Tiem, kas nodarbojas ar sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtu ekspluatāciju, apkopi, tehnisko vadību, procesu atkļūdošanu un kvalitātes kontroli, stingrs pamatkoncepcijas pamats ir galvenais priekšnoteikums precīzai darbībai, problēmu novēršanai un atbilstībai. Lai gan sadzīves notekūdeņu attīrīšanas procesi atšķiras, pamatprincipi paliek nemainīgi; visa aprīkojuma darbība, parametru kontrole, procesa regulēšana un dūņu pārvaldība ir balstīta uz šīm pamata teorijām.
Šajā rakstā, apvienojot komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārtu darbības un uzraudzības tehniskās specifikācijas un pašreizējos komunālo notekūdeņu novadīšanas standartus, ir sistemātiski izklāstīti galvenie pamatjēdzieni, kas notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ir jāapgūst. Saturs ir zinātniski stingrs, tajā nav nozares kļūdu, un tajā ir līdzsvarots teorētiskais dziļums ar praktiskiem norādījumiem, padarot to piemērotu jaunpienācējiem, uzņēmuma -apmācībai un tehniskai pārbaudei.
I. Galvenā pozicionēšana: sadzīves notekūdeņi un notekūdeņu attīrīšanas pamatloģika
1. Komunālo notekūdeņu definīcija
Komunālie notekūdeņi īpaši attiecas uz jauktiem notekūdeņiem no komunālajiem notekūdeņiem, valsts un komerciālo iestāžu sabiedrisko kanalizāciju, pašvaldību ceļu kanalizāciju un nelielu daudzumu atbilstoši savienotu zemas-koncentrācijas-attīrītu rūpniecisko notekūdeņu. Tas ir pilsētas ūdens vides pārvaldības galvenais apstrādes mērķis.
Atšķirībā no rūpnieciskajiem notekūdeņiem, komunālajiem notekūdeņiem ir raksturīgas stabilas daudzuma un kvalitātes svārstības, pārsvarā organiskās vielas, pārmērīgs slāpekļa un fosfora barības vielu daudzums un laba bioloģiskā noārdīšanās spēja. Tās apstrādē galvenokārt tiek izmantoti bioloģiskie procesi, ko papildina fizikālās un ķīmiskās apstrādes metodes.
2. Notekūdeņu attīrīšanas pamatprincipi
Notekūdeņu attīrīšanā būtībā tiek izmantotas četras tehniskas metodes-fiziskā atdalīšana, biodegradācija, ķīmiskā flokulācija un dezinfekcijas stabilizācija-, lai notekūdeņos noņemtu vai pārveidotu suspendētos piesārņotājus, organiskos piesārņotājus, slāpekļa un fosfora barības vielas un patogēnus notekūdeņos nekaitīgās vielās, nodrošinot, ka notekūdeņi vai piesārņojuma samazināšana atbilst standartam izplūdes ūdens un tādejādi atkārtotas izmantošanas ūdens standartiem. resursu pārstrāde.
II. Būtiski pamata ūdens kvalitātes rādītāji (laboratorijas pārbaude + ekspluatācijas un apkopes kodols)
Ūdens kvalitātes rādītāji ir vienīgais pamats, lai spriestu par procesa darbības stāvokli un to, vai notekūdeņi atbilst standartiem. Visi darbības un apkopes pielāgojumi ir saistīti ar izmaiņām šajos rādītājos. Tālāk ir norādīti seši galvenie sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtu kontroles rādītāji:
1. ĶSP (ķīmiskais skābekļa pieprasījums)
Tas attiecas uz skābekļa daudzumu, kas nepieciešams, lai pilnībā oksidētu visas organiskās vielas un reducētu neorganiskās vielas ūdenī ar spēcīgu oksidētāju.
Galvenā nozīme: norāda kopējo ūdenstilpņu piesārņojuma līmeni; jo lielāka vērtība, jo smagāks ir organiskais piesārņojums.
Procesa atbilstība: galvenokārt tiek noņemts mikrobu degradācijas rezultātā bioloģiskajos dīķos un koagulācijas sedimentācijas rezultātā.
