodga bo'lgan nazariy ehtiyoji faollashtirilgan loy modeli (ASM) bo'yicha hisoblab chiqilgan. Kislorodga bo'lgan ehtiyoj COD asosida hisoblab chiqilgan_Crva ammiak azotini olib tashlash natijalari aerobik tankning umumiy kislorod talabini (TOD) aniqlash uchun,Tenglama (4).

Qayerda:

M_TOD- TOD qiymati, kg O₂/soat;

Q- Ta'sir qiluvchi oqim tezligi, m³/d;

ΔC_CODCr- Oqim va chiqindi KOD Cr konsentratsiyasi o'rtasidagi farq, mg/L;

ΔC_{Ammiak azoti}- Oqim va chiqindi ammiak azot kontsentratsiyasi o'rtasidagi farq, mg/L; 4,57 - ammiak azotining NO₃⁻-N ga o'tish koeffitsienti.

Nozik pufakchali aeratsiya tizimining kislorod bilan ta'minlash tezligi quyidagicha hisoblanadiTenglama (5).

Qayerda:

M_OTR- Haqiqiy kislorod yetkazib berish tezligi qiymati, kg O₂/d;

Q_AFR- Havo oqimi tezligi, m³/soat;

ŷ_O₂- Havodagi kislorodning massa ulushi, 0,276.

Puflagichning quvvati shamollatgichning haqiqiy havo etkazib berish tezligi va chiqish bosimi bilan belgilanadi, bu esa o'z navbatida qabul qilish bosimi, quvur liniyasidagi havo bosimining yo'qolishi, nozik pufakchali diffuzerning bosim yo'qolishi va tankning pastki qismidagi statik suv bosimi bilan belgilanadi.Tenglama (6).

Qayerda:

ρ_havo- Havo zichligi, g/L, 1,29 g/L;

N - Fan quvvati, kVt;

R- Universal gaz doimiysi, 8,314 J/(mol·K);

T_havo- Atmosfera harorati, daraja ;

B- Blower konversiya koeffitsienti, 29,7 sifatida qabul qilindi;

- Gazning solishtirma issiqlik nisbati, doimiy 0,283;

η- Dvigatel va shamollatgichning qo‘shma samaradorligi, doimiy 0,8;

P_i- Blowerning kirish bosimi, Pa;

Z- Diffuzordagi suv bosimi, Pa;

P_yo'qotish- Yupqa pufakchali diffuzorning bosimining yo'qolishi, Pa;

h_L- Quvurdagi havo bosimining yoʻqolishi, Pa.

Sinov sharoitida, diffuzor tomonidan iste'mol qilingan elektr energiyasi birligi uchun suvga o'tkaziladigan kislorod miqdori [kg/(kVt·soat)] standart shamollatish samaradorligi (SAE) hisoblanadi.Tenglama (7). SAE qiymati nozik pufakchali diffuzorning haqiqiy foydalanish samaradorligini baholash uchun ishlatilishi mumkin.

Qayerda:

A_SAE- SAE qiymati.

1.5 An'anaviy ko'rsatkichlarni o'lchash usullari

Aralashtirilgan suyuqlik namunalari sifatli filtr qog'ozi orqali filtrlanadi. Eriydigan COD_Cr(SCOD_Cr), ammiak azoti, NO₃^--N va TP milliy standart usullar yordamida oʻlchandi.

