COD העולה על הסטנדרט (הסבר מעמיק)
בתהליך טיפול בשפכים, זוהי דרישה בסיסית כי COD השפכים עומד בתקן. הגורמים ל- COD העולים על התקן מורכבים וכוללים היבטים מרובים כמו כניסת מים, תהליך וציוד. אם לא ניתן לנתח ולפתור בעיות אלה בצורה מתוזמנת ומדויקת, מי ייקח את האשמה?
I. עקרון הסרת COD1. הסרה פיזית
החומר המושעה והחומר האורגני החלקיקי בביוב מופרדים באמצעים פיזיים. לדוגמה, המסך מיירט חלקיקים צפים גדולים, תא החצץ מסיר חלקיקים אורגניים כמו חצץ, ומיכל המשקעים העיקרי מסיר חומר מושעה וכמה חומר אורגני חלקיקי באמצעות שקיעה של כוח הכבידה.
2. הסרה ביולוגית
פירוק החומר האורגני המומס על ידי חילוף חומרים מיקרוביאלי מהווה את החלק העיקרי של הסרת COD.
(1) טיפול ביולוגי אירובי: בתנאים אירוביים, חיידקים הטרוטרופיים מחמצנים חומר אורגני לפחמן דו חמצני ומים, תוך סינתזה של חומרי תאים משלהם.
(2) טיפול ביולוגי אנאירובי: בתנאים אנאירוביים, מתנוגנים וחיידקים אחרים ממירים חומר אורגני למתאן ופחמן דו חמצני.
(3) דניטריפיקציה והסרת זרחן תהליך צימוד: COD, חנקן וזרחן מוסרים בו זמנית באמצעות סביבה חילופית אנוקסית-אוירובית.
3. הסרה כימית
קרישה ומשקעים: קרש PAC ו- PAM Flocculant מתווספים להתעבות ולזרז חומרים קולואידיים באמצעות נטרול חשמלי וגישור ספיחה להסרת COLODAL COD.
4. טיפול עמוק
סינון: סינון חול וספיחת פחמן מופעלת מיירטים חלקיקים זעירים וכמה חומר אורגני מומס.
טכנולוגיית הממברנה: קרום אולטרה -סינון/מיקרו -פילטרציה מיירט מיקרואורגניזמים וחומר אורגני מולקולרי גדול, וקלה הקולח נמוך יותר.
לגבי בקלה נשפכים לא תקינים, ננסה כמיטב יכולתנו למצוא את הגורם היום ולסווג את ההסתברות להתרחשות בהתאם לרמה ★. ככל שיותר כוכבים, ההסתברות גדולה יותר.
II. משפיע
1. עומס יתר על זרימה ★★★
כאשר נפח המים המשפיע עולה על יכולת הטיפול המתוכננת של מפעל המים, זרימת המים תתקצר במתקן הטיפול, וכתוצאה מכך המזהמים לא יוכלו לקיים אינטראקציה מלאה עם המיקרואורגניזמים ולא ניתן להסיר אותם ביעילות. הפתרון: הוסף מיכל ויסות לוויסות ולאגף את זרימת המים הנכנסת, מה שמבטיח קצב זרימה יציב יחסית ליחידות הטיפול הבאות. אם מיכל מווסת אינו זמין, מומלץ לתפוס חלק משטח מיכל החירום ולהרחיב או לשפץ אותו במידת הצורך.
2. COD שינוי פתאומי ★★★
בנקודה זו יש לנו את הספקות שלנו. שחרור לא חוקי של שפכים תעשייתיים עשוי להכיל כמויות גדולות של חומר אורגני, מתכות כבדות ומזהמים אחרים. ריכוז בקלה "אדום" הוא נוהג סטנדרטי. לאחר כמות גדולה נכנסת למערכת, ריכוז ה- COD של המים הנכנסים יעלה בחדות, ויעלה על יכולת הטיפול הרגילה של מפעל המים.
הפיתרון: "חיזוק בקרת המקור בפריקת שפכים תעשייתית" הוא אידיאליסטי. המפתח הוא לפקח על איכות המים הנכנסת בזמן אמת. אם מתגלים חריגות כמו COD, יש להעביר את המים העודפים מייד למיכל החירום.
