Atık su işletimi ve bakımında çalışanlar muhtemelen şu sinir bozucu çıkmazla karşı karşıya kalmışlardır: Sistem havalandırma, çamur deşarjı veya giriş suyunda büyük bir değişiklik olmadan normal şekilde çalışıyor gibi görünmektedir, ancak atık sudaki KOİ ve amonyak nitrojen seviyeleri sürekli olarak standartları karşılamada başarısız olmaktadır. Sınırların aşılması, düzeltme gerektirmesi ve ardından tekrar sınırların aşılması döngüsü, sorun giderme konusunda bilgisiz kalır ve denetimleri daha da sinir bozucu hale getirir-.
Aslında sektörde aşırı KOİ ve aşırı amonyak nitrojeninin biyolojik süreçlerinde çok farklı zayıflıklara sahip, temelde farklı sistem sorunları olduğu konusunda bir fikir birliği var.
Kısaca: Standartları aşan atık su KOİ'si için: "çamur kaybı, etki ve çamur bozulması" konusuna odaklanın. Standartları aşan atık su amonyak nitrojeni için: "nitrifikasyon koşullarının karşılanıp karşılanmadığına" odaklanın (DO, çamur yaşı, sıcaklık, C/N oranı, alkalinite). Bugün, bu iki göstergenin sürekli olarak aşılması konusunda-sitede sorun gidermeye yönelik tüm temel nedenleri, temel mantığı ve önemli noktaları açık bir şekilde özetleyeceğiz. Bunların hepsi pratik, ön saflarda yer alan bilgilerdir; ileride başvurmak üzere saklamanızı öneririz!
I. Atık su KOİ'niz sürekli olarak standartların altında mı? Acele ayarlamalar yapmayın! Sorun temelde şu 4 konudur:
Birçok kişi yanlışlıkla aşırı KOİ'nin "çok fazla organik madde veya yetersiz havalandırma"dan kaynaklandığına inanır. Gerçekte, kalıcı KOİ artışlarının çoğu havalandırma sorunlarından değil, çamur-su ayırma arızasından, anormal çamurdan veya sistemin şok direncindeki bir çökmeden kaynaklanmaktadır.
1. En yaygın ve doğrudan neden: İkincil çöktürme tankından çamur akıntısı, atık su ile taşınan SS.
Bu, istisnasız,-sitedeki aşırı COD'nin bir numaralı suçlusudur!
Normal çalışma koşulları altında, atık KOİ yalnızca küçük miktarda-biyolojik olarak parçalanamayan inert KOİ içerir ve değer sabittir ve standart dahilindedir. Bununla birlikte, ikincil çökeltme tankı arızalandığında, atık su büyük miktarda çamur parçacıkları taşır ve parçacık KOİ, atık su değerini doğrudan yükselterek kaçınılmaz olarak standardı aşar.
Sahadaki yaygın çamur taşması senaryoları-:
Çamur birikmesi: Çamurun çökelme özellikleri son derece zayıftır, çamur-su arayüzü su yüzeyine yakındır ve atık su tamamen bulanık çamur içerir.
İkincil çökeltme tanklarında denitrifikasyon ve gaz üretimi: Dipteki çamur denitrifikasyona uğrayarak yüzeye çıkar, büyük çamur parçaları su yüzeyinde yüzer ve atık su büyük miktarda askıda katı madde taşır.
Fizikokimyasal aşama başarısızlığı: Ön uç pıhtılaşması ve çökeltme, asılı inorganik parçacıkları bloke etmekte başarısız olur, bu da aktif çamurun adsorpsiyon kapasitesini aşar ve atık su içinde çok sayıda ince parçacığın kalmasına neden olur.
Girişteki SS'de ani artış: Girişteki askıda katı maddeler standardı aşar, biyolojik sistem bununla zamanında başa çıkamaz ve çıkış suyu SS'si aynı anda yükselir ve bunu standardı aşan COD takip eder.