2. Natijalar va muhokama

2.1 Ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligi

Yozda va qishda asosiy ifloslantiruvchi moddalarning ta'sir qilish sifati WWTPda ko'rsatilgan3-rasm. Yozda va qishda tozalashning o'rtacha oqimi mos ravishda 3,65 × 10⁵ m³ / kun va 3,13 × 10⁵ m³ / kunni tashkil etdi.Yozgi ta'sir qiluvchi COD_Crammiak azot konsentratsiyasi (188,38 ± 52,53) mg/L va (16,93 ± 5,10) mg/L ni tashkil etdi., mos ravishda.Qishki ta'sir qiluvchi COD_Crammiak azot konsentratsiyasi (187,94 ± 28,26) mg/L va (17,91 ± 3,42) mg/L ni tashkil etdi., mos ravishda. Yozgi yogʻingarchilikning koʻp boʻlishi WWTPning “yuqori gidravlik yuk - past ifloslantiruvchi yuk” rejimida ishlashiga olib keladi. Shlangi yukning ortishi tizimning HRTni qisqartiradi, biologik tankdagi reaktsiya vaqtini qisqartiradi va ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashga ta'sir qiladi. WWTPlarda past kiruvchi ifloslantiruvchi yuk osongina haddan tashqari kam loy yuklanishiga olib kelishi mumkin, bu esa ortiqcha shamollatish va loy parchalanishiga olib keladi. Chiqindilarni tozalash inshootlari ifloslantiruvchi moddalar miqdori past bo'lgan ishlarning ta'sirini yumshatish uchun loyni yuklash va havo bilan ta'minlash tezligini o'z vaqtida sozlashlari kerak.Yozgi suvning harorati (27,32 ± 1,34) darajani tashkil etdi, bu qishki haroratdan (17,39 ± 0,75) sezilarli darajada yuqori edi.. Harorat tizimning ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash qobiliyatiga ta'sir qiluvchi muhim omillardan biridir. Filamentli bakteriyalarning bardoshliligi flok{2}}hosil qiluvchi bakteriyalarga qaraganda yuqori boʻlib, ular past haroratli muhitda-koʻpayishga moyil boʻlib, loyning koʻpayishiga olib keladi. Pastroq haroratlar, shuningdek, faol loydagi mikroorganizmlarning ferment faolligini pasaytiradi, substratning parchalanish tezligini va endogen nafas olish tezligini pasaytiradi, bu esa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligini pasayishiga olib keladi. WWTPlar past haroratning ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashga salbiy ta'sirini yumshatish uchun biologik tankdagi loy yoshi va MLSSni oshirish kabi choralarni ko'rishi mumkin. Qishda gidravlik yuk yozga qaraganda pastroq bo'lganligi sababli, aerobik tankdagi HRT past haroratning nitrifikatsiyaga salbiy ta'sirini bartaraf etuvchi etarli aeratsiya bilan biroz uzaytiriladi. Shu sababli, yozda ham, qishda ham oqava suv sifati GB 18918-2002 A sinf standartiga javob berdi.

2.2 Aerobik tank bo'ylab ifloslantiruvchi shakllarning o'zgaruvchan shakllari

Sinov kunlarida,ta'sir qiluvchi SCOD_Cryozda va qishda kontsentratsiyalar mos ravishda 186,76 mg / L va 248,42 mg / L, ammiak azot konsentratsiyasi esa 22,05 mg / L va 25,91 mg / L ni tashkil etdi., mos ravishda. Ehtimol, birlashgan kanalizatsiya va er osti suvlarining infiltratsiyasi tufayli, suv oqimining sifati dizayn qiymatlaridan past edi. Aerobik tank bo'ylab ifloslantiruvchi moddalarning o'zgarishi ko'rsatilgan4-rasm.

Anaerob tankdagi fosforning chiqishi, anoksik tankdagi denitrifikatsiya va loyni qaytarish orqali suyultirish tufayli aerobik tankga kirishdan oldin ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi sezilarli darajada kamaydi. SCOD_Cryoz va qish oylarida aerobik tank kirishidagi konsentratsiyalar mos ravishda 30,32 mg / L va 52,48 mg / L, ammiak azot konsentratsiyasi esa mos ravishda 3,90 mg / L va 4,62 mg / L edi. Yozda va qishda aerobik tankga kirishda TN kontsentratsiyasi mos ravishda 4,86 ​​mg / L va 6,16 mg / L ni tashkil etdi, bu oqava suvda 4,46 mg / L va 5,70 mg / l gacha bir oz pasaydi, bu tankda bir vaqtning o'zida nitrifikatsiya va denitrifikatsiyaning nisbatan past ulushini ko'rsatadi. SCOD_Crkontsentratsiya 1-zonada sezilarli darajada pasaydi, yozda va qishda mos ravishda 19,36 mg / L va 30,20 mg / L; ammiak azot konsentratsiyasi 1,75 mg / L va 2,80 mg / L ga kamaydi. 2-zonada ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasining pasayish tendentsiyasi sekinlashdi, bu kichik molekulyar organik moddalarning to'liq parchalanganligini va nitrifikatsiyaning tugallanganligini ko'rsatadi. 2-zonaning oxiridagi ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi allaqachon oqava suv chiqarish me'yoriga to'g'ri keldi. 3-zonada ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi deyarli o'zgarmadi, ammo aralash suyuqlikdagi DO qiymati oshdi, bu esa bu zonada berilgan kislorodning katta qismi loy aralash suyuqlikda eriganligini va COD uchun ishlatilmasligini ko'rsatadi._Croksidlanish va ammiak oksidlanishi. SCOD oqava suvlari_Cryozda va qishda aerob tankdagi konsentratsiyalar mos ravishda 15,36 mg / L va 26,51 mg / L, chiqindi ammiak azot konsentratsiyasi mos ravishda 0,17 mg / L va 0,50 mg / L edi.Yozda ammiak azotini olib tashlashning yuqori darajasi suv haroratining oshishi bilan bog'liq bo'lib, mikroorganizmlarning nitrifikatsiya{0}}denitrifikatsiya faolligini oshiradi.. Chjan Tao va boshqalar. buni topdiqishki past haroratlar ammiak{0}}oksidlovchi bakteriyalar va nitrit{1}}oksidlovchi bakteriyalar miqdorini kamaytiradi, bu esa WWTPlarda ammiak azotini olib tashlash tezligini pasaytiradi..

