1Charakterystyka jakości ścieków rzeźni (warunek wstępny dla bezpośredniego A2O)
• Wysokiej koncentracji materii organicznej: COD 3000~8000 mg/l, BOD 1500~4000 mg/l, B/C≈0,5~0,6 (dobra biodegradacja)
• Wysoka zawartość SS, wysoka zawartość oleju: SS 1000~3000 mg/l, olej zwierzęcy i roślinny > 500 mg/l, zawierający fragmenty mięsa, włosy i olej emulgowany
• Wysoka zawartość azotu i fosforu: NH3-N 80~200 mg/l, TP 20~30 mg/l, C/N≈3~5 (źródło węgla denitryfikacyjnego jest stosunkowo ograniczone)
• znaczące wahania jakości wody i silny wpływ: przerywane zrzuty, z różnicą objętości wody między dniem a nocą wynoszącą 3−5 razy więcej
II. Podstawowa funkcja zbiornika hydrolizy i zakwaszania (dlaczego jest on zazwyczaj wymagany)
• Makromolekuły → Małe cząsteczki: Hydroliza białek, tłuszczów i polisacharydów w kwasy organiczne i aminokwasy w celu zwiększenia biodegradacyjności
• Ammonifikacja azotu organicznego: uwalnia NH3-N, ułatwiając późniejszą nitryfikację
• Zmniejszenie obciążenia przedobróbką: może zmniejszyć COD o 30%-50%, zmniejszając obciążenie A2O
• Buforowanie odporne na uderzenia: stabilizacja układów biochemicznych dla ścieków o wysokim stężeniu i bardzo zmiennej temperaturze
• Poprawa właściwości osadu: zmniejszenie ryzyka gromadzenia się osadu i pływania
III. Analiza wykonalności i ryzyka bezpośredniego zastosowania A2O
Warunki wykonalne (znaczące tylko w następujących okolicznościach)
• Wpływ o niskim stężeniu: intensywne wstępne oczyszczanie (flotowanie + oddzielenie drobnego oleju + osadzenie), COD odpływu < 2000 mg/l, SS < 500 mg/l, olej < 50 mg/l
• Mała skala/małe obciążenie: Niewielka dzienna pojemność przetwarzania, duża objętość zbiornika A2O, długa HRT (anaerobowa ≥4h, anoksydowa ≥3h, aerobowa ≥12h)
• Luźne normy emisji: wymagane jest tylko COD/BOD, bez ścisłej kontroli nad TN/TP (lub TN<30, TP<3)
• Silne zarządzanie operacyjne: umożliwia precyzyjną kontrolę DO, MLSS, współczynnika odtoku i zrzucania osadów, skutecznie reagując na skutki
2Ryzyko pierwotne (wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia problemów, gdy warunki nie są spełnione)
• Niepełne rozkładanie materii organicznej: duże cząsteczki są trudne do bezpośredniego wykorzystania przez bakterie aerobowe,w wyniku czego 10%~20% zmniejsza się wskaźnik usunięcia COD i zwiększa się prawdopodobieństwo przekroczenia norm wyładowania
• Niska skuteczność usuwania azotu: Niewystarczająca amonifikacja azotu organicznego, nieodpowiednia nitryfikacja; niewystarczające źródło węgla do denitryfikacji, w wyniku czego wskaźnik usuwania TN wynosi tylko 50%~60%
• Słabe usunięcie fosforu: Niewystarczające uwalnianie fosforu w fazie beztlenowej i słabe wchłanianie fosforu w fazie aerobowej, w wyniku czego wskaźnik usunięcia TP wynosi < 50%.
