Bediening en beheer van secundaire bezinkingstanks in afvalwaterzuiveringsinstallaties

De secundaire bezinktank is een sleutelconstructie in afvalwaterzuiveringssystemen voor actief slib. De belangrijkste taak ervan is het scheiden van de vaste stoffen en vloeistoffen van de gemengde vloeistof in de reactietank, waardoor een stabiele effluentkwaliteit en systeemslibconcentratie worden gegarandeerd. Het niveau van exploitatie en beheer van de secundaire bezinktank heeft rechtstreeks invloed op de algehele zuiveringsefficiëntie en bedrijfskosten van de afvalwaterzuiveringsinstallatie. Dit artikel, gebaseerd op operationele ervaring en berekeningsmethoden, beschrijft de belangrijkste beheerpunten van de secundaire bezinktank, normen voor slibverwijdering en tegenmaatregelen voor veel voorkomende operationele problemen.

In afvalwaterzuiveringssystemen hebben de frequentie en de hoeveelheid overtollig sliblozing rechtstreeks invloed op de stabiliteit van de MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) van het systeem en de behandelingsprestaties van de reactietank.

1. Frequentie van de slibafvoer

Vermijd geconcentreerde dagelijkse afscheiding. Het lozen moet met zo gelijkmatig mogelijke tussenpozen worden uitgevoerd, elke 2-3 uur, om de impact op de waterkwaliteit van het systeem en de microbiële gemeenschappen te verminderen.

2. Berekeningswijze lozing

Als basis voor de berekening wordt de beoogde MLSS-concentratie in de reactor gebruikt, die wordt bepaald door de SS-concentratie (zwevende vaste stoffen) en de concentratie oplosbaar organisch materiaal (voornamelijk opgelost BZV) van het influent. De berekeningsformule is als volgt:

Waarbij: a de totale SS-belasting is die op één dag de reactor binnenstroomt, kg/d; b is de BZV5-verwijderingssnelheid (kg/d) × slibconversiesnelheid voor BZV-verwijdering − actief-slibvolume in de gemengde vloeistof (kg) × endogene ademhalingsauto-oxidatiesnelheid (d⁻¹). De slibconversiesnelheid voor BZV5-verwijdering kan worden gesteld op 0,7, en de auto-oxidatiesnelheid van de endogene ademhaling- kan worden gesteld op 0,07.

Deze methode is nauwkeurig, maar omslachtig bij dagelijks gebruik. Voor eenvoudiger beheer kan een vereenvoudigde berekening worden gebruikt op basis van de balansrelatie tussen SV (slibvolume-index) en MLSS, zoals weergegeven in de volgende formule.

Waarbij: Qg het sliblozingsvolume onder normale omstandigheden is, berekend op basis van de bedrijfsregistraties, m³/d; V is het volume van de reactietank, m³; Xr is de concentratie van het geretourneerde slib (mg/l, die kan worden vervangen door MLSS×2 als deze niet kan worden gemeten).

Tijdens de werking van secundaire bezinktanks kunnen problemen zoals uitvlokkend effluent en slibopdrijven optreden, die niet alleen de effluentkwaliteit beïnvloeden, maar ook de daaropvolgende processen beïnvloeden. Hieronder worden de oorzaken en tegenmaatregelen geanalyseerd.

1. Hoge concentratie van zwevende vaste stoffen in het afvalwater

(1) Oorzaken

1) Overmatige influentstroom, onvoldoende verblijftijd in de secundaire bezinktank en verhoogde oppervlaktebelasting;

2) Slechte bezinkingsprestatie van actief slib (hoge SVI).

(2) Tegenmaatregelen

1) Controleer de stroomsnelheid van het influent en balanceer de stroom in de egalisatietank aan de voorkant;

2) Schakel tijdens regenval de retourpomp uit om het circulerende watervolume te verminderen en de oppervlaktebelasting van de secundaire sedimentatietank te verlagen;

3) Kies bij het projectontwerp een ronde secundaire bezinkingstank in plaats van een vierkante om turbulente slibblaasproblemen aan het uiteinde van de kettingschraper te voorkomen.

2. Slib drijvend
Het drijven van slib veroorzaakt een sterke toename van de zwevende deeltjes in het effluent, waardoor een vieze geur ontstaat. De oorzaak moet snel worden geïdentificeerd en aangepakt. Veelvoorkomende oorzaken vallen in drie categorieën:

(1) Anaerobe ontleding waarbij gas ontstaat (CO₂, CH₄)

Verschijningsvorm: Drijvend slib is zwart en bezinkt na het spuiten snel.