3. מכיל חומר אורגני עקשן ★★
לתרכובות אורגניות כמו שמנים, סדרות בנזן ופנולים יש מבנים יציבים וקשה למטבוליזציה על ידי מיקרואורגניזמים לטיפול במים קונבנציונאלי. לאחר שתרכובות אלה ייכנסו למערכת, הן יצטברו, מה שמקשה על עמידה בתקני COD.
פתרון: הוסף יחידות טיפול מתאימות בשלב הטיפול לפני הטיפול, כגון שימוש בהנפקה להסרת גריז, ושימוש בספיחת פחמן מופעלת או טכנולוגיית חמצון מתקדמת לטיפול בחומר אורגני חוזר כמו בנזן ופנולים.
4. חומרים רעילים ★★
יוני מתכות כבדות וחומרי חיטוי מוגזמים יכולים לעכב או לשבש את הצמיחה, ההתרבות והפעילות המטבולית של מיקרואורגניזמים, ולהפחית את יכולתם לפרק חומר אורגני. במקרים חמורים הם יכולים אפילו להיות מופעלים, מה שמוביל לקלה מוגזם.
הפיתרון: הטמיע תהליכי טיפול מקדים מתמחים בכניסה, כגון משקעים כימיים להסרת מתכות כבדות וספיחת פחמן מופעלת או הידרוליזה כדי להסיר עודף חומרי חיטוי, כדי למזער את ההשפעה של חומרים רעילים על מיקרואורגניזמים.
5. pH לא תקין ★★
צמיחה מיקרוביאלית ומטבוליזם דורשים סביבת pH מתאימה. PH גבוה או נמוך מדי או נמוך יכול לעכב השפלה מיקרוביאלית של חומר אורגני, מה שמוביל לקלה מוגבה.
פתרון: הוסף ווסת חומצה/בסיס, כמו חומצה הידרוכלורית, כדי להוריד את ה- pH ואת נתרן הידרוקסיד כדי להעלות אותה, כדי להתאים את החומציות המשפיעות לטווח המתאים של 6.5-8.5.
III. תַהֲלִיך
1. בקרת חמצן מומסת לא תקינה במיכלים אירוביים ★★★
רמות חמצן מומסות גבוהות מדי מאיצות את חילוף החומרים המיקרוביאלי, מה שמוביל להזדקנות בוצה, ירידה בפעילות והפחתת יכולת הסרת החומר האורגני. רמות חמצן מומסות נמוכות יותר ויותר לא יכולות לענות על הצרכים המטבוליים של מיקרואורגניזמים אירוביים, ויכולת הסרת ה- COD שלהם מופחתת.
הפיתרון: התקן מטר מקוון למטר כדי לפקח על ריכוז החמצן המומס במיכל האירובי בזמן אמת. מד זה, המקושר למערכת האוורור, מתאים אוטומטית את קצב האוורור על סמך שינויים בחמצן מומס לשמירה על ריכוז החמצן המומס המתאים. באופן כללי, טנקים אירוביים נשלטים ברמת DO של 2-4 מ"ג/ל. בייצור בפועל, רמת DO של 1.5-2.5 מ"ג לליטר מספיקה להפעלה רגילה. אם לא בטוח, שקול 2-3 מ"ג/ל.
2. אוורור מוגזם ★★★
אוורור מוגזם מייצר כוחות גזירה הידראוליים חזקים, ומשבש את מבנה השטחים. מיקרואורגניזמים שנלכדו במקור ומכוסים על ידי הפלוקס, כמו גם כמה חלקיקי חומר אורגני מפורק באופן לא מלא, יברחו למים, ויגדילו את תכולת ה- COD.
הפיתרון: בהתבסס על התנאים בפועל של הטנק האירובי, מצמצם כראוי את קצב האוורור כדי למנוע הפרעה של FLOC. שימו לב לתכונות הבוצה ותוצאות הטיפול, והתאם את עוצמת האוורור לרמה המתאימה.
