Cei care lucrează în operarea și întreținerea apelor uzate s-au confruntat probabil cu acest impas frustrant: sistemul pare să funcționeze normal, fără modificări majore la aerare, evacuarea nămolului sau afluent, totuși nivelurile de COD din efluent și azot amoniac nu îndeplinesc în mod constant standardele. Acest ciclu de depășire a limitelor, care necesită rectificare și apoi depășirea din nou a limitelor lasă depanarea fără idee și inspecțiile și mai nervoase-.
De fapt, există un consens în industrie că COD excesiv și azotul excesiv de amoniac sunt probleme fundamentale diferite ale sistemului, cu slăbiciuni foarte diferite în procesele lor biologice.
Pe scurt: Pentru COD efluent care depășește standardele: concentrați-vă pe „pierderea de nămol, impactul influentului și degradarea nămolului”. Pentru azotul amoniac efluent care depășește standardele: concentrați-vă pe „dacă sunt îndeplinite condițiile de nitrificare” (DO, vârsta nămolului, temperatură, raport C/N, alcalinitate). Astăzi, vom sublinia în mod clar toate cauzele fundamentale, logica de bază și punctele cheie pentru depanarea-la site-ul pentru depășirea constantă a acestor doi indicatori. Toate acestea sunt informații practice, de primă linie; vă recomandăm să îl salvați pentru referințe viitoare!
I. COD-ul dvs. efluent este constant sub standard? Nu faceți ajustări pripite! Problema sunt, practic, aceste 4 probleme:
Mulți oameni cred în mod eronat că COD excesiv se datorează pur și simplu „prea multă materie organică sau aerare insuficientă”. În realitate, cele mai multe depășiri persistente ale COD nu se datorează problemelor de aerare, ci mai degrabă eșecului de separare a nămolului-apei, nămolului anormal sau prăbușirii rezistenței la șocuri a sistemului.
1. Cauza cea mai frecventă și directă: Scurgerea nămolului din rezervorul secundar de decantare, SS transportat în efluent.
Acesta este vinovatul numărul unu pentru COD excesiv pe-site, fără excepție!
În condiții normale de funcționare, COD efluent conține doar o cantitate mică de COD inert ne-biodegradabil, iar valoarea este stabilă și în cadrul standardului. Cu toate acestea, odată ce rezervorul de decantare secundar funcționează defectuos, efluentul transportă o cantitate mare de particule de nămol, iar COD-ul în particule va crește direct valoarea efluentului, depășind inevitabil standardul.
Scenarii comune de revărsare a nămolului pe-site:
Aglomerarea nămolului: nămolul are proprietăți de decantare extrem de slabe, interfața nămolului-apă este aproape de suprafața apei, iar efluentul conține nămol tulbure peste tot.
Denitrificarea și producerea de gaze în rezervoarele de sedimentare secundare: nămolul de fund suferă denitrificare și plutește la suprafață, bucăți mari de nămol plutesc pe suprafața apei, iar efluentul transportă o cantitate mare de solide în suspensie.
Eșecul stadiului fizico-chimic: coagularea și sedimentarea front-end nu reușesc să blocheze particulele anorganice în suspensie, depășind capacitatea de adsorbție a nămolului activat, rezultând un număr mare de particule fine care rămân în efluent.
Creștere bruscă a SS afluent: Solidele în suspensie influente depășesc standardul, sistemul biologic nu îl poate gestiona la timp, iar SS efluent crește simultan, urmat de COD care depășește standardul.
2. Ucigaș ascuns: Soc influențat de calitatea apei + otrăvire cu nămol. Sistemele biologice sunt cele mai vulnerabile la „fluctuațiile bruște și substanțele toxice”. Deși aparent funcționează fără probleme, activitatea nămolului poate fi deja deteriorată. Când DBO și COD influențează brusc, sau când sunt introduși poluanți recalcitranți (fibre, amiloză, dispersanți, aditivi industriali etc.), apar două probleme majore: 1. Otrăvirea cu nămol activat, o scădere semnificativă a activității sau chiar moartea nămolului localizat, ducând la o scădere abruptă a capacității de degradare a materiei organice în amonte; prevenind pre-tratarea poluanților și determinând acumularea acestora în etapa de tratare biologică. Astfel de depășiri sunt adesea lipsite de semne de avertizare evidente, prezentând caracteristici de „depășiri mici persistente și depășiri mari ocazionale”, făcându-le ușor trecute cu vederea.