• Częste problemy z osadami: wysoki poziom SS + wysoki poziom tłuszczu może łatwo prowadzić do zwiększenia ilości osadów, pływającego osadu, zwiększonego SVI i utraty osadów w zbiornikach osadów wtórnych
• System ma słabą odporność na wstrząsy: wahania jakości wody bezpośrednio wpływają na proces A2O, łatwo prowadząc do zatrucia mikrobiologicznego i gwałtownego spadku aktywności
• Zwiększenie zużycia energii/chemikaliów: wymagana jest większa objętość powietrza do wentylacji; często denitryfikacja wymaga zewnętrznych źródeł węgla (metanolu/kwasu octowego), przy czym koszty rosną o 30%+
IV. Kluczowe punkty projektowania procesu bezpośredniego A2O (jeśli obowiązkowe)
Zwiększenie zaawansowania przetwarzania wstępnego (obowiązkowe, w przeciwnym razie A2O upadnie)
• gruba/cienkie ekrano + ekrano bębnowe → zbiornik przechwytywania oleju + flotacja powietrza rozpuszczonego (chemiczne dawkowanie w celu demulgacji) → zbiornik wyrównawczy (HRT≥8h,homogenizacja i wyrównanie przepływu i jakości)
• Cel: SS < 300 mg/l, olej < 30 mg/l, COD < 2500 mg/l
Parametry projektowe zbiornika A2O (wzmocnienie i wzmocnienie)
• Zbiornik beztlenowy: HRT ≥ 4h, dokładne mieszanie, DO < 0,2 mg/l, zwiększone uwalnianie fosforu
• Zbiornik beztlenowy: HRT≥3h, DO<0,5 mg/l, współczynnik wewnętrznego refluksu 200%~300%, suplementacja źródłem węgla (C/N≥6)
• Zbiornik aerobowy: HRT≥12·16h, DO=2·3 mg/l, MLSS=4000·6000 mg/l, SRT≥25d (zapewniające nitryfikację)
• Zbiornik wtórnego osadzenia: obciążenie powierzchni < 0,8 m3/(m2·h), współczynnik zwrotu osadu 80%-100%, terminowe usuwanie nadmiaru osadu
Klucz sterujący
• ściśle kontrolować dopływ oleju i tłuszczu oraz SS do zbiornika biochemicznego oraz regularnie usuwać pływający odchod
• Zapobieganie niskiemu obciążeniu DO/wysokiemu obciążeniu zbiornika aerobowego w celu uniknięcia tworzenia się osadu
• Dodać octan sodu/glukozę, gdy źródło węgla denitryfikacyjnego jest niewystarczające, utrzymując stosunek C/N wynoszący 6
V. Porównawcza analiza schematów (zasoknienie hydrolizą + A2O vs. bezpośrednie A2O)
Hydroliza Zakwaszenie + A2O
Zalety: niskie obciążenie, odporność na uderzenia, stabilne usuwanie azotu i fosforu, doskonałe właściwości osadu i niskie zużycie chemikaliów
Wady: Nieco większy obszar, nieco wyższa inwestycja i nieco dłuższy proces
Stosuje się do: średnich i dużych rzeźni, wysokiej koncentracji, ścisłej zgodności (klasa A)
2. Bezpośrednie A2O
Zalety: krótki proces, niewielki odcisk, niskie inwestycje
Wady: wysokie obciążenie, słaba odporność na uderzenia, słaba eliminacja azotu i fosforu, skłonność do tworzenia się osadów, wysokie zużycie chemikaliów
Stosuje się do: małych, niskich stężeń, wysoce przetworzonych i mniej rygorystycznych norm emisji
6Zalecenia
• Nie zaleca się stosowania A2O w tradycyjnym, bezpośrednim użytku: ścieki z rzeźni mają wysoki poziom SS, wysoką zawartość oleju i wysoki poziom azotu organicznego.Brak hydrolizy i zakwaszenia znacząco obniży wydajność i stabilność A2O, co wiąże się z wysokim ryzykiem zgodności i kosztami operacyjnymi.
• Tylko w szczególnych okolicznościach można próbować: musi to być towarzyszyć intensywnemu uprzedniemu obróbce + zwiększonej pojemności zbiornika A2O + dopracowanej pracy,wraz z zarezerwowanym pomieszczeniem dla dawkowania i awaryjnej modyfikacji źródła węgla.
• bardziej niezawodne rozwiązanie: wstępne oczyszczanie + zakwaszanie hydrolizą + A2O + zaawansowane oczyszczanie, które jest głównym dojrzałym sposobem oczyszczania ścieków z rzeźni,zapewnienie stabilnej zgodności oraz prostej eksploatacji i konserwacji.