3. ריכוז בוצה נמוך מדי ★★★
ריכוז בוצה נמוך פירושו שמספר המיקרואורגניזמים המעורבים בפירוק חומר אורגני הוא קטן, וכתוצאה מכך יכולת טיפול מוגבלת לחומר אורגני בשפכים, מה שמאפשר להשפיל את החומר האורגני באופן מלא במסגרת הזמן שצוין, מה שמוביל לקלה מוגזם.
הפתרון: הפחית את כמות הבוצה המוזרמת כדי לאפשר לבוצה להצטבר בתוך המערכת ולהגדיל את ריכוז הבוצה. לחלופין, הוסף למערכת כמות מתאימה של בוצה מופעלת כדי להגדיל במהירות את הביומסה החיידקית.
4. יחס החזרת בוצה לא תקין ★★★
יחס החזרת בוצה נמוך מדי יפחית את ריכוז הבוצה המופעלת במיכל האוורור. ריכוז לא מספיק פירושו ירידה במספר המיקרואורגניזמים המעורבים בהשפלת COD, ומפחיתים את יכולתם לחילוף חומרים אורגניים בשפכים, מה שמוביל להסרת COD לא מספקת. יחס החזרת בוצה גבוה מדי מפריע למיכל המשקעים המשני, מקצר את זמן השמירה ומוביל לשקעים לקויים, מגדיל את המוצקים התלויים בשפכים, וכתוצאה מכך בקלה מוגזמת.
הפיתרון: התאם את יחס החזרת הבוצה לטווח סביר של 20-100% תלוי בסוג התהליך. קבע את יחס ההחזרה האופטימלי על סמך בדיקות ונתונים תפעוליים כדי להבטיח דניטריפיקציה חלקה ודניטריפיקציה תוך שיפור הסרת COD.
5. שקיעה לקויה במיכל המשקעים המשני ★★★
זה יכול לנבוע מפריקת בוצה בטרם עת, הצטברות בוצה מוגזמת במיכל המשקעים המשני, שמונע ממנו להתמקם ולזרום החוצה עם המים. לחלופין, תכולת החנקן החנקה במיכל המשקעים המשני גבוה, וגורמת לחיידקים של חיידקים להשתמש בחנקן החנקה בתגובת הדניטריפיקציה לייצור גז חנקן. גז חנקן זה דבק בבוצה, ויוצר בוצה דניטריזציה, מה שמגדיל את המוצקים והקודים התלויים בשפכים.
הפיתרון: אופטימיזציה של תדירות פריקת הבוצה. בהתבסס על תנאי שקיעת הבוצה ופרמטרי ההפעלה של מיכל המשקעים המשני, קבעו כראוי את זמן הפריקה והנפח. לחלופין, הוסיפו כמות מתאימה של פלוקולנט כדי לשפר את הפלוקציה ולקידום המשקעים. לצורך בוצה דניטריפיקציה, אופטימיזציה של התהליך האירובי-אוירובי לשליטה על תהליך הדניטריפיקציה, הפחיתו את תכולת החנקן החנקה במיכל המשקעים המשני, והגדילו כראוי את החמצן המומס בסוף אירובי כדי להימנע מיצירת סביבת דניטרציה במיכל המשקעים המשני.
6. הזדקנות בוצה ★★★
גיל בוצה מוגזם גורם למיקרואורגניזמים להיכנס לשלב הנשימה האנדוגני, מה שמפחית את הפעילות המיקרוביאלית והזדקנות. זה משפיל את יעילות הטיפול בבוצה ומפחית את יכולתו לפרק חומר אורגני, מה שמוביל לעלייה בקלה.
הפיתרון: הגדל את נפח פריקת הבוצה וקצר את גיל הבוצה כדי לשמור על פעילות בוצה גבוהה. התאם את גיל הבוצה לטווח מתאים על בסיס התהליך הספציפי ואיכות המים.
