Kotitalousjätevesien anaerobisessa käsittelyssä retentioaikaa ylläpidetään yli 2 tuntia, hapettoman retentioaikaa yli 2 tuntia ja aerobisen säiliön retentioaikaa 6 tuntia. Näyttää siltä, että anaerobiset ja hapettomat retentioajat ovat orgaanisen aineksen parempaa poistamista varten. Jos orgaanisen aineksen pitoisuus on alhainen, pitääkö retentioaikaa lyhentää? Ja jos orgaanisen aineksen pitoisuus on korkea, pitääkö retentioaikaa pidentää? Mitä vaikutusta olisi, jos säilytysaika on liian pitkä tai liian lyhyt? Näyttää siltä, että pidempi aerobinen retentioaika helpottaa nitrifioivien bakteerien kasvua tehokkaamman ammoniakkitypen poiston aikaansaamiseksi. Kiitos, asiantuntijat, (populaaritieteellisestä selityksestä)!
Hydraulinen retentioaika (HRT) jää usein huomiotta päivittäisessä toiminnanhallinnassa, mutta se on kuitenkin tärkeä vertailutietopiste erityisesti typen ja fosforin poistojärjestelmissä!
1. Mikä on hydraulinen retentioaika (HRT)?
Hydraulinen retentioaika (lyhennettynä HRT) on termi, jota käytetään vedenkäsittelyprosesseissa. Se tarkoittaa keskimääräistä aikaa, jonka käsiteltävä jätevesi jää reaktoriin, eli keskimääräistä reaktioaikaa jäteveden ja mikro-organismien välillä biologisessa reaktorissa.
Biologista hoitoa varten hormonikorvaushoidon on täytettävä tietyn prosessin vaatimukset. Muussa tapauksessa, jos hormonikorvaushoito on riittämätön, biokemialliset reaktiot ovat epätäydellisiä, mikä heikentää hoidon tehokkuutta. Toisaalta liian pitkä hormonikorvaushoito voi aiheuttaa lietteen vanhenemista järjestelmässä.
Taulukko: Hormonikorvaushoito erilaisille jätevedenkäsittelyprosesseille
Kun hoidon tehokkuus on heikko, voidaan todentaa suunnittelun HRT-arvolla. Kun tarkistetaan HRT, virtausnopeuden tulee sisältää lietteen paluuvirtaus. Jos hormonikorvaushoito on liian pieni, jäteveden virtausnopeutta tulee pienentää hitaasti; jos se on liian suuri, jäteveden virtausnopeutta tulee lisätä hitaasti. Huomaa, että kaikki muutokset jäteveden virtausnopeuteen tulee tehdä asteittain, jotta järjestelmään ei kohdistu iskukuormitusta. Jätevedenkäsittelyn haastavan luonteen vuoksi tulevan jäteveden virtausnopeuden pienentämistä ei pidä tehdä kevyesti. säädöt tulee ensisijaisesti tehdä paluuvirtaukseen.
Perinteisessä aktiivilieteprosessissa HRT määrää suurelta osin jäteveden käsittelyasteen, koska se määrittää lietteen retentioajan. Kuitenkin MBR (Membrane Bioreactor) -prosessissa kalvon erotusvaikutus pitää mikro-organismit täysin reaktiosäiliössä, jolloin saavutetaan täydellinen hydraulisen retentioajan ja lietteen iän erottaminen!
2. Hydraulisen retentioajan (HRT) laskeminen
Jäteveden käsittelyssä on itse asiassa kahdenlaisia hydraulisia retentioaikoja: toista kutsutaan nimellishydrauliseksi retentioajaksi ja toinen on todellinen hydraulinen retentioaika!
1. Nimellinen hydraulinen retentioaika
Kuten nimestä voi päätellä, tämä on määritelmään perustuva laskelma: hydraulinen retentioaika on yhtä suuri kuin jätevedenpuhdistusjärjestelmän tehollinen tilavuus jaettuna tulovirtauksella.
Jos jätevedenkäsittelyjärjestelmän tehollinen tilavuus on V (m³) ja Q on tuntivirtaus (m³/h), niin hydraulisen pitoajan kaava on:
`HRT=V / Q`
2. Todellinen hydraulinen retentioaika
Todellinen hydraulinen retentioaika viittaa reaaliaikaiseen jäteveden todelliseen jäämiseen käsittelyjärjestelmään, ja sen on otettava huomioon lietteen paluuvirtaus:
Jos jätevedenkäsittelyjärjestelmän tehollinen tilavuus on V (m³), Q on tuntivirtaus (m³/h) ja R on lietteen kierrätyssuhde, niin hydraulisen retentioajan kaava on:
`HRT=V / [(1 + R) Q]
Sisällytetäänkö sisäinen kierrätysvirtaus typenpoistojärjestelmässä hapettoman säiliön todellisen hydraulisen retentioajan laskemiseen? Tästä asiasta on keskusteltu. Yleensä sisäinen kierrätysvirtaus ei sisälly hapettoman säiliön todellisen HRT:n kaavaan. Säännöt tarjoavat tyypillisesti vain alueen hapettomalle HRT:lle. Hapettoman HRT:n laskennassa ulkoinen kierrätyssuhde R on kiistatta mukana; on yleisesti hyväksyttyä, että tehollinen sisäänvirtausnopeus on (1+R)Q.
