Dla osób z branży oczyszczania ścieków pojawia się powszechne pytanie, nad którym wielu się zastanawiało: Czy zbiornik sedymentacyjny powinien być zainstalowany po zbiorniku hydrolizy i zakwaszania? Niektórzy twierdzą, że jest to zbędne i po prostu marnotrawstwo pieniędzy, podczas gdy inni upierają się, że jest to konieczne – bez niego kolejne procesy mogą być zagrożone. Dziś omówimy to prostym językiem, zapewniając jasność zarówno nowicjuszom, jak i doświadczonym ekspertom. Niezależnie od Twojego poziomu doświadczenia, ta dyskusja sprawi, że będziesz dobrze poinformowany.
Po pierwsze, istotne jest zrozumienie celu zbiornika hydrolizy i zakwaszania. Mówiąc prosto, służy on jako „specjalista od wstępnego oczyszczania” w oczyszczaniu ścieków, szczególnie ukierunkowany na trudną do rozkładu materię organiczną. Na przykład duże cząsteczki w ściekach przemysłowych lub tłuszcze i włókna w ściekach domowych są rozkładane przez mikroorganizmy w zbiorniku na mniejsze cząsteczki – podobnie jak krojenie dużego kawałka duszonej wieprzowiny – co ułatwia kolejnemu zbiornikowi tlenowemu „trawienie i wchłanianie”. Ten krok zwiększa również biodegradowalność ścieków, skutecznie podwajając wydajność kolejnych procesów oczyszczania, jednocześnie generując biogaz, co czyni go etapem „odpadów do zasobów”.
Ale tu pojawia się problem: zbiornik hydrolizy i zakwaszania nie działa cicho. Osad wewnątrz musi pozostać zawieszony, aby zapewnić pełny kontakt ze ściekami, umożliwiając skuteczne funkcjonowanie mikroorganizmów. Jednak to mieszanie powoduje, że woda przenosi liczne drobne kłaczki osadu, częściowo zdegradowane zawieszone ciała stałe, a nawet niektóre stare, odłączone biofilmy. Jeśli te substancje bezpośrednio wpływają do następnej jednostki oczyszczania – takiej jak UASB, zbiornik kontaktowy utleniania lub zbiornik membranowy MBR – konsekwencje mogą być poważne.
Przede wszystkim omówmy konsekwencje braku instalacji zbiornika sedymentacyjnego. Jeśli reaktor UASB jest podłączony w dół, nadmierna ilość zawieszonych ciał stałych w wodzie osadzi się wokół dystrybutora UASB. Z czasem może to zatkać otwory dystrybucyjne, prowadząc do nierównomiernego rozkładu przepływu wody. Dodatkowo, osad ziarnisty wewnątrz może zostać wypłukany, zakłócając pierwotnie wydajny proces reakcji beztlenowej. W rezultacie skuteczność oczyszczania gwałtownie spada, co wymaga częstych przestojów w celu pogłębiania, co jest zarówno czasochłonne, jak i kosztowne.
Jeśli systemem jest zbiornik kontaktowy utleniania, sytuacja nie będzie o wiele lepsza. Biofilm w zbiorniku kontaktowym utleniania rośnie na materiale wypełniającym. Gdy w wodzie występuje nadmiar zawieszonych ciał stałych, przylegają one do powierzchni biofilmu, blokując ścieżki dla tlenu i składników odżywczych. W rezultacie biofilm nie może oddychać ani „jeść”, stopniowo starzejąc się i odrywając. Populacja drobnoustrojów w zbiorniku z czasem maleje, prowadząc do niepełnego oczyszczania ścieków.
Istnieje również powszechnie stosowany zbiornik membranowy MBR, który ma wyższe wymagania dotyczące zawieszonych ciał stałych w dopływie. Mieszanina osadu i wody ze zbiornika hydrolizy i zakwaszania jest bezpośrednio doprowadzana do zbiornika membranowego. Te drobne kłaczki osadu szybko zatykają pory membrany, prowadząc do spadku strumienia membrany i gwałtownego wzrostu ciśnienia transmembranowego (TMP). Membrana, która mogłaby wytrzymać trzy do pięciu lat, może wymagać wymiany w ciągu roku, co znacznie zwiększa koszty. Dodatkowo należy zwiększyć częstotliwość płukania wstecznego, podwajając obciążenie operacyjne.
Niektórzy mogą argumentować: „Stężenie osadu w moim zbiorniku hydrolizy i zakwaszania nie jest wysokie, a obecność resztek w wodzie nie powinna stanowić większego problemu, prawda?” Ale ten sposób myślenia jest błędny. Nawet jeśli na krótką metę nic nie wydaje się nie tak, te zawieszone ciała stałe będą stopniowo gromadzić się w kolejnych procesach oczyszczania. To jak domowy odpływ – sporadyczna utrata włosów może nie spowodować zatkania, ale codzienne gromadzenie się w końcu doprowadzi do zatkania. Co więcej, nadmierna ilość zawieszonej materii w wodzie może pogorszyć dokładność testów jakości wody w dalszych procesach. Na przykład pomiary ChZT i BZT mogą wykazywać wyższe wyniki, co prowadzi do błędnego przekonania, że oczyszczanie jest nieskuteczne i potencjalnie prowadzi do błędnej ścieżki.