2.3 Aerobik tank bo'ylab o'chirilgan{1}}gaz sinovi natijalari

Nozik pufakchali aeratsiya tizimining kislorod o'tkazuvchanligining dala sinovlari aerob tank bo'ylab yoz va qishda o'chirilgan-gaz analizatori yordamida o'tkazildi. Natijalar ichida ko'rsatilgan5-rasm. Aerobik tankdagi DO konsentratsiyasi oqim yo'nalishi bo'yicha asta-sekin o'sib bordi. Aralash suyuqlikdagi DO kontsentratsiyasi diffuzorlar (ya'ni, OTR) tomonidan gaz fazasidan suyuq fazaga o'tkaziladigan kislorod miqdoriga va mikroorganizmlar tomonidan iste'mol qilinadigan kislorodga (ya'ni, OUR) bog'liq. Substrat aerob tankning oldingi uchida ko'p bo'ladi va mikroorganizmlar substratni buzish uchun ko'proq kislorod talab qiladi. Shu sababli, DO kontsentratsiyasi 1-zonada yozda ham, qishda ham eng past bo'lgan, mos ravishda (1,54 ± 0,22) mg/L va (1,85 ± 0,31) mg/L. DO konsentratsiyasi 2-zonada mos ravishda (2,27 ± 0,45) mg/L va (2,04 ± 0,13) mg/L ga oshdi. 3-zonada DO konsentratsiyasi mos ravishda (4,48 ± 0,55) mg/L va (4,53 ± 1,68) mg/L ni tashkil etdi. Yo'l bo'ylab DO ning o'zgarishi ifloslantiruvchi kontsentratsiyaga mos keladi. Organik moddalarning degradatsiyasi va nitifikatsiyasi asosan 2-zonada yakunlandi. 3-zonada organik moddalar miqdori pastroq boʻlib, kislorodga boʻlgan talabni kamaytiradi, kislorod toʻliq foydalanilmaydi va suv fazasida DO sifatida saqlanishiga olib keladi, bu esa DO konsentratsiyasining haddan tashqari yuqori darajaga koʻtarilishiga olib keladi. 3-zonada oʻrtacha DO 2,0 mg/L dan sezilarli darajada yuqori boʻlgan, bu aerob tank oxiridagi havo-ortiqcha ekanligini koʻrsatadi. Faollashtirilgan loyning endogen nafas olishi loy faolligini pasaytiradi va loyning osongina ko'payishiga olib kelishi mumkin, shu bilan birga energiyani isrof qiladi. Aerobik tank oxiridagi haddan tashqari yuqori DO kontsentratsiyasi, shuningdek, qaytib keladigan suyuqlikdagi yuqori DO kontsentratsiyasiga olib keladi, bu nafaqat anoksik tankga tashqi reflyuks orqali kiradigan DO kontsentratsiyasini oshiradi, balki mavjud COD Cr miqdorini kamaytiradi va shu bilan denitrifikatsiya samaradorligini pasaytiradi. Shuning uchun, aeratsiya energiya sarfini tejash uchun faqat zarur aralashtirish intensivligini saqlab, 3-zonada havo ta'minotini kamaytirish tavsiya etiladi.

Ko'rsatilgandek5-rasm, yoz va qish o'rtasidagi haqiqiy ish paytida turli kanallarda diffuzerlarning kislorod uzatish ko'rsatkichlarida sezilarli farqlar mavjud. Qishda o'lchangan o'rtacha OTE 9,72% ni tashkil etdi, bu yozda o'lchangan natijadan (16,71%) past. Buning sababisuv haroratining pasayishi WWTP aerob idishidagi mikroorganizmlarning faolligini pasaytiradi, bu esa kisloroddan foydalanish darajasining pasayishiga olib keladi.. Harorat, sho'rlanish va DO uchun tuzatishdan so'ng yoz va qish oylarida o'rtacha SOTE qiymatlari mos ravishda 17,69% va 14,21% ni tashkil etdi. Yozgi SOTE qishga qaraganda biroz yuqoriroq edi, ehtimol, chunkiuzoq muddatli operatsiya diffuzorning ifloslanishini kuchaytiradi, teshiklarni to'sib qo'yadi va diffuzorning kislorod o'tkazuvchanligini pasaytiradi.