Praktiskais fokuss: pārmērīgu ĶSP bieži izraisa ieplūstošas slodzes triecieni, nepietiekama aktivitāte bioloģiskajā sistēmā un nenormāla dūņu nosēšanās.
2. BSP₅ (5 dienu bioķīmiskais skābekļa patēriņš): attiecas uz izšķīdušā skābekļa daudzumu, ko patērē organiskās vielas bioķīmiskajā sadalīšanā ūdenī 5 dienu laikā.
Galvenā nozīme: norāda notekūdeņu bioloģisko noārdīšanos un ir galvenais, lai noteiktu bioloģisko procesu piemērotību.
Praktiskais standarts: BSP₅/ĶSP attiecība > 0,3 sadzīves notekūdeņiem norāda uz labu bioloģisko noārdīšanos un piemērotību bioloģiskai attīrīšanai.
3. SS (suspendētas cietās vielas): attiecas uz ūdenī nešķīstošām suspendētām cietām vielām, tostarp dūņām, koloīdiem, dūņu atkritumiem un organiskām suspendētām cietām vielām.
Galvenā nozīme: ietekmē notekūdeņu dzidrumu, nesot lielu skaitu piesārņotāju un mikroorganismu;
Procesa atbilstība: režģis, smilšu kamera, sekundārā sedimentācijas tvertne un dziļā filtrēšana pakāpeniskai noņemšanai;
Praktiskā uzmanība: Pārmērīgs suspendēto vielu (SS) daudzums notekūdeņos, visticamāk, ir saistīts ar dūņu noteci sekundārajā sedimentācijas tvertnē, filtrācijas sistēmas atteici vai sliktu flokulāciju.
4. NH₃-N (Amonjaka slāpeklis) Attiecas uz slāpekli ūdenī, kas pastāv brīva amonjaka un amonija sāļu veidā, kas ir galvenais eitrofikācijas piesārņotājs.
Izņemšanas princips: aerobā nitrifikācijas reakcija; autotrofās nitrificējošās baktērijas pārvērš amonjaka slāpekli nitrātā;
Praktiskais fokuss: zema temperatūra, nepietiekams izšķīdušā skābekļa daudzums, īss dūņu vecums un nepietiekama sārmainība var izraisīt pārmērīgu amonjaka slāpekļa daudzumu.
5. TN (kopējais slāpeklis) Attiecas uz visu veidu slāpekļa daudzumu ūdenī (amonjaka slāpeklis, nitrītu slāpeklis, nitrātu slāpeklis, organiskais slāpeklis), un tas ir visgrūtākais rādītājs notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, lai nodrošinātu atbilstību standartiem.
- Izņemšanas kodols: nitrifikācija + denitrifikācijas saistītā reakcija
1. Aerobā stadija: Amonjaka slāpeklis tiek pārveidots par nitrātu slāpekli (nitrifikācija);
2. Anoksiskā stadija: nitrātu slāpeklis tiek pārveidots par slāpekļa gāzi un izdalās oglekļa avota iedarbībā (denitrifikācija);
- Praktiskā uzmanība: pārmērīgs kopējais slāpeklis bieži vien ir saistīts ar nepietiekamu oglekļa avotu anoksiskajā stadijā, bezskābekļa vides traucējumiem vai nepamatotu atteces koeficientu.
6. TP (kopējais fosfors) Attiecas uz visu fosfora formu summu ūdenī un ir galvenais aļģu ziedēšanas un eitrofikācijas cēlonis.
- Atdalīšanas metodes: bioloģiskā fosfora noņemšana + ķīmiskā fosfora noņemšana
1. Bioloģiskā fosfora noņemšana: anaerobā fosfora izdalīšanās no polifosfātu{1}}akumulācijas baktērijām un pārmērīga fosfora uzņemšana ar aerobām baktērijām, kas tiek izvadītas ar liekām dūņām;
2. Ķīmiskā fosfora noņemšana: PAC, dzelzs sāļu un citu aģentu pievienošana flokulācijas un sedimentācijas fosfora noņemšanai;
- Praktiskā uzmanība: pārmērīgs kopējais fosfors notekūdeņos bieži ir saistīts ar anaerobās vides traucējumiem, pārmērīgi ilgu dūņu vecumu vai nepietiekamu aģenta devu.
