Вторичный отстойник является ключевым сооружением в системах очистки сточных вод активным илом. Его основной задачей является разделение твердых и жидких веществ смешанной жидкости в реакционном резервуаре, обеспечивая стабильное качество сточных вод и концентрацию осадка в системе. Уровень эксплуатации и управления вторичным отстойником напрямую влияет на общую эффективность очистки и эксплуатационные расходы станции очистки сточных вод. В этой статье, основанной на опыте эксплуатации и методах расчета, подробно описаны ключевые моменты управления вторичным отстойником, стандарты удаления осадка и меры противодействия распространенным эксплуатационным проблемам.
I. Расчет и управление сбросом осадка
В системах очистки сточных вод частота и количество сброса избыточного ила напрямую влияют на стабильность MLSS системы (смешанные взвешенные вещества в растворе) и эффективность очистки реакционного резервуара.
1. Частота сброса осадка
Избегайте концентрированных ежедневных выделений. Слив следует производить через как можно более равномерные промежутки времени, каждые 2-3 часа, чтобы снизить воздействие на качество воды в системе и микробные сообщества.
2. Метод расчета расхода
Целевая концентрация MLSS, которую необходимо поддерживать в реакторе, используется в качестве основы для расчета и определяется концентрацией SS (взвешенных твердых веществ) и концентрацией растворимых органических веществ (в основном растворенного БПК) входящего потока. Формула расчета следующая:
Где: а – суммарная загрузка ПС, поступающая в реактор за сутки, кг/сут; b — скорость удаления БПК5 (кг/сут) × скорость конверсии ила для удаления БПК — объём активного ила в смешанной жидкости (кг) × скорость эндогенного дыхания авто-окисления (д⁻¹). Коэффициент конверсии ила для удаления БПК5 можно принять за 0,7, а скорость авто-окисления при эндогенном дыхании можно принять за 0,07.
Этот метод точен, но громоздок в повседневном использовании. Для упрощения управления можно использовать упрощенный расчет, основанный на соотношении баланса между SV (индексом объема ила) и MLSS, как показано в следующей формуле.
Где: Qg – объем сброса ила в нормальных условиях, рассчитанный по эксплуатационным журналам, м³/сутки; V – объем реакционной емкости, м³; Xr — концентрация возвратного ила (мг/л, которую можно заменить на MLSS×2, если ее невозможно измерить).
II. Распространенные проблемы и меры борьбы при эксплуатации вторичных отстойников
Во время эксплуатации вторичных отстойников могут возникнуть такие проблемы, как флокулянтные стоки и плавание осадка, которые не только влияют на качество стоков, но и влияют на последующие процессы. Причины и меры противодействия анализируются ниже.
1. Высокая концентрация взвешенных веществ в сточных водах.
(1) Причины
1) Чрезмерный приток, недостаточное время пребывания во вторичном отстойнике и повышенная поверхностная нагрузка;
2) Плохая осаждаемость активного ила (высокий SVI).
(2) Контрмеры
1) Контролируйте скорость входящего потока и сбалансируйте поток в переднем-уравнительном баке;
2) Во время дождя останавливайте обратный насос, чтобы уменьшить объем циркулирующей воды и снизить нагрузку на поверхность вторичного отстойника;
3) При проектировании выбирайте круглый вторичный отстойник вместо квадратного, чтобы избежать проблем с турбулентным выдуванием осадка на конце скребка цепи.
2. Плавающий осадок
Плавание осадка приводит к резкому увеличению содержания взвешенных веществ в сточных водах, вызывая неприятный запах. Причину необходимо быстро выявить и устранить. Общие причины делятся на три категории:
(1) Анаэробное разложение с образованием газа (CO₂, CH₄)
Проявление: Плавающий осадок имеет черный цвет и быстро оседает после распыления.
Причина: Анаэробное разложение ила, отложившегося в глухих углах вторичного отстойника, особенно частое летом.
Меры противодействия: Усилить работу скребка, устранить мертвые углы отложившегося осадка и при необходимости произвести очистку вручную.
(2) Производство азота во время денитрификации (N₂)
Проявление: Плавающий осадок коричневато--желтого цвета, но после опрыскивания оседает.
Причина: Нитрификация в реакционном резервуаре происходит слишком быстро, в результате чего большое количество нитратов попадает в анаэробную зону на дне вторичного отстойника, вызывая денитрификацию и образование газа.
Контрмеры: 1) Установите анаэробную секцию в конце реакционного резервуара; 2) При необходимости скорректировать процесс для ингибирования нитрификации (с учетом экологических требований к стокам во избежание превышения нормы аммиачного азота); 3) В особых случаях, связанных с прибрежными сбросами-береговыми выбросами и необходимостью использования аммиачного азота в качестве питательного вещества для аквакультуры, контроль аммиачного азота можно соответствующим образом ослабить.
(3) Размножение актиномицетов и образование газа
Проявление: на поверхности плавает большое количество тонкого ила с пузырьками газа, прикрепленными к илу в нитевидной или просоной-форме, которые не осаждаются после распыления.
Контрмеры: 1) Исследовать осадок под микроскопом на наличие актиномицетов; 2) Принять своевременные меры по ингибированию актиномицетов (например, корректировку возраста ила, контроль содержания нефти и органических кислот в сточных водах).
III. Рекомендации по эксплуатации и управлению
1. Регулярное тестирование и мониторинг
(1) Ежедневно контролируйте концентрацию MLSS, SVI и возврата ила;
(2) Обеспечьте операторов тест-полосками на нитраты и нитриты. Используйте тест-полоски для регулярной проверки нитратного и нитритного азота. Если уровни превышают диапазон измерения тест-полоски, разбавьте образец перед тестированием.
2. Предотвращение отложения осадка
(1) Убедитесь, что скребок для ила работает нормально, чтобы предотвратить осаждение в мертвых углах вторичного отстойника;
(2) Регулярно очищайте донный ил вторичного отстойника, особенно в периоды высоких-температур (ручная очистка требует проверки на наличие токсичных и вредных, легковоспламеняющихся и взрывоопасных газов, а также содержания кислорода в замкнутых пространствах; в настоящее время на рынке имеются роботы для очистки ила, которые могут заменить ручной труд и являются более безопасными).
3. Научно отрегулировать сброс осадка
(1) Основываясь как на расчетных значениях, так и на опыте эксплуатации, избегайте частых и больших колебаний;
(2) Своевременно регулируйте частоту сброса осадка и разовый объем сброса в дождливые дни или при изменении качества поступающей воды.
4. Учитывая требования к сточной среде:
(1) Полностью понимать экологические характеристики зоны сброса (например, аквакультура, ландшафтные водоемы);
(2) Разработать план работы, отвечающий местным стандартам качества воды и экологическим потребностям.
Краткое описание: Вторичный отстойник может показаться просто отстойником, но на самом деле он является «последним контрольно-пропускным пунктом», соединяющим реакционный резервуар и выпуск сточных вод. Оно должно не только стабилизировать качество стоков, но и обеспечивать стабильную подачу возвратного ила в реакционный резервуар. Эксплуатация и управление должны соответствовать принципам научных расчетов +-основанных на опыте решений + динамической регулировки в сочетании с данными мониторинга в реальном-времени и условиями окружающей среды, чтобы предотвратить проблемы до их возникновения. Только таким образом можно по-настоящему добиться эффективной, стабильной и экологически безопасной работы очистных сооружений.
