Hidrolik bekletme süresi (HRT), yazılı dile göre kanalizasyonun arıtma yapısında ortalama kalma süresini ifade eder. Basit bir ifadeyle kanalizasyon deneyimlerinin arıtma tesisine girişinden tesisten çıkışına kadar geçen süredir. Genel hesaplama yöntemi, arıtma yapısının etkin hacmini, birim zamanda yapıya giren atık su miktarına bölmektir.
HRT=Reaktörün etkin hacmi V / Birim zaman başına işlenen su hacmi Q
Bu nedenle yapıyı inşa ederken günlük arıtma hacmini, kirleticilerin konsantrasyonunu ve arıtma sonrasında ulaşılması gereken gereksinimleri tam olarak dikkate almalıyız.
Tedavi hacmi havuzun boyutunu belirler. Kirleticilerin konsantrasyonu reaksiyon için gereken zamanı ve koşulları etkiler. Yüksek konsantrasyonlar, daha uzun reaksiyon süreleri veya daha karmaşık arıtma prosesleri gerektirebilir; bu da tam reaksiyonun sağlanması için daha büyük havuz hacimleri veya daha etkili karıştırma, havalandırma ve diğer tesislerin kullanılmasını gerektirir.
Atık suyun çeşitli su kalitesi göstergeleri, seçilen arıtma sürecini ve hidrolik tutma süresi ve çamur yükü gibi tankın tasarım parametrelerini belirler.
Elbette fiili üretim operasyonlarımızda hidrolik tutma süresi başka birçok faktörden de etkilenmektedir. Örneğin giriş suyunun niteliği ve miktarı, mevsimsel sıcaklık değişiklikleri.
- Sıcaklığın HRT üzerindeki etkisi
Sıcaklık mikroorganizmaların aktivitesini etkiler. Düşük sıcaklıklarda mikroorganizmaların metabolik hızı azalır, bu da yazın aktivitenin %50'nin altına düşebilir, bu da aynı arıtma verimliliğini sürdürmek için gereken HRT'nin yaklaşık 1,5 katı kadar bir artışa neden olur.
- Giriş suyu kalitesinin HRT'ye etkisi
Yüksek kirletici yük konsantrasyonları, yeterli biyolojik bozunma süresini sağlamak için daha uzun HRT gerektirir.
- Besin Oranının (C:N:P) HRT Üzerindeki Etkisi
Dengesiz bir besin oranı, mikroorganizmaların büyümesini engelleyecek ve kanalizasyon arıtma verimliliğini etkileyecektir. Örneğin, düşük bir C:N oranı sınırlı nitrifikasyona yol açabilir ve bunun, etkili nitrojen giderimi sağlamak için HRT'nin arttırılmasıyla telafi edilmesi gerekir.
- PH'ın HRT üzerindeki etkisi
Uygun pH aralığı, mikroorganizmaların metabolik aktivitesini artırabilir, böylece gerekli HRT'yi azaltabilir. Aksine, uygun olmayan bir pH değeri mikrobiyal aktiviteyi azaltacak ve HRT gereksinimini artıracaktır. Örneğin, pH değerinin 7,5'ten 6,5'e ayarlanması, nitrifikasyon işleminin HRT'sini yaklaşık %20 artırabilir çünkü nitrifikasyon bakterileri pH değişikliklerine daha duyarlıdır.
- Toksik maddelerin HRT üzerine etkisi
Giriş suyunda ağır metallerin veya toksik organik bileşiklerin varlığı, mikrobiyal aktiviteyi engelleyecek ve HRT gerekliliklerini artıracaktır.
Peki hidrolik tutma süresinin prosesimize ne gibi etkileri olacak?
İlk olarak, çok kısa HRT'nin olası birkaç etkisini listeliyoruz:
A. Kötü arıtma etkisi: Kanalizasyonun mikroorganizmalarla temas etmesi ve reaksiyona girmesi için yeterli zamanın olmaması, bunun sonucunda organik madde, nitrojen ve fosfor gibi kirleticilerin yetersiz uzaklaştırılması ve atık su kalite standartlarının karşılanmasının zorlaşması.
