Соотношение воздуха-к-воде: отношение общего объема аэрации к объему очищенных сточных вод, обычно измеряется в м³ воздуха/м³ сточных вод. Это наиболее важный параметр контроля аэрации в резервуарах биологической очистки, непосредственно влияющий на растворенный кислород (РК), нитрификацию, потребление энергии, осаждение осадка и пенообразование/плавание. Соотношение воздуха-к-воде является справочным значением; окончательный контроль должен основываться на концентрации растворенного вещества в-резервуарах, состоянии осадка и показателях сточных вод.
I. Соотношение воздуха-к-воде не является фиксированным значением; четыре основных фактора влияния:
1. Качество поступающей воды
Высокий уровень притока аммиачного азота и БПК: соотношение воздуха-к-воде необходимо увеличить, чтобы обеспечить нитрификацию.
Низкая концентрация сточных вод (разбавление в сезон дождей). Соотношение воздуха-к-воде следует уменьшить, чтобы предотвратить чрезмерное содержание растворенного кислорода, старение осадка и пенообразование.
2. Концентрация осадка (MLSS)
Более высокий MLSS означает большее общее потребление кислорода; соотношение воздуха-к-воде должно быть увеличено для того же объема воды. Низкий MLSS требует соответствующего снижения аэрации.
3. Температура воды
Низкая температура воды (зима): эффективность переноса кислорода снижается, активность нитрифицирующих бактерий ухудшается, что требует увеличения соотношения воздуха-к воде на 20 %-40 % для достижения того же эффекта; летом его можно соответствующим образом уменьшить.
4. Эффективность аэрационного оборудования
Микропористые аэрационные диски/трубы обеспечивают высокую эффективность использования кислорода, что позволяет снизить соотношение воздуха-к-воде; старые перфорированные трубы имеют низкую эффективность аэрации, поэтому требуется значительно более высокое соотношение воздуха-к-воды. Если аэрационная головка засорена, даже высокое кажущееся соотношение воздуха-к-воде не приведет к высокому фактическому содержанию растворенного кислорода.
II. Как контролировать соотношение воздуха-к-воды на-площадке (практическое применение)
1. Расчет фактического соотношения воздуха-к-воды
Фактическое соотношение воздуха-к-воде=Общий объем аэрационного воздуха (м³/ч) ÷ мгновенный объем воды на входе (м³/ч)
Общий объем воздуха нагнетателя 8000 м³/ч, объем воды на входе 1000 м³/ч, соотношение воздуха-к-воды=8:1.
2. Уделяйте приоритетное внимание контролю растворенного кислорода, а не сосредотачивайтесь только на соотношении воздуха-и-воды.
Контроль РК на аэробной стадии: 2,0-3,0 мг/л (нитрификация); Уровень растворенного кислорода в конце аэробной стадии процесса денитрификации не должен превышать 3 мг/л, поскольку высокий уровень растворенного кислорода, переносимый рециркуляцией, нарушит аноксическую денитрификацию.
Если соотношение воздуха-к-воды уже составляет 10:1, но раствор кислорода по-прежнему<1.5 mg/L: Prioritize checking for aerator blockage and insufficient blower pressure; do not simply increase the airflow.
If the air-to-water ratio is only 6:1, and DO is already >4 мг/л: Необходимо уменьшить поток воздуха. Чрезмерная аэрация приведет к фрагментации осадка, появлению плавающего осадка и резкому увеличению потребления энергии.
3. Зональная регулировка и регулировка резервуара
Процесс A²/O:
Анаэробные/бескислородные зоны: аэрация строго запрещена; допускается только перемешивание.
Аэробная пред-стадия: при разложении БПК потребляется много кислорода; объем воздуха можно соответствующим образом увеличить.
Аэробный пост-этап (зона нитрификации): Обеспечьте содержание растворенного кислорода 2–3 мг/л; соответствующим образом уменьшите содержание растворенного кислорода в конце, чтобы уменьшить содержание растворенного кислорода в бескислородной зоне обратным потоком.
4. Стратегии корректировки при изменении условий эксплуатации.
1) Увеличение притока и разбавление качества воды в сезон дождей:
При увеличении расхода, если соотношение воздуха-к-воде поддерживается на фиксированном уровне, общий объем воздуха соответственно увеличивается, что легко приводит к чрезмерному уровню растворенного кислорода. В этом случае соотношение воздуха-к-воде следует уменьшить, отдавая приоритет уровням растворенного кислорода.
2) Низкие температуры зимой:
Для того же целевого показателя DO увеличьте соотношение воздуха-к-воде на 20–30 %, одновременно контролируя осаждение осадка, чтобы предотвратить чрезмерную аэрацию и рассеивание осадка.
3) Увеличение притока аммиачно-азотного шока:
На короткое время увеличьте соотношение воздуха-к-воде, чтобы отдать приоритет нитрификации; вернитесь к нормальному уровню после падения уровня аммиачного азота, чтобы избежать длительной сильной аэрации.
III. Распространенные проблемы с контролем соотношения воздуха-к-воде
1. Высокое соотношение воздуха-к-воды, невысокое.
Высокая вероятность из-за засоренной системы аэрации, старения и негерметичности мембран; чрезмерно высокая концентрация осадка, при этом потребление кислорода превышает подачу кислорода. Не увеличивайте аэрацию; сначала проверьте оборудование.
2. Низкое соотношение воздуха-к-воде, высокий раствор кислорода.
Низкая приточная нагрузка, низкое соотношение корм/микроорганизмы (F/M), ил находится в состоянии старения с низкой-нагрузкой, легко образуя большое количество мелкодисперсного плавающего ила. Соответствующим образом удалите ил и продолжайте уменьшать аэрацию.
3. Нормальное соотношение воздуха-к-воды, но высокое содержание общего азота в сточных водах.
Из-за чрезмерно высокого содержания кислорода на аэробной стороне возвратная жидкость переносит кислород в бескислородный резервуар, препятствуя денитрификации. Уменьшите объем аэробного конечного воздуха, чтобы снизить DO до 1,5–2,5 мг/л.
4. Слепое стремление к высокому соотношению-возд-воды
Прямые последствия: Значительное увеличение энергопотребления; разрушение хлопьев осадка, снижение SVI, увеличение содержания взвешенных веществ в сточных водах; повышенное пенообразование.