7. ערך pH לא תקין ★★★
ניטריפיקציה מורידה את ערך ה- pH ואילו Denitrification מעלה אותו. אם אחת מהתגובה נמשכת ללא סימון, ה- pH של המערכת עשוי להיות גבוה מדי או נמוך מדי, מעכב את ייצור הבוצה המופעל ומוביל ל- COD גבוה.
הפיתרון: התקן צג pH מקוון כדי לפקח על ה- pH של המערכת בזמן אמת. אם ערך ה- pH אינו תקין, השתמש בכימיקל כדי להתאים אותו לשמירה על pH בין 6.5 ל- 8.5.
8. לא מספיק זמן שמירה הידראולית במיכל הביוכימי ★★
זמן שמירה הידראולי לא מספיק פירושו שזמן המגע של שפכים עם המיקרואורגניזמים במיכל הביוכימי הוא קצר מדי, ומונע מהחומר האורגני להגיב לחלוטין עם המיקרואורגניזמים ובאופן יעיל להשפיל אותו, מה שמוביל לקלה מוגזם. עם זאת, לעיתים רחוקות זה המקרה. זה בדרך כלל מתרחש כאשר המערכת פועלת בתנאי תכנון. לא מספיק זמן שמירה הידראולית נגרמת בדרך כלל כתוצאה מעומס יתר של השפעה.
הפיתרון: צמצם את העומס המשפיע כדי להבטיח זמן שמירה מספיק עבור שפכים במיכל הביוכימי, או להתאים את יחס המחזור באופן מתאים.
9. חסימת אריזה ביו -פילם או ניתוק ★★
בתהליך הביופילם, האריזה משמשת מנשא למיקרואורגניזמים לחיבור ולגדול. סתימת אריזה יכולה להוביל לזרימת מים לקויה, להפחית את שטח המגע בין שפכים לביו -פילם ולפגוע בהסרת החומר האורגני. ניתוק אריזה מפחית את מסת הביו -פילם, פוגע ביכולתם של המיקרואורגניזמים לעבד חומר אורגני ומוביל להגברת COD.
הפיתרון: סומק באופן קבוע את האריזה כדי להסיר זיהומים ושברי ביו -פילם הסותמים את האריזה ומשחזרים את חדירותה. יש להחליף מייד אריזה ניתנת לניתוק קשה בכדי לספק סביבת התקשרות חיובית למיקרואורגניזמים.
10. מיכל הבהרה משני קוצר קציר קיצור ★★
כאשר נפח המים חורג מעומס העיצוב או שעומס מתח הכניסה מוגזם, זמן המשקעים אינו מספיק. תכנון או סתימה לא תקינים של כניסה יכולים לגרום לזרימת מים מרוכזת באזור מקומי. ריכוז בוצה מוגזם יכול לגרום לשכבת בוצה עבה. בוצה מיושנת או מורעלת עלולה לפגוע בביצועי התיישבות של פלוק. תנאים אלה יכולים לגרום למכלירים קיצור של מיכל הבהרה משני, מה שמוביל לעלייה במוצקים תלויים בשפכים, ובתורו מוגברת בקלה.
הפיתרון: עקוב אחר כמות המים ואיכותו בזמן אמת, התקן התקני בקרת זרימה ומכלי חיץ. הערכה מחדש ומיטב את עיצוב כניסת המים וניקו אותו באופן קבוע. פריקה באופן רציונלי בוצה ולהתאים את יחס החזרת הבוצה. מיטוב את מערכת האוורור, בדוק את איכות המים של הכניסה, יישם אמצעי חירום מהיר במקרה של הרעלת בוצה וחיזוק טיפוח מיקרוביאלי והתאקלמות.
11. פריקת בוצה מוגזמת ★★
פריקת בוצה מוגזמת יכולה להפחית באופן דרמטי את כמות הבוצה המופעלת במערכת הטיפול, וכתוצאה מכך לא מספיקים מיקרואורגניזמים המעורבים בהשפלת חומר אורגני וטיפול לא יעיל ב- COD, מה שמוביל לרמות COD גבוהות.