III. Četru-pakāpju notekūdeņu attīrīšanas sistēma (visa procesa pamatsistēma)
Pilnīga sadzīves notekūdeņu attīrīšanas sistēma sastāv no četriem līmeņiem: pirmapstrāde, primārā attīrīšana, sekundārā bioloģiskā attīrīšana un terciārā uzlabotā attīrīšana. Katrā līmenī tiek noņemti dažādi piesārņotāju veidi, un šo līmeņu loģisko secību nevar mainīt.
1. Pirmapstrāde (pirmais šķērslis ietekmei)
Galvenās struktūras: ieplūstoša aka, rupji un smalki sieti, virpuļu smilšu kamera, izlīdzināšanas tvertne
Pamatfunkcija: noņem lielus peldošos gružus, zarus, plastmasas maisiņus, smiltis un citus neorganiskus piemaisījumus; līdzsvaro ūdens daudzumu un kvalitāti; novērš maksimālās ietekmīgās ietekmes; aizsargā pakārtotos sūkņus, cauruļvadus un bioloģiskās sistēmas iekārtas.
Galvenās darbības: Savlaicīga sieta tīrīšana, periodiska smilšu noņemšana no smilšu kameras un stabila līmeņa kontrole izlīdzināšanas tvertnē.
2. Primārā ārstēšana (fiziskā ārstēšana)
Pamata struktūra: primārā sedimentācijas tvertne
Pamatfunkcija: gravitācijas sedimentācijas ceļā no ūdens noņem lielas suspendētās cietās vielas, koloīdus un dažus organiskos piesārņotājus.
Ārstēšanas efekts: Noņem aptuveni 30% ĶSP un vairāk nekā 50% SS, ievērojami samazinot nākamās bioloģiskās sistēmas slodzi.
3. Sekundārā attīrīšana (Pamata bioloģiskā attīrīšana) Šī ir sadzīves notekūdeņu attīrīšanas pamatelements, galvenokārt izmantojot bioloģiskos procesus, lai atdalītu lielāko daļu organisko vielu, amonjaka slāpekļa, kopējā slāpekļa un kopējā fosfora.
Pamatprincips: mikrobu kopienas izmantošana aktīvajās dūņās, lai adsorbētu, sadalītu un pārveidotu piesārņotājus notekūdeņos;
Galvenie procesi: A²/O, oksidācijas grāvis, SBR, MBR, modificēts A²/O;
Apstrādes efekts: noņem vairāk nekā 90% organisko vielu un amonjaka slāpekļa, būtībā panākot galveno piesārņotāju samazināšanos.
4. Terciārā uzlabotā ārstēšana (jaunināšana un atbilstības garantija)
Pamatstruktūras: augstas-efektivitātes sedimentācijas tvertne, filtrs, aktīvās ogles filtrs, dezinfekcijas tvertne
Pamatfunkcija: no sekundārajiem notekūdeņiem noņem suspendētās cietās daļiņas, koloīdus, atlikušo fosforu un nelielu daudzumu organisko vielu;
Galīgā dezinfekcija: Dezinfekcija, izmantojot nātrija hipohlorītu, ultravioleto gaismu un ozonu, nogalina E. coli un patogēnus, nodrošinot drošu notekūdeņu novadīšanu.
IV. Četras bioķīmiskās sistēmas pamatreakcijas (procesa atkļūdošanas pamatreakcijas)
Visas parametru korekcijas bioloģiskajos procesos balstās uz četrām pamata reakcijām: anaerobās, anoksiskās, aerobās un nitrifikācijas/denitrifikācijas. Tie ir pamatjēdzieni, kas tehniķiem ir rūpīgi jāsaprot.
1. Anaerobā reakcija (bez izšķīdināta skābekļa, bez nitrātu slāpekļa)
Vides apstākļi: DO=0, stingri anaeroba vide;
Pamatfunkcija: Fosfora izdalīšanās ar polifosfātu{0}}akumulējošām baktērijām, hidrolīze un paskābināšanās, lielu organisko molekulu sadalīšanās, enerģijas rezervēšana turpmākai aerobā fosfora uzņemšanai;
Galvenā vērtība: Nodrošina efektīvu bioloģisko fosfora atdalīšanu un uzlabo notekūdeņu bioloģisko noārdīšanos.