2. Gizli katil: Akan su kalitesi şoku + çamur zehirlenmesi. Biyolojik sistemler "ani dalgalanmalara ve toksik maddelere" karşı en savunmasız olanlardır. Görünüşte sorunsuz çalışıyor olsa da çamur faaliyeti zaten zarar görmüş olabilir. Girişteki BOİ ve KOİ aniden yükseldiğinde veya dirençli kirleticiler (lifler, amiloz, dağıtıcılar, endüstriyel katkı maddeleri vb.) ortaya çıktığında iki büyük sorun ortaya çıkar: 1. Aktif çamur zehirlenmesi, aktivitede önemli bir azalma ve hatta lokal çamur ölümü, bu da organik madde bozunma kapasitesinde hızlı bir düşüşe yol açar. 2. Yukarı akış fizikokimyasal pıhtılaşmasının başarısız olması, kirleticilerin ön arıtımının önlenmesi ve biyolojik arıtma aşamasında birikmesine neden olur. Bu tür aşımlar genellikle belirgin uyarı işaretlerinden yoksundur; "sürekli küçük aşımlar ve ara sıra büyük aşımlar" özellikleri sergileyerek bunların kolayca gözden kaçırılmasına neden olur.
3. Uzun-vadeli kronik sorunlar: Çamurun bozulması ve anormal yük
Çamur biyolojik arıtma sisteminin temelidir. Çamurun kötü durumu KOİ'nin daha da azalmasını önleyecektir. Dört yaygın patolojik çamur sorunu şunlardır:
Düşük MLVSS: Yetersiz çamur hacmi, organik maddeyi adsorbe etme ve bozundurma yeteneğini önemli ölçüde zayıflatır, bu da çıkış suyu KOİ'sinin sürekli yüksek olmasına neden olur.
Uzun-dönem düşük yük (düşük F/M): Mikroorganizmalar açlıktan, yaşlanmadan ve ölümden muzdariptir, büyük miktarlarda dirençli hücre kalıntıları ve SMP-çözünür metabolitler üreterek inatçı COD oluştururlar.
Çamurun parçalanması: Zehirlenme veya uzun süreli aşırı{0}havalandırma, bakteri topaklarının topaklanmasını tamamen bozarak suyun bulanıklaşmasına ve arıtma verimliliğinde keskin bir düşüşe neden olur.
Flok dispersiyonuna yol açan çevresel stres: Yüksek TDS, ani sıcaklık değişiklikleri veya büyük miktarda dispersan içeren giriş suyu, çamurun çökelmesini ve topaklanmasını önler, bu da çıkış suyu SS ve COD değerlerinin eş zamanlı olarak aşılmasına neden olur.
4. Sert kısıtlamalar: Düşük sıcaklık + Giriş suyunda aşırı miktarda dirençli bileşen
Düşük sıcaklık etkisi: 10-15 derecelik su sıcaklıklarında mikrobiyal aktivite önemli ölçüde azalır, organik madde parçalama verimliliği büyük ölçüde düşer ve KOİ giderme etkisi büyük ölçüde azalır.
Su kalitesi inatçıdır: Yüksek oranda endüstriyel atık su, büyük oranda inert ve inatçı KOİ, yetersiz kullanılabilir karbon kaynakları, biyolojik sistemin tamamen ayrışamaması ve atık suyun standartları karşılamasının doğal olarak zor olması.
5. Aşağı akış süreçlerinden kalan sorunlar: Filtre arızası
Görünüşte biyolojik süreçleri etkilemeyen kum filtreleri ve biyolojik filtreler gibi derin arıtma üniteleri, aslında atık su uyumluluğu için son savunma hattıdır.
Filtre ortamının çamur topları oluşturması, filtre katmanı çatlaklarının kısa devre yapması, aşırı yüksek filtreleme hızı, kum sızıntısı ve aşırı derecede kaba veya ince filtre ortamının tümü filtreleme arızasına neden olabilir ve yukarı akış aşamasında giderilmeyen ince parçacıkların doğrudan dışarı akmasına izin vererek sonuçta aşırı KOİ ile sonuçlanır.