3.-Probleme cronice pe termen lung: deteriorarea nămolului și încărcare anormală
Nămolul este nucleul sistemului de epurare biologică. Starea proastă a nămolului va preveni scăderea COD. Patru probleme comune patologice ale nămolului sunt:
MLVSS scăzut: Volumul insuficient de nămol slăbește semnificativ capacitatea de adsorbție și degradare a materiei organice, rezultând COD cu efluent persistent ridicat.
-Încărcare scăzută pe termen lung (F/M scăzut): microorganismele suferă de foame, îmbătrânire și moarte, producând cantități mari de reziduuri celulare recalcitrante și metaboliți solubili în SMP-, formând COD încăpățânat.
Dezintegrarea nămolului: otrăvirea sau supraaerarea prelungită degradează complet flocularea flocurilor bacteriene, provocând turbiditatea apei și o scădere bruscă a eficienței tratamentului.
Stresul mediului care duce la dispersia floculului: TDS ridicat, schimbări bruște de temperatură sau influenți care conțin cantități mari de dispersanți împiedică sedimentarea și flocularea nămolului, ceea ce duce la depășiri simultane ale SS și COD efluentului.
4. Constrângeri dure: temperatură scăzută + cantități excesive de componente recalcitrante în influent
Impact la temperaturi scăzute: La temperaturi ale apei de 10-15 grade, activitatea microbiană scade semnificativ, eficiența degradării materiei organice scade drastic și efectul de eliminare a COD este mult redus.
Calitatea apei în sine este recalcitrantă: proporție mare de ape uzate industriale, proporție mare de COD inert și recalcitrant, surse de carbon disponibile insuficiente, incapacitatea sistemului biologic de a se descompune complet și, în mod natural, dificil pentru efluent să îndeplinească standardele.
5. Probleme reziduale din procesele din aval: Defecțiunea filtrului
Unitățile de tratare în adâncime, cum ar fi filtrele cu nisip și filtrele biologice, care aparent nu afectează procesele biologice, sunt de fapt ultima linie de apărare pentru respectarea efluenților.
Mediile de filtrare care formează bile de noroi, scurt{0}}circuitarea fisurilor stratului de filtrare, rata de filtrare excesiv de rapidă, scurgerile de nisip și mediile de filtrare excesiv de grosiere sau subțiri pot duce la eșecul de filtrare, permițând particulelor fine care nu sunt îndepărtate în amonte să curgă direct, ceea ce duce în cele din urmă la COD excesiv.
II. Depășirea continuă a azotului amoniac în efluent? Problema principală este: sistemul de nitrificare nu funcționează corect.
Spre deosebire de COD, eliminarea azotului de amoniac se bazează în întregime pe funcționarea stabilă a bacteriilor nitrificatoare. Bacteriile nitrificante au cicluri lungi de generatie, sunt delicate si sunt extrem de sensibile la mediu. Orice pierdere a controlului asupra unui singur parametru va duce direct la incapacitatea de a reduce nivelurile de azot amoniac.
Toate depășirile-de azot amoniac pe termen lung se rezumă la aceste șapte motive principale:
1. Cea mai frecventă problemă: Oxigen dizolvat (DO) insuficient în stadiul aerob.
Nitrificarea este o reacție{0}}intensă în oxigen, care necesită mult mai mult oxigen decât degradarea materiei organice obișnuite.
Condiții standard de funcționare: DO aerob trebuie controlat stabil la 2,0 ~ 3,0 mg/L.
DO < 2,0 mg/L: Nitrificarea este inhibată semnificativ.
DO < 1,0 mg/L: Nitrificarea se oprește, iar nivelurile de azot amoniac cresc.
Multe locații par să aibă aerare completă, dar, în realitate, aerarea este neuniformă, există o deficiență de oxigen localizată și eficiența efectivă a transferului de oxigen este scăzută. Deși poate părea să aibă condiții aerobe, de fapt nu îndeplinește cerințele de nitrificare.
2. Cel mai ușor de trecut cu vederea: Vârsta insuficientă a nămolului (SRT).
Bacteriile nitrifiante proliferează extrem de lent și au cicluri lungi de generare, necesitând o vârstă suficientă a nămolului pentru a supraviețui și a se acumula.
Dacă cantitatea de nămol evacuată este prea mare sau vârsta nămolului este prea scurtă, bacteriile de nitrificare nou formate nu vor avea timp să funcționeze înainte de a fi evacuate din sistem cu nămolul rămas. Acest lucru are ca rezultat o concentrație persistent scăzută de bacterii nitrificatoare în sistem și o lipsă completă a capacității de denitrificare.