Oorzaak: Anaerobe afbraak van slib dat zich afzet in dode hoeken van de secundaire bezinkingstank, vooral gebruikelijk in de zomer.

Tegenmaatregelen: Verbeter de werking van de schraper, verwijder dode hoeken van afgezet slib en reinig indien nodig handmatig.

(2) Stikstofproductie tijdens denitrificatie (N₂)

Verschijningsvorm: Drijvend slib is bruingeel-geel, maar bezinkt na het spuiten.

Oorzaak: De nitrificatie in de reactietank gaat te snel, waardoor een grote hoeveelheid nitraat in de anaërobe zone op de bodem van de secundaire bezinkingstank terechtkomt, waardoor denitrificatie en gasproductie op gang komen.

Tegenmaatregelen: 1) Installeer een anaëroob gedeelte aan het uiteinde van de reactor; 2) Pas indien nodig het proces aan om nitrificatie te remmen (houd rekening met de milieueisen van het effluent om te voorkomen dat ammoniak-stikstof de norm overschrijdt); 3) Voor speciale gevallen waarbij sprake is van lozingen nabij-kust en de noodzaak om ammoniakstikstof te leveren als voedingsstoffen voor de aquacultuur, kan de beheersing van ammoniakstikstof op passende wijze worden versoepeld.

(3) Proliferatie van actinomyceten en gasproductie

Manifestatie: Een grote hoeveelheid dun slib drijft op het oppervlak, waarbij gasbellen in draadvormige of gierst{0}}-achtige vormen aan het slib vastzitten en na het spuiten niet bezinken.

Tegenmaatregelen: 1) Onderzoek het slib onder een microscoop om de aanwezigheid van actinomyceten te bevestigen; 2) Neem tijdig maatregelen om actinomyceten te remmen (zoals het aanpassen van de slibleeftijd, het controleren van het olie- en organische zurengehalte in het influent).

1. Regelmatig testen en monitoren

(1) Controleer dagelijks de MLSS-, SVI- en slibretourconcentratie;

(2) Rust operators uit met nitraat- en nitrietteststrips. Gebruik de teststrips om regelmatig nitraatstikstof en nitrietstikstof te controleren. Als de niveaus het meetbereik van de teststrip overschrijden, verdun dan het monster voordat u gaat testen.

2. Voorkom slibafzetting

(1) Zorg ervoor dat de slibschraper normaal werkt om sedimentatie in dode hoeken van de secundaire sedimentatietank te voorkomen;

(2) Maak regelmatig het bodemslib van de secundaire sedimentatietank schoon, vooral tijdens seizoenen met hoge- temperaturen (handmatige reiniging vereist testen op giftige en schadelijke gassen, ontvlambare en explosieve gassen en het zuurstofgehalte in besloten ruimtes; momenteel zijn er robots voor het reinigen van slib op de markt die handarbeid kunnen vervangen en veiliger zijn).

3. Slibafvoer wetenschappelijk aanpassen

(1) Vermijd op basis van zowel berekende waarden als operationele ervaring frequente en grote schommelingen;

(2) Pas de sliblozingsfrequentie en het enkele lozingsvolume onmiddellijk aan tijdens regenachtige dagen of wanneer de kwaliteit van het influentwater verandert.

4. Rekening houdend met de vereisten van de afvalwateromgeving:

(1) Volledig inzicht hebben in de ecologische kenmerken van het lozingsgebied (bijvoorbeeld aquacultuur, landschapswaterlichamen);

(2) Ontwikkel een operationeel plan dat voldoet aan de lokale waterkwaliteitsnormen en ecologische behoeften.

Samenvatting: De secundaire bezinkingstank lijkt misschien gewoon een bezinkingstank, maar het is het "laatste controlepunt" dat de reactietank en de afvoer van afvalwater verbindt. Het moet niet alleen de kwaliteit van het effluent stabiliseren, maar ook zorgen voor een stabiele toevoer van retourslib naar de reactietank. De exploitatie en het beheer moeten voldoen aan de principes van wetenschappelijke berekeningen + op ervaring-gebaseerd oordeel + dynamische aanpassing, gecombineerd met realtime- monitoringgegevens en lozingsomgevingsomstandigheden, om problemen te voorkomen voordat ze zich voordoen. Alleen op deze manier kan de efficiënte, stabiele en milieuvriendelijke werking van de afvalwaterzuiveringsinstallatie werkelijk worden bereikt.