II. Atık sudaki amonyak nitrojeninin sürekli aşılması? Temel sorun şudur: nitrifikasyon sistemi düzgün çalışmıyor.
KOİ'den farklı olarak, amonyak nitrojeninin giderimi tamamen nitrifikasyon bakterilerinin kararlı çalışmasına dayanır. Nitrifikasyon bakterileri uzun nesil döngülerine sahiptir, hassastır ve çevreye son derece duyarlıdır. Tek bir parametre üzerindeki herhangi bir kontrol kaybı, doğrudan amonyak nitrojen seviyelerinin düşürülememesine yol açacaktır.
Tüm-vadeli amonyak nitrojeni aşırılıkları şu 7 temel nedenden kaynaklanmaktadır:
1. En yaygın sorun: Aerobik aşamada yetersiz çözünmüş oksijen (DO).
Nitrifikasyon, oksijen-yoğunluğu yüksek bir reaksiyondur ve sıradan organik madde bozunmasından çok daha fazla oksijen gerektirir.
Standart çalışma koşulları: Aerobik DO 2,0~3,0 mg/L'de stabil olarak kontrol edilmelidir.
DO < 2,0 mg/L: Nitrifikasyon önemli ölçüde engellenir.
DO < 1,0 mg/L: Nitrifikasyon esasen durur ve amonyak nitrojen seviyeleri yükselir.
Birçok bölgede tam havalandırma var gibi görünse de gerçekte havalandırma eşit değildir, lokal oksijen eksikliği vardır ve etkili oksijen transfer verimliliği düşüktür. Aerobik koşullara sahip gibi görünse de aslında nitrifikasyon gereksinimlerini karşılamıyor.
2. En kolay gözden kaçan: Yetersiz çamur yaşı (SRT).
Nitrifikasyon bakterileri son derece yavaş çoğalır ve uzun nesil döngülerine sahiptir; hayatta kalmak ve birikmek için yeterli çamur yaşı gerektirir.
Deşarj edilen çamur miktarı çok büyükse veya çamur yaşı çok kısaysa, yeni oluşan nitrifikasyon bakterilerinin kalan çamurla birlikte sistemden atılmadan önce görev yapmasına zaman kalmayacaktır. Bu, sistem içinde nitrifikasyon bakterilerinin sürekli düşük konsantrasyonuna ve denitrifikasyon kapasitesinin tamamen yok olmasına neden olur.
Endüstri standardı: Amonyak nitrojen seviyeleri çok yüksek olduğunda yapılacak ilk şey çamur deşarjını azaltmak ve çamur yaşını arttırmaktır.
3. Mevsimsel ortak sorun: Düşük su sıcaklığı
Nitrifikasyon bakterilerinin aktivitesi büyük ölçüde sıcaklığa bağlıdır; sıcaklık ne kadar düşük olursa nitrifikasyon oranı da o kadar kötü olur:
Uygun sıcaklık: 5~35 derece
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Amonyak nitrojen seviyeleri genellikle sonbahar ve kış aylarında çok yüksektir ve temel neden, yetersiz su sıcaklığıdır, sadece havalandırma veya çamur tahliyesi ile ilgili bir sorun değildir.
4. Yetersiz hidrolik koşullar: Yetersiz geri akış oranı ve HRT.
Yetersiz geri akış oranı: İkincil çökeltme tankındaki çamurun tutulma süresi çok uzun olup, kolayca denitrifikasyon ve flotasyona yol açarak nitrifikasyon sistemini bozar.
Yetersiz HRT: Atık suyun aerobik bölgede tutulma süresi yetersiz, nitrifikasyon reaksiyonu tamamlanmadı ve amonyak nitrojen giderimi eksik.