Standard din industrie: primul lucru de făcut atunci când nivelurile de azot amoniac sunt prea mari este să reduceți descărcarea nămolului și să creșteți vârsta nămolului.
3. Problemă comună sezonieră: Temperatura scăzută a apei
Activitatea bacteriilor nitrificatoare este foarte dependentă de temperatură; cu cât temperatura este mai mică, cu atât rata de nitrificare este mai slabă:
Temperatura potrivita: 5~35 grade
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Nivelurile de azot amoniac sunt în general prea ridicate toamna și iarna, iar motivul principal este temperatura insuficientă a apei, nu doar o problemă cu aerarea sau evacuarea nămolului.
4. Condiții hidraulice inadecvate: Raport de reflux și HRT insuficient.
Raport de reflux insuficient: Timpul de reținere a nămolului în rezervorul de sedimentare secundar este prea lung, ducând cu ușurință la denitrificare și flotare, perturbând sistemul de nitrificare.
HRT insuficientă: timpul de retenție a apei uzate în zona aerobă este insuficient, reacția de nitrificare nu este finalizată și îndepărtarea azotului amoniac este incompletă.
5. Dezechilibru de nutrienți: raport dezechilibrat carbon-la-azot, sursă eficientă de carbon insuficientă.
Raportul optim carbon-la-azot (BOD₅/TKN) pentru denitrificarea biologică este 2-3.
Raport ridicat: bacteriile heterotrofe proliferează, concurând pentru spațiul de locuit, suprimând bacteriile nitrificante, rezultând o proporție extrem de scăzută și o scădere bruscă a ratei de nitrificare.
Scenariul apelor uzate industriale: proporție mare de COD recalcitrant, surse eficiente de carbon limitate, nutriție microbiană insuficientă, ceea ce face dificilă avansul denitrificării.
6. Inhibarea toxicității: Bacteriile nitrificante sunt „otrăvite”. Bacteriile nitrificante sunt extrem de fragile; urme de substanțe toxice le pot inhiba activitatea: metale grele, anioni complexați, cianuri, compuși organici speciali industriali. Amoniac liber în condiții de azot cu amoniac ridicat: chiar și o concentrație de numai 0,1 ~ 1,0 mg/L poate inhiba sever activitatea bacteriilor de nitrificare, paralizând direct sistemul de nitrificare.
7. Lipsa condițiilor de bază: Supraîncărcare cu azot amoniac influent + alcalinitate insuficientă. Concentrații mari de azot amoniac și ape uzate uleioase care intră în afluent: izolarea oxigenului, funcționarea supraîncărcării sistemului și inhibarea creșterii microbiene. Alcalinitate insuficientă: Nitrificarea este o reacție consumatoare de-alcali; alcalinitatea insuficientă a sistemului împiedică direct reacția de nitrificare, făcând aerarea ineficientă.
III. Sfaturi-de depanare rapidă pe site! Chiar și începătorii pot identifica rapid problemele.
Nu este nevoie de verificări oarbe, articol-cu-articol; pentru depășiri persistente, aplicați următoarea logică fixă de depanare:
Pentru depășiri persistente ale COD, acordați prioritate verificării acestor 3 elemente:
Rezervor de sedimentare secundar: Există scurgeri de nămol? Efluentul este tulbure? SS depășește standardul? Este SVI anormal?
Influent: Există un șoc calitate/cantitate a apei? Sunt amestecați aditivi speciali? Există poluanți persistenti?
Nămol: MLVSS, F/M, stare de floculare a nămolului, se îmbătrânește, se dezintegrează sau se extinde?
Pentru depășiri persistente de azot amoniac, acordați prioritate verificării acestor 4 elemente:
Aerobic DO: Îndeplinește în mod constant standardele? Există condiții anoxice localizate?
Vârsta nămolului: Există o descărcare excesivă de nămol? Bacteriile nitrificante sunt insuficiente?
Temperatura apei: Sistemul funcționează la temperaturi scăzute?
Raport C/N + alcalinitate: Există un dezechilibru de nutrienți? Există o lipsă de alcalinitate?
IV. Un sfat
Operarea și întreținerea apelor uzate nu se referă niciodată la „ajustarea parametrilor după senzație”. Fiecare depășire a unui indicator are o logică subiacentă corespunzătoare.
COD este determinat de separarea apei-nămolului și de starea nămolului; azotul amoniac este determinat de mediul și condițiile de nitrificare. Înțelegerea acestor două sisteme va preveni ajustările oarbe și depășirile repetate.