Siksi hapetonta HRT:tä pidetään yleensä HRT:nä=V / [(1 + R) Q].
Mitä tulee siihen, pitäisikö sisäinen kierrätysvirtaus laskea hapettomassa säiliössä HRT, makroskooppisesta näkökulmasta, jos sisäinen kierrätyssuhde r=4 tai N, katsomme, että vettä kierrätetään 4 tai N kertaa. Joten vaikka retentioaika läpikulkua kohti on lyhyt, kokonaisaika yli 4 tai N läpimenoa on yhtä suuri, mikä tehokkaasti kompensoi sisäisen kierrätyksen vaikutusta.
Siksi sisäinen kierrätysvirtaus ei sisälly kaavaan.
3. Hydraulisen retentioajan (HRT) rooli
Hormonikorvaushoidon vaikutus typen poistoon
A²/O-prosessissa riittävän pitkän HRT:n olosuhteissa NH₃-N:n poistotehokkuus on hyvä. Jos hormonikorvaushoito on liian lyhyt, reaktiosäiliön eri mikrobipopulaatiot eivät ehdi kasvamaan, liete huuhtoutuu pois liian nopeasti, eivätkä nitrifikaatio- ja denitrifikaatioreaktiot etene täysin. Kun HRT saavuttaa tietyn arvon, joka riittää reaktioiden etenemiseen kussakin reaktorissa täysin, HRT:n lisääminen lisää vain taloudellista taakkaa ilman, että typenpoistossa saadaan aikaan merkittävämpää parannusta.
Hybridi-MBR-prosessien tutkimus on kuitenkin osoittanut, että testatulla HRT-alueella (4,97 h - 8.70h) järjestelmän TN-poistotehokkuus parani HRT:n pienentyessä. Tämä johtuu siitä, että pitkissä HRT-olosuhteissa järjestelmän orgaaninen kuormitusnopeus laskee, mikä voi tehostaa biomassan endogeenistä hengitystä, vaikuttaa lietteen toimintaan ja viime kädessä heikentää järjestelmän epäpuhtauksien poistotehoa. HRT:n vähentäminen voi lisätä järjestelmän orgaanista kuormitusta, mikä parantaa järjestelmän denitrifikaatiokykyä ja lopulta parantaa typenpoistokykyä.
Hormonikorvaushoidon vaikutus fosforin poistoon
SBR-prosessissa HRT:llä on suhteellisen pieni vaikutus PO₄³⁻-P-poistotehokkuuteen; tämä prosessi ei näytä merkittävää poistoa效果:lle PO₄³⁻-P. Tämä saattaa johtua siitä, että denitrifioivat bakteerit ja polyfosfaattia -akkumuloivat organismit (PAO) ovat molemmat heterotrofisia. Denitrifioivat bakteerit voivat ottaa vastaan ja hyödyntää VFA:ita ennen PAO:ita denitrifikaatioon, ja PAO:illa on tiukemmat vaatimukset hiilen lähteille kuin denitrifioivat bakteerit – helposti biohajoavaa orgaanista ainetta käyttävät ensisijaisesti denitrifioivat bakteerit. Tämä johtaa siihen, että PAO:t adsorboivat vähemmän hiilen lähdettä, vastaavasti vähemmän VFA:ta, mikä johtaa vähemmän PHB:tä (poly- -hydroksibutyraattia) syntyvään anaerobisissa olosuhteissa. Näin ollen fosforin vapautumiseen tarvittava energia vähenee suhteellisesti.
A²/O-prosessia koskeva tutkimus osoittaa, että kun hormonikorvaushoito lisääntyy, TP:n poistoteho ei välttämättä kasva jatkuvasti, vaan osoittaa pikemminkin trendin, joka ensin kasvaa ja sitten laskee. Kun HRT on 8 tuntia, TP-poistoteho on korkein, mikä osoittaa parasta poistotehoa. Kun HRT kasvaa 12 tuntiin, TP:n poistoteho näyttää laskevan trendin ja fosforinpoistoteho heikkenee. Tämä osoittaa, että riittävän pitkä hormonikorvaushoito on hyödyllinen TP:n poistoon. Kuitenkin, kun hormonikorvaushoito lisääntyy edelleen, TP-poistonopeus laskee vähitellen, mikä voi vaikuttaa haitallisesti fosforin poistoon. Tämä saattaa johtua siitä, että jos hormonikorvaushoito on liian suuri, se voi aiheuttaa lietettä