2.4 Aerob tankining aeratsiya tizimi uchun energiyani optimallashtirish potentsialini tahlil qilish

(3) va (4) tenglamalarga ko'ra, aerobik tankning har bir kanali uchun yozda va qishda kislorodga bo'lgan ehtiyoj, kislorod bilan ta'minlash tezligi va shamollatuvchi quvvat hisoblab chiqilgan.2-jadval. Qishda aerobik tankning kislorodga bo'lgan umumiy talabi yozga qaraganda taxminan 34,91% ga yuqori edi, bu esa yuqori ta'sir qiluvchi COD tufayli yuzaga keldi._Crva yozga nisbatan qishda ammiak azotli ifloslantiruvchi yuk. Aerobik tankning har bir zonasida kislorodga bo'lgan talab pasayadi, chunki ta'sir qiluvchi ifloslantiruvchi moddalar yo'l bo'ylab parchalanadi. 1-zona eng yuqori ifloslantiruvchi kontsentratsiyaga va etarli substratga ega, natijada mikroblarning faolligi yuqori, shuning uchun uning kislorodga bo'lgan talabi eng yuqori. Ifloslantiruvchi moddalar doimiy ravishda degradatsiyaga uchraganligi sababli, 2 va 3 zonalarda kislorodga bo'lgan talab asta-sekin kamayadi. Yozda uchta zonaning kislorodga bo'lgan talab nisbati mos ravishda aerob tankining kislorodga bo'lgan talabining 72,62%, 21,65% va 5,73% ni tashkil etdi. Qishda bu nisbatlar mos ravishda 72,84%, 24,53% va 2,63% ni tashkil etdi. An'anaviy faol loy reaktorlarida oldingi qism uchun kislorod talabi 45% -55%, o'rta qism 25% -35% va orqa qism uchun 15% -25% ni tashkil qiladi. Ushbu aerobik tankning oxiridagi davolash yuki an'anaviy qiymatlardan past. Old tomondan havo ta'minoti mos ravishda kamaytirilishi mumkin, bu esa orqa qismlarda ba'zi ifloslantiruvchi moddalarni parchalanishiga imkon beradi.

Yoz bilan solishtirganda,qishda biologik tozalash jarayonining kislorodga bo'lgan talabi yuqoriroq va nozik pufakchali shamollatish tizimining kislorod uzatish samaradorligi past bo'lib, yuqori talab qilinadigan havo ta'minotiga olib keladi.. WWTP operatsion ma'lumotlariga ko'ra, yozda va qishda puflovchi havoning umumiy tezligi mos ravishda 76,23 m³ / soat va 116,70 m³ / soatni tashkil etdi. Havo taʼminoti 1-zonada eng yuqori boʻlgan, 2-chi va 3-zonadagi havo taʼminoti esa oʻxshash, ammo 1-zonadagidan pastroq edi. Yozda kislorod bilan taʼminlanganlik kislorodga boʻlgan talabdan 38,99% yuqori boʻlgan, bu esa sezilarli darajada energiya-tejamkorlik salohiyatidan dalolat beradi. 2 va 3 zonada kislorod bilan ta'minlash haqiqiy kislorod talabidan oshib ketdi. Qish mavsumida kislorod bilan ta'minlanganlik kislorodga bo'lgan talabdan 7,07% yuqori edi. 1-chi va 2-zonadagi kislorod talabi va talabi mos keldi, 3-zonada esa haddan tashqari aeratsiya kuzatildi. Fan quvvati (6) tenglamadagi kabi havo etkazib berish tezligiga mutanosib. Yozda va qishda shamollatgichlarning quvvat iste'moli mos ravishda 85,21 kVt va 130,44 kVtni tashkil etdi. Henkel buni taklif qiladihavo haroratining oshishi shamollatish tizimlarida puflagichlarning kuchini pasaytiradi. Turli kanallar orasidagi kislorodga bo'lgan talabning farqiga javoban, WWTPlar aeratsiyani sozlash bo'yicha tegishli choralarni ko'rishlari kerak, masalan, toraytirilgan aeratsiya. Bu havo ta'minoti tarmog'ining old tomonidagi quvurlarni to'liq ochishni, o'rta uchini yarmini ochishni va oxiridagi filial quvurlarini minimal ochilishiga sozlashni o'z ichiga olishi mumkin.havo ta'minoti va shamollatish energiya sarfini tejash.