B. Sınırlı mikrobiyal büyüme: Mikroorganizmaların besinleri absorbe etmek ve metabolik faaliyetleri yürütmek için yeterli zamanı yoktur, bu da büyümelerini ve üremelerini etkileyebilir, dolayısıyla arıtma sisteminin biyolojik aktivitesini ve stabilitesini azaltabilir.
C. Çamurun evcilleştirilmesinin zor olması: Mikrobiyal toplulukların evcilleştirilmesine ve adaptasyonuna elverişli değildir ve belirli su kalitesine uyum sağlayan baskın bakteri topluluklarının oluşturulması zordur.
D. Zayıf darbe dayanımı: Arıtma sisteminin, giriş suyu kalitesi ve su hacmindeki dalgalanmalar gibi etkilerle başa çıkma yeteneği azalır ve dengesiz çalışma meydana gelme olasılığı artar.
e. Sonraki arıtma yükünün artması: Ön arıtmanın yetersiz olması nedeniyle, sonraki arıtma ünitesine daha fazla kirletici girer, bu da sonraki arıtmanın zorluğunu ve maliyetini artırır.
F. Biyofilm oluşumuna ve stabilitesine katkıda bulunmaz: Biyofilm yönteminin kullanıldığı arıtma prosesinde çok kısa bir hidrolik tutma süresi, biyofilmin tamamen büyümesine ve olgunlaşmasına izin vermeyebilir, bu da arıtma etkisini etkileyebilir.
G. Kimyasal ajanların reaksiyonunun etkilenmesi: Arıtma için kimyasal ajanların eklenmesine yönelik bir bağlantı varsa, çok kısa hidrolik tutma süresi, ajan ile kanalizasyonun eşit olmayan bir şekilde karışmasına, yetersiz reaksiyona ve ajanın kullanım etkisinin azalmasına neden olabilir.
Çok uzun HRT'nin etkileri şunlar olabilir:
a, sistemdeki mikroorganizmaların aşırı büyümesi, çok uzun HRT, çamurun yaşlanmasına ve şişmesine neden olabilir, çamurun çökeltme performansını azaltabilir ve atık sudaki askıda katı madde (SS) konsantrasyonunu artırabilir. Çamur yaşı (SRT) ile HRT arasındaki ilişki, çamurun aktivitesini sürdürmek için SRT'nin HRT'nin en az 2-3 katı olması gerektiğini göstermektedir. Elbette, hidrolik tutma süresinin kısa bir süre uzatılması genellikle çok fazla olumsuz etkiye neden olmaz çünkü arıtma sistemi belirli bir tamponlamaya ve uyarlanabilirliğe sahiptir.
B. Atık suyun havalandırma tankında tutulma süresi artar. Havalandırma yoğunluğu uygun şekilde ayarlanmazsa aşırı havalandırmaya neden olmak kolaydır. Daha fazla elektrik tüketin ve işletme maliyetlerini artırın. Çamur flok yapısını gevşek hale getirin, bu da daha sonraki sedimantasyon işlemine elverişli değildir.
C. Altyapı ve işletme maliyetlerini artırın Aşırı derecede uzun bir hidrolik tutma süresi elde etmek için, daha büyük hacimde arıtma tankları inşa etmek gerekebilir, bu da altyapı yatırımını artırır. Bu aynı zamanda daha yüksek enerji tüketimi ve bakım maliyetleri anlamına da gelir.
D. Anaerobik ortam tahrip edilir: Tutma süresi çok uzunsa, anaerobik ortamda olması gereken alana oksijen karışabilir, bu da polifosfat bakterilerinin fosfor salınım sürecini etkileyerek fosfor giderme etkisini azaltabilir. Ayrıca diğer mikroorganizmaların aşırı büyümesine, sınırlı besin ve yaşam alanı için polifosfat bakterileri ile rekabet etmesine, polifosfat bakterilerinin büyümesini ve metabolizmasını etkilemesine ve fosfor giderim verimliliğine müdahale etmesine neden olabilir.
e. Çamurun anaerobik fermantasyonu: Çok uzun süre çöken çamurun anaerobik fermantasyonuna neden olabilir, metan ve diğer gazlar üretebilir, çamurun yüzmesine neden olabilir ve çökelme etkisini etkileyebilir.