2. Anoksiska reakcija (nav izšķīdināta skābekļa, ir nitrātu slāpeklis)
Vides apstākļi: DO Mazāks vai vienāds ar 0,5 mg/l, klāt ir nitrātu slāpeklis;
Pamatfunkcija: denitrifikācija, ārēja vai iekšēja oglekļa avota iedarbībā, nitrātu slāpeklis tiek pārveidots par slāpekļa gāzi, atdalot kopējo slāpekli;
Galvenie praktiskie punkti: Pārmērīga aerācija ir stingri aizliegta; nodrošināt pietiekamu oglekļa avotu; kontrolēt jauktā šķidruma atteces attiecību.
3. Aerobā reakcija (pietiekami daudz izšķīdināta skābekļa)
Vides apstākļi: DO=2~4 mg/L;
Pamatfunkcijas. Vienlaicīgi norisinās trīs galvenās reakcijas: organisko vielu noārdīšanās, nitrifikācija amonjaka slāpekļa noņemšanai un fosfora uzņemšana ar polifosfātu{0}}akumulējošām baktērijām;
Galvenie darbības un apkopes punkti: Pārmērīgs izšķīdušā skābekļa daudzums izraisa enerģijas atkritumus un dūņu novecošanos; nepietiekams izšķīdušā skābekļa daudzums izraisa nepilnīgu noārdīšanos un pārmērīgu amonjaka slāpekļa daudzumu.
4. Nitrifikācija un denitrifikācija (slāpekļa noņemšanas pamatloģika)
1. Nitrifikācija: aerobos apstākļos nitrificējošās baktērijas un nitrificējošās baktērijas secīgi pārvērš amonjaka slāpekli nitrītos un nitrātos. Nepieciešams pietiekams skābekļa daudzums, sārmainība un ilgs dūņu vecums.
2. Denitrifikācija: bezskābekļa apstākļos denitrificējošās baktērijas izmanto oglekļa avotus, lai nitrātu slāpekli reducētu par slāpekļa gāzi. Ir nepieciešami stingri anoksiskie apstākļi un efektīvs oglekļa avots.
V. Galveno procesu pamatīpašības (vispārīgi piemērojamas sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtām)
Starp galvenajiem komunālo notekūdeņu attīrīšanas procesiem nav raksturīga pārākuma vai nepilnvērtības; vienīgās atšķirības slēpjas to piemērotībā dažādiem scenārijiem. Darbības un apkopes loģika paliek nemainīga:
A²/O process: anaerobā -anoksiskā-aerobās sērijas reakcija, kas nodrošina līdzsvarotu slāpekļa un fosfora atdalīšanu, stabilu darbību un ir visizplatītākais process sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtās.
Oksidācijas grāvju process: spēcīga noturība pret triecienslodzēm, laba dūņu nostādināšanas veiktspēja, vienkārša darbība un apkope, piemērots mazām un vidējiem{0}}notekūdeņu attīrīšanas iekārtām.
SBR process: Sekvences partijas reaktors, visas bioķīmiskās reakcijas tiek pabeigtas vienā tvertnē, novēršot nepieciešamību pēc sekundārās sedimentācijas tvertnes, prasa mazāk zemes un ir piemērots scenārijiem ar lielām ūdens tilpuma svārstībām.
MBR process: membrānas separācija aizstāj sekundāro sedimentācijas tvertni, radot ārkārtīgi augstas{0}kvalitatīvas notekūdeņus, ko var tieši izmantot kā reģenerētu ūdeni, kas ir piemērots augstas-standarta izplūdes un atkārtotas izmantošanas projektiem.
VI. Dūņu apstrādes un apglabāšanas pamatjēdzieni (galvenie punkti atbilstošai darbībai un apkopei)
Notekūdeņu attīrīšana bez dūņu apstrādes ir neefektīva. Dūņas ir notekūdeņu attīrīšanas blakusprodukts, un to pareiza iznīcināšana ir ļoti svarīga notekūdeņu attīrīšanas iekārtu atbilstošai darbībai.