5. Besin dengesizliği: Dengesiz karbon-/nitrojen oranı, yetersiz etkili karbon kaynağı.
Biyolojik denitrifikasyon için optimal karbon-/-nitrojen oranı (BOD₅/TKN) 2-3'tür.
Yüksek oran: Heterotrofik bakteriler çoğalır, yaşam alanı için rekabet eder, nitrifikasyon bakterilerini baskılar, bu da son derece düşük bir orana ve nitrifikasyon oranında keskin bir düşüşe neden olur.
Endüstriyel atık su senaryosu: Yüksek oranda inatçı KOİ, kıt etkili karbon kaynakları, yetersiz mikrobiyal beslenme, denitrifikasyonun ilerlemesini zorlaştırıyor.
6. Toksisitenin engellenmesi: Nitrifikasyon bakterileri "zehirlenir". Nitrifikasyon bakterileri son derece kırılgandır; Eser miktardaki toksik maddeler bunların aktivitesini engelleyebilir: Ağır metaller, kompleks anyonlar, siyanürler, endüstriyel özel organik bileşikler. Yüksek amonyak nitrojen koşulları altında serbest amonyak: Yalnızca 0,1~1,0 mg/L'lik bir konsantrasyon bile nitrifikasyon sistemini doğrudan felç ederek nitrifikasyon bakterilerinin aktivitesini ciddi şekilde engelleyebilir.
7. Temel koşulların eksikliği: Etkilenen amonyak nitrojeninin aşırı yüklenmesi + yetersiz alkalilik. Giriş suyuna giren yüksek konsantrasyonlarda amonyak nitrojeni ve yağlı atık su: Oksijenin izolasyonu, sistemin aşırı yüklenmesi ve mikrobiyal büyümenin engellenmesi. Yetersiz alkalilik: Nitrifikasyon, alkali- tüketen bir reaksiyondur; Yetersiz sistem alkaliliği, nitrifikasyon reaksiyonunu doğrudan engelleyerek havalandırmayı etkisiz hale getirir.
III. Yerinde-hızlı sorun giderme ipuçları! Yeni başlayanlar bile sorunları hızla tespit edebilir.
Kör, öğe-öğe bazında-kontrollere gerek yok; Kalıcı aşımlar için aşağıdaki sabit sorun giderme mantığını uygulayın:
Kalıcı COD aşımları için şu 3 öğeyi kontrol etmeye öncelik verin:
İkincil çökeltme tankı: Çamur sızıntısı var mı? Atık su bulanık mı? SS standardı aşıyor mu? SVI anormal mi?
Etkileyici: Su kalitesi/miktarında bir şok var mı? Özel katkı maddeleri karıştırılıyor mu? Kalıcı kirleticiler var mı?
Çamur: MLVSS, F/M, çamurun topaklanma durumu, yaşlanıyor mu, parçalanıyor mu, yoksa genişliyor mu?
Kalıcı amonyak nitrojen aşımları için şu 4 öğeyi kontrol etmeye öncelik verin:
Aerobik DO: Sürekli olarak standartları karşılıyor mu? Lokalize anoksik koşullar var mı?
Çamur yaşı: Aşırı çamur deşarjı var mı? Nitrifikasyon bakterileri yetersiz mi?
Su sıcaklığı: Sistem düşük sıcaklıklarda mı çalışıyor?
C/N oranı + alkalinite: Besin dengesizliği var mı? Alkalinite eksikliği var mı?
IV. Bir tavsiye
Atık su işletmesi ve bakımı hiçbir zaman "parametrelerin hissedilerek ayarlanması" ile ilgili değildir. Bir göstergenin her aşılmasının karşılık gelen bir temel mantığı vardır.
COD, çamur-su ayrımı ve çamur durumu tarafından belirlenir; Amonyak nitrojeni nitrifikasyon ortamı ve koşulları tarafından belirlenir. Bu iki sistemi anlamak, kör ayarlamaları ve tekrarlanan aşımları önleyecektir.