F. Kimyasal ajan arızası: Çökeltme işleminde kimyasal ajanlar kullanılırsa, çok uzun hidrolik tutma süresi, ajanın ayrışmasına veya diğer maddelerle reaksiyona girmesine ve başarısız olmasına neden olarak çökeltme etkisini etkileyebilir.
G. Besin dengesizliği. Kanalizasyondaki besin maddeleri aşırı tüketilebilir, bu da mikrobiyal büyüme için gerekli olan besin oranında dengesizliğe neden olur ve bu da mikroorganizmaların normal metabolizmasına ve üremesine yardımcı olmaz.
Hidrolik tutma süresini uzatmak için genellikle aşağıdaki yöntemleri kullanırız.
Arıtılacak su miktarını azaltın: Bu daha doğrudan bir yoldur ancak arıtma verimliliğini ve ölçeğini etkileyebilir.
Reaksiyon tankının hacmini artırın: Reaksiyon tankını genişleterek veya yenileyerek etkili hacmini artırın, böylece hidrolik tutma süresini uzatın. U şeklinde veya çok odalı bir tasarım kullanmak gibi reaktör içindeki akış modunu değiştirerek, reaktör içindeki kanalizasyonun akış yolu arttırılabilir, böylece HRT uzatılabilir.
Giriş ve çıkış akışını ayarlayın: Giriş akışının azaltılması veya çıkış akışının azaltılması da hidrolik tutma süresinin uzatılmasını sağlayabilir. Çıkış akışının daha küçük olması kontrol edilerek hidrolik tutma süresi uzatıldığında, giriş akışı değişmediği takdirde havuzdaki sıvı seviyesi yükselecektir. Bu, tank kapasitesine belirli gereksinimler getirir. Tank kapasitesinin çok küçük olması durumunda sıvı seviyesindeki artış, taşma riskinin artması ve arıtma sisteminin normal çalışmasının etkilenmesi gibi bir dizi sorunu beraberinde getirebilir. Yeniden akış oranını ayarlayarak hidrolik tutma süresini kısa sürede arttırmanın yolları da vardır ancak bu genellikle başka sorunlara neden olur.
Hidrolik tutma süresinin makul bir aralıkta uygun şekilde uzatılması genellikle kirleticilerin uzaklaştırılması açısından faydalıdır. Bu, kanalizasyonun mikroorganizmalar, kimyasallar vb. ile daha yeterli temas ve reaksiyon süresine sahip olmasını sağlar, bu da organik maddenin bozunmasını ve nitrojen ve fosforun giderim verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
Örneğin, bozunması zor olan bazı organik maddeler için, daha uzun hidrolik tutma süresi, bu maddenin ayrışma şansını artırabilir; Biyolojik denitrifikasyon ve fosfor giderimi sürecinde, mikroorganizmaların büyümesi ve metabolizması için daha uygun koşullar sağlayabilir, böylece nitrojen ve fosforun giderim etkisi iyileştirilebilir.
Tank gövdesinin hidrolik tutma süresi ortak aralıktadır:
- Anaerobik tank: 1-2 saat Pıhtılaşma çökeltme tankı 1.5 - 3 saat
- Anoksik tank: 2-4 saat Düzenleme tankı: 4 - 24 saat
- Dezenfeksiyon tankı: 0.5 - 2 saat.
- Fiber filtre: 0.5 - 1 saat
- Aerobik tankı: 4-8 saat
- Asitleştirme tankı: 4-6 saat,
- Kum çökeltme tankı: 30 saniye ile 2 dakika arasında
Yukarıdaki veriler yalnızca referans amaçlıdır. Gerçek HRT, belirli kanalizasyon özelliklerine, arıtma hedeflerine ve çevre koşullarına göre ayarlanmalı ve ilgili ulusal ve yerel standartlara göre ayarlanmalıdır. Atık su arıtma tesisleri tasarlanırken ve işletilirken optimizasyonun gerçek koşullarla birlikte yapılması gerekir. Bu sürelerin teorik kılavuz değerler olduğu ve fiili çalışmadaki gerçek koşullara göre ayarlanması gerekebileceği unutulmamalıdır.