1. Dūņu definīcija: dūņas ir cietu un daļēji cietu suspendētu vielu maisījums, kas rodas notekūdeņu attīrīšanas laikā, pārtverot, nogulsnējot un veicot bioķīmiskas reakcijas. Tas ir bagāts ar organiskām vielām, mikroorganismiem, slāpekli un fosforu, kā arī nelielu daudzumu piesārņotāju.
2. Galvenais galvenais indikators: dūņu mitruma saturs
Tas attiecas uz ūdens masas procentuālo daudzumu kopējā dūņu masā un ir galvenais kontroles indikators dūņu apglabāšanai.
Koncentrētu dūņu mitruma saturs: 97% ~ 99%;
Dūņu mitruma saturs pēc mehāniskās atūdeņošanas: aptuveni 80% (valsts pamatprasība likvidēšanai).
3. Pilnīgs dūņu apglabāšanas process: Dūņu sabiezēšana → Mehāniskā atūdeņošana → Stabilizācijas likvidēšana (kompostēšana, sadedzināšana, būvmateriālu utilizācija, prasībām atbilstošs poligons). Neatlasīta izgāšana un tieša izmešana ir stingri aizliegta.
4. Lieko dūņu galvenā loma: bioloģiskā sistēma regulāri izvada liekās dūņas, izvadot no sistēmas lieko fosforu un novecojošos mikroorganismus. Tādējādi tiek uzturēts dūņu vecuma līdzsvars un stabila mikrobu aktivitāte, un tā ir galvenā darbība, lai novērstu dūņu masas palielināšanos, dūņu novecošanos un notekūdeņu, kas pārsniedz standartus.
VII. Notekūdeņu attīrīšanas iekārtu darbības un apkopes pamatprincipi (praktiskais kopsavilkums)
Ūdens kvalitātes pirmais princips: visa aprīkojuma palaišana{0}}, izslēgšana, parametru pielāgošana un ķīmisko vielu dozēšana ir balstīta uz notekūdeņu standartu sasniegšanu un procesa stabilitāti.
Vides zonējuma kontrole: anaerobās, anoksiskās un aerobās vides stingra nošķiršana un jaukta -slāņa sedimentācijas un izšķīdušā skābekļa traucējumu novēršana ir ļoti svarīga slāpekļa un fosfora atdalīšanai.
Dinamiskā slodzes līdzsvarošana: ja ieplūstošā plūsma un ūdens kvalitāte svārstās, tiek veikta savlaicīga aerācijas ātruma, atgaitas koeficienta, oglekļa avota dozēšanas un dūņu novadīšanas korekcija, lai izturētu triecienslodzes.
Dūņu-Ūdens-Gaisa-ķīmiskā sinerģija: četri galvenie elementi: dūņu stāvoklis, izšķīdušais skābeklis, hidrauliskās aiztures laiks un ķīmisko vielu dozēšana tiek kontrolēti sinerģiski. nevienu nevar izlaist.
Atbilstoša slēgtā{0}}cikla pārvaldība: visaptveroša un atbilstoša notekūdeņu, dūņu, smaku un trokšņa kontrole, kas atbilst pilsētas notekūdeņu attīrīšanas iekārtu darbības standartiem.
Secinājums
Komunālo notekūdeņu attīrīšana var šķist atkārtots darbs, kas saistīts ar iekārtu darbību un parametru kontroli, taču tā galvenā konkurētspēja vienmēr ir balstīta uz stingru teorijas pamatu. Visas procesa kļūmes, notekūdeņi, kas pārsniedz standartus, un darbības haoss būtībā izraisa pamatjēdzienu un pamatprincipu izpratnes trūkums. Šo pamatjēdzienu pilnīga izpratne ir būtiska visiem notekūdeņu attīrīšanas iekārtu darbiniekiem. Tas ļauj viņiem ātri aptvert procesa loģiku, precīzi novērst darbības un apkopes problēmas un pāriet no "prasmīgas darbības" uz "profesionālu tehnisko vadību".
