Az iszap kora, a víz hőmérséklete és a szennyvíz BOD5

A szennyvíztisztító iparban gyakran beszélünk az iszap koráról (θc), a víz hőmérsékletéről és a szennyvíz BOD5-ről (Se), de kevesen tudják igazán megmagyarázni e három kapcsolatát. Valójában ez a három paraméter alkotja a központi "arany háromszöget", amely befolyásolja a biológiai rendszerek stabilitását. Az iszap kora határozza meg a rendszerben lévő mikroorganizmusok "átlagos élettartamát"; a víz hőmérséklete szabályozza a mikroorganizmusok "hatékonyságát"; és a szennyvíz OD5 (Se) közvetlenül tükrözi a rendszer végső kezelési „jelentéskártyáját”. A tél közeledtével és a vízhőmérséklet csökkenésével a szennyvíztisztító telepeken különböző régiókban, ez a cikk, amely több szennyvíztisztító telep működési görbéinek illesztéséből származó empirikus képleteken alapul, e három tényező közötti mennyiségi összefüggéseket vizsgálja referenciaként a vízellátásban.

Több szennyvíztisztító telepről származó hosszú távú{0}}üzemi adatok alapján empirikus korrelációkat kaptunk az iszap kora (θc) és a BOD5 (Se) között különböző hőmérsékleti tartományokban görbeillesztéssel. Ezek a képletek egyértelmű tendenciát mutatnak: a magasabb hőmérséklet és az erősebb mikrobiális aktivitás alacsonyabb kifolyó BOD5-öt eredményez ugyanazon iszapkor esetén; az alacsonyabb hőmérséklet megnehezíti a rendszer teljesítését.

A különböző hőmérsékleti tartományok közötti összefüggéseket az alábbiakban mutatjuk be.

1. 25 fok feletti hőmérséklet

Ahol: r a korrelációs együtthatóra utal, általában a Pearson-korrelációs együtthatóra, amelyet a két változó közötti lineáris korreláció erősségének mérésére használnak.

2. Hőmérséklet 20-25 fok

3. Hőmérséklet 15-20 fok

4. 15 fok alatti hőmérséklet

1. minta: Az alacsonyabb hőmérséklet magasabb szennyvíz BOD5-öt eredményez – még azonos iszapkor mellett is

Például: Feltételezve, hogy a rendszer θc=10 napon működik, behelyettesítve a fenti képletekkel:

25 foknál nagyobb: Se ≈ 2,1 mg/L

15-20 fok: Se ≈ 3,2 mg/L

Kevesebb, mint 15 fok: Se ≈ 4,0 mg/L

A számítási eredmények azt mutatják, hogy a kifolyó szervesanyag-koncentráció különbsége több mint kétszeres lehet. Az ok egyszerű: alacsony hőmérsékleten a mikrobiális anyagcsere-aktivitás gyengül, a szubsztrát hasznosulási aránya csökken, ami „elégtelen kezelési kapacitáshoz” vezet ugyanabban az iszapkorban.

2. minta: A Se és a θc negatív exponenciális összefüggést mutat,{1}}az iszap korának meghosszabbítása mindig javítja a szennyvizet, de a javulás fokozatosan csökken. A képletben a kitevők mind negatívak (-0,744, -0,674, -0,519, -0,554), ami azt jelzi, hogy: növekvő θc → csökkenő Se, de a kitevő kisebb, mint 1; θc megkétszerezése nem csökkenti a Se-t az eredeti érték felére. Ez azt jelenti, hogy az iszap korának bizonyos mértékű meghosszabbítása után a θc további növelésének korlátozott hatása van, és olyan problémákat okoz, mint az iszapöregedés, megnövekedett oxigénigény és rosszabb iszapülepedés.

Ezért a hosszabb iszapkor nem mindig jobb; meg kell találni az optimális egyensúlyt.

3. minta: Az alacsony-hőmérsékletű zónában az r korrelációs együttható alacsonyabb, ami a rendszer fokozott instabilitását jelzi.

A 15-20... A 15 fok alatti (r=0.55) és a 15 fok alatti (r=0.64) szakaszokban a kifolyó BOI5-öt jelentősebben befolyásolják a hőmérséklet-ingadozások. Ez azt jelzi, hogy alacsony-hőmérsékletű körülmények között a mikroorganizmusok érzékenyebbek a környezeti változásokra; a rendszer érzékenyebb az oldott oxigén és a terhelés ingadozására; és a szennyvíz instabilabb, finomabb szabályozást igényel.

1. Télen előre növelje az iszap korát
Az északi városokban a téli víz hőmérséklete 10-13 fokra is csökkenhet. Ekkor javasolt a θc-t 12-18 napra emelni, hogy ellensúlyozzuk a mikrobiális aktivitás alacsony hőmérséklet okozta csökkenését. Ha az iszap korát nyáron 8-10 napos szinten tartják, akkor a szennyvíz romlásra hajlamos.

2. Csökkentse az iszap korát nyáron a rendszer kezelési terhelhetőségének növelése érdekében
Ha a víz hőmérséklete 25 fok felett van, a magas mikrobiális aktivitás miatt az iszap kora megfelelően 6-8 napra csökkenthető, hogy növelje a rendszer teherbíró képességét és csökkentse az iszap mennyiségét. Ez az oka annak is, hogy sok szennyvíztisztító telepen nyáron „nagy iszapkibocsátás és könnyű rendszerkezelés” tapasztalható.

3. Ez a módszer felhasználható a folyamatdiagnosztikára-, annak meghatározására, hogy a szennyvíz rendellenességeit az iszap kora vagy hőmérséklete okozza-e.

Amikor a szennyvíz BOD5 növekszik, a következő lépésekkel lehet meghatározni az okot:

(1) Számítsa ki a θc áramerősséget;

(2) Válassza ki a megfelelő képletet a víz hőmérséklete alapján az elméleti Se kiszámításához;

(3) Hasonlítsa össze az elméleti értéket a tényleges értékkel: Ha a tényleges érték jóval magasabb, mint az elméleti érték, az terhelési sokkot, nem elegendő oldott oxigént vagy mérgező anyagokat jelez; ha a tényleges érték közel van az elméleti értékhez, de valamivel magasabb, az elégtelen iszapkort vagy túl alacsony hőmérsékletet jelez.

Ez az üzemmérnökök által leggyakrabban használt "gyorsdiagnosztikai módszer".

Sokan hozzászoktak ahhoz, hogy a szennyvíztisztító telepek működését tapasztalatok alapján ítéljék meg, de a tapasztalatokhoz adattámogatás szükséges, ezek az empirikus képletek adják a legintuitívabb mennyiségi alapot. Azt mondják, hogy: az iszap kora nincs önkényesen beállítva, és a hőmérséklethez kell igazítani; az alacsony hőmérséklet jelenti a legnagyobb kihívást a biológiai rendszerek számára, és előre meg kell tenni az intézkedéseket; a kifolyó BOI5 változásai mögött a mikrobiális ökoszisztéma környezetre adott általános reakciója áll. Az iszap kora, a víz hőmérséklete és a szennyvíz BOD5-értéke közötti „arany háromszög kapcsolat” megértése elengedhetetlen a mikroorganizmusokra összpontosító, valóban kifinomult üzemirányítás eléréséhez.