Yupqa pufakchali diffuzerlardan haqiqiy foydalanish samaradorligini qo'shimcha ravishda aniqlaydigan bo'lsak, yozda aerob tankdagi standart shamollatish samaradorligi (SAE) 2,57 kg O₂/kVt·soatni tashkil etdi, bu qishga qaraganda 32,29% ga yuqori. Yoz va qish o'rtasidagi ta'sir qiluvchi suv sifati, miqdori va haroratidagi farqlar WWTPdagi aeratsiya tizimining ishlashi va nazoratida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi. Energiyani isrof qilish yozda qishga qaraganda qattiqroq bo'ldi va aeratsiya tizimi qishda yaxshi ta'minot{4}}talab muvozanatiga erishdi. Ta'sir qiluvchi oqim tezligi va sifatini hisobga olgan holda,yozda havo ta'minoti mos ravishda kamaytirilishi mumkinaerobik tankda oqava suv sifati va etarli aralashtirishni ta'minlashda. Qish mavsumida yuqori kiruvchi ifloslantiruvchi yuk va past harorat ta'sirini yumshatish uchun etarli darajada aeratsiyani ta'minlash kerak. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, uzoq muddatli ish vaqtida ifloslantiruvchi moddalar diffuzorlar yuzasida va ichida to'planib, asta-sekin teshiklarni to'sib qo'yadi va kislorodni uzatish samaradorligi pasayadi. Agar diffuzorni tozalash o'z vaqtida bo'lmasa, bu aeratsiya tizimi tomonidan kislorodning etarli darajada ta'minlanmasligiga olib kelishi mumkin, bu esa oqava suv sifatiga ta'sir qiladi.

WWTP DO-havo oqimini boshqarish strategiyasidan foydalanadi. Aeratsiyani boshqarish tizimining maqsadi aerobik tankdagi mikroorganizmlar uchun barqaror DO muhitini ta'minlash va oqava suvlarning muvofiqligini ta'minlashdir. Biroq, DO fikr-mulohaza mexanizmining o'zi aeratsiya tizimining energiyani tejash salohiyatini-baholay olmaydi. Aeratsiya tizimining kislorod uzatish ko'rsatkichlarini dala sinovi aeratsiya tizimining haqiqiy kislorod bilan ta'minlash tezligini aniq hisoblash imkonini beradi va uning yo'l bo'ylab o'zgarishini tavsiflaydi. Kislorodga boʻlgan talab maʼlumotlari bilan birgalikda, bu aeratsiya tizimini aniq boshqarish imkonini beradi, bu esa taʼminotga boʻlgan talab muvozanatiga-va energiya tejash va isteʼmolni kamaytirish maqsadiga erishish imkonini beradi.

3. Xulosa

• Yozgi suvning yuqori harorati mikroblarning nitrifikatsiya faolligini va denitrifikatsiyani kuchaytiradi, natijada yozga nisbatan qishda oqava suvlar COD Cr va ammiak azotining yuqori bo'lishiga olib keladi. Biroq, qishda yozga qaraganda kamroq gidravlik yuk tufayli, aerobik tankdagi kengaytirilgan HRT va etarli aeratsiya past haroratning nitrifikatsiyaga salbiy ta'sirini qoplaydi. Shu sababli, yozda ham, qishda ham oqava suv sifati GB 18918-2002 A sinf standartiga javob berdi.

• Yoz bilan solishtirganda, qishda biologik tozalash jarayonining kislorodga bo'lgan talabi yuqori, nozik pufakchali aeratsiya tizimining kislorod uzatish samaradorligi past bo'lib, yuqori talab qilinadigan havo ta'minoti tezligiga va shamollatish samaradorligining pasayishiga olib keladi.

• Yozda va qishda kislorod bilan ta'minlanganlik kislorodga bo'lgan talabdan mos ravishda 38,99% va 7,07% ga ko'p bo'ldi, bu esa yozda energiya-tejamkorlik potentsialini ko'rsatmoqda. Aerobik tank bo'ylab ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi asta-sekin pasayadi, oxirida deyarli doimiy bo'lib qoladi, oxirida DO kontsentratsiyasi oldingi qismiga qaraganda ancha yuqori. Bu shuni ko'rsatadiki, oxirida etkazib beriladigan kislorodning katta qismi loy aralash suyuqlikda eriydi va COD uchun ishlatilmaydi._CrOksidlanish va ammiak oksidlanishi, bu -haddan tashqari aeratsiyani bildiradi. Shu sababli, aerobik tankning oxiridagi havo ta'minoti oqava suv sifatini va etarli aralashtirishni ta'minlagan holda mos ravishda kamaytirilishi mumkin.