Jakie są konkretne korzyści z dodania zbiornika sedymentacyjnego? Przede wszystkim bezpośrednio umożliwia „separację osadu i wody”. Zbiornik sedymentacyjny działa jak „filtr”, pozwalając mieszaninie osadu i wody ze zbiornika hydrolizy i zakwaszania „osadzać się” powoli w zbiorniku. Cięższe kłaczki osadu opadają na dno, a czysta woda wypływa z góry, bezpośrednio zmniejszając obciążenie kolejnych procesów. Osadzony osad można również zawracać z powrotem do zbiornika hydrolizy i zakwaszania. Z jednej strony pomaga to utrzymać stężenie osadu w zbiorniku, wzmacniając populację drobnoustrojów i poprawiając wydajność degradacji. Z drugiej strony zmniejsza objętość zrzutu osadu i obniża koszty obróbki osadu, osiągając dwa cele jednocześnie.
Po drugie, dodanie zbiornika sedymentacyjnego może zwiększyć stabilność całego systemu oczyszczania. W branży oczyszczania ścieków największym problemem są „wahania” – nawet niewielkie zmiany w jakości dopływu lub natężeniu przepływu mogą zakłócić procesy w dalszych etapach. Dzięki efektowi buforowania zbiornika sedymentacyjnego, nawet jeśli zawieszone ciała stałe w zbiorniku hydrolizy i zakwaszania sporadycznie przekraczają normy, zbiornik sedymentacyjny może przechwycić większość zanieczyszczeń, zapobiegając rozprzestrzenianiu się wahań na następny etap. Odpowiada to dodaniu „zamka bezpieczeństwa” do całego systemu.
Oczywiście, nie jest konieczne instalowanie zbiornika sedymentacyjnego we wszystkich przypadkach; zależy to od konkretnych warunków pracy. Na przykład w niektórych małych oczyszczalniach ścieków domowych zbiornik hydrolizy i zakwaszania jest bezpośrednio połączony ze zwartą jednostką zintegrowaną, która z natury obejmuje prostą funkcję sedymentacji. W takich przypadkach osobny zbiornik sedymentacyjny może nie być wymagany. Podobnie, w przypadku niektórych ścieków przemysłowych zawartość zawieszonych ciał stałych jest bardzo niska, a obciążenie operacyjne zbiornika hydrolizy i zakwaszania jest również minimalne, co skutkuje pomijalnym zrzutem osadu. Jeśli obliczenia potwierdzają, że nie ma to wpływu na kolejne procesy, można również rozważyć pominięcie zbiornika sedymentacyjnego. Jednak takie scenariusze są stosunkowo rzadkie. W większości przypadków, zwłaszcza w przypadku projektów o dużej objętości oczyszczania wody, wysokiej zawartości zawieszonych ciał stałych i rygorystycznych wymaganiach dotyczących jakości dopływu dla kolejnych procesów, zbiorniki sedymentacyjne są niezbędne.
Ponadto należy również dokładnie rozważyć projekt zbiornika sedymentacyjnego. Nie można po prostu wykopać dołu i używać go jako zbiornika sedymentacyjnego. Powierzchnia, głębokość i czas retencji hydraulicznej zbiornika sedymentacyjnego powinny być określone na podstawie objętości ścieków i stężenia zawieszonych ciał stałych w zbiorniku hydrolizy i zakwaszania. Na przykład, jeśli czas przebywania jest zbyt krótki, osad może nie opaść całkowicie; Jeśli jest zbyt długi, zajmie zbyt dużo miejsca i zwiększy inwestycję. A rura spustowa osadu na dnie basenu powinna być zaprojektowana w sposób rozsądny, z regularnym zrzutem osadu, aby zapobiec zestaleniu się osadu na dnie basenu i wpływaniu na efekt sedymentacji.
Podsumowując, to, czy dodać zbiornik sedymentacyjny do zbiornika hydrolizy i zakwaszania, zależy od „wymagań kolejnego procesu” i „wpływu zawieszonych ciał stałych w ściekach”. Jeśli kolejny proces jest wrażliwy na napływające zawieszone ciała stałe lub jeśli wychodzące zawieszone ciała stałe stanowią zagrożenie dla systemu, zbiornik sedymentacyjny musi zostać dodany. To nie marnotrawstwo pieniędzy, ale niezbędna inwestycja w celu zapewnienia długotrwałego, stabilnego działania całego systemu oczyszczania ścieków. Wręcz przeciwnie, jeśli warunki pracy są szczególne i po profesjonalnych obliczeniach rzeczywiście nie jest to konieczne, można go pominąć, ale należy zachować ostrożność, aby nie poświęcać dużego dla małego i ostatecznie ponosić większe koszty konserwacji i napraw.
Oczyszczanie ścieków to projekt systematyczny, a każdy element jest ze sobą powiązany. Połączenie zbiornika hydrolizy i zakwaszania oraz zbiornika sedymentacyjnego może wydawać się małym problemem, ale w rzeczywistości wpływa na efekt oczyszczania oraz koszty eksploatacji i konserwacji całego projektu. Dlatego podczas projektowania nie podejmuj pochopnych decyzji. Zamiast tego rozważ rzeczywistą sytuację i skonsultuj się z profesjonalistami, aby uniknąć objazdów i naprawdę sprawić, by system oczyszczania ścieków działał.