הפיתרון: להפחית או להפסיק את פריקת הבוצה כדי לאפשר לבוצה להצטבר בהדרגה בתוך המערכת ולהגדיל את נפח הבוצה של המערכת. בנוסף, מוסיפים כראוי מקור פחמן אורגני בקצה הקדמי כדי לספק חומרים מזינים מספקים למיקרואורגניזמים ולהאיץ את צמיחת החיידקים. במידת הצורך, הוסף כמות מתאימה של בוצה מופעלת כדי להאיץ את התאוששות המערכת.
12. מערכת אוורור לא אחידה ★
אוורור לא אחיד יכול לגרום לאזורים בתוך המיכל האירובי להיות בעלי רמות חמצן מומסות גבוהות מדי, ואילו אזורים יכולים להיות בעלי רמות חמצן מומסות נמוכות או אפילו היפוקסיה. מיקרואורגניזמים באזורים מתים חסרים חמצן וחומרים מזינים מספיקים, מה שמוביל לירידה בפעילות ואפילו למוות. זה מונע פירוק יעיל של החומר האורגני בתחומים אלה, ובכך משפיע על הסרת ה- COD.
פתרון: נקה ראשי אוורור באופן קבוע כדי למנוע סתימה ולהבטיח אוורור אחיד.
13. תזונה לא מספקת ★
בנוסף למקור פחמן, צמיחה מיקרוביאלית ומטבוליזם דורשים כמות מספקת של חומרים מזינים כמו חנקן וזרחן. לא מספיק חנקן וזרחן מפריעים לסינתזה של ביומקרומולקולות כמו חלבונים וחומצות גרעין בתוך תאים מיקרוביאליים, המשפיעים על צמיחתם, הרבייה והפעילות המטבולית שלהם, מה שמוביל לפירוק לא שלם של חומר אורגני.
פתרון: בהתבסס על איכות ההשפעה והצרכים המיקרוביאליים, משלימים את מערכת הטיפול בחומרים מזינים כמו אוריאה ופוספט כדי להבטיח אספקת תזונה מיקרוביאלית מספקת. בתהליכי בוצה מופעלים, יחס C/N/P נשלט בדרך כלל בערך 100/5/1.
14. טמפרטורה נמוכה ★
טמפרטורות נמוכות מדי (<15°C) slow microbial growth, reproduction, and metabolism, reducing their ability to decompose organic matter and leading to increased COD.
הפתרון: הגדל את ריכוז הבוצה או הגדל את האוורור כראוי, הפחיתו את יחס המחזור והגדילו את זמן השמירה הביוכימית של שפכים.
15. מינון מקור פחמן מוגזם ★
תוספת מוגזמת של מקור פחמן במהלך תהליך הדניטריפיקציה תביא לחומר אורגני שיורי מוגזם בשפכים, מה שיגדיל את רמת ה- COD. יתר על כן, מקור פחמן מוגזם עשוי לשנות את סביבת הצמיחה ואת מסלולי המטבוליים של מיקרואורגניזמים, ולהשפיע על יעילות הטיפול.
פתרון: שלוט במינון מקור הפחמן על סמך הצרכים בפועל של דניטריפיקציה כדי להימנע ממקור פחמן מוגזם. עם זאת, בעיה זו נגרמת לרוב כתוצאה מרשלנות מצד מפעילים ואנשי תחזוקה, ולכן חשוב לוודא שמפעילים ואנשי תחזוקה יבדקו באופן קבוע את המינון של מקור הפחמן.
Iv. צִיוּד
1. כישלון ציוד אוורור ★★★
ראש אוורור סתום מונע אפילו כניסה של אוויר למים, מה שמוביל להתפלגות חמצן לא אחידה במיכל האירובי והידלדלות החמצן באזורים מסוימים, ומשפיע על חילוף החומרים החיידקים. יעילות המאוורר המופחתת גורמת לאוורור לא מספיק, לא לענות על צרכי החמצן של מיקרואורגניזמים אירוביים וכתוצאה מכך פירוק לא שלם של חומר אורגני.
2. חוזרת משאבת בוצה חריגה ★★★
החזרת בוצה לא תקינה יכולה להוביל לחוסר איזון בכמות ובהפצה של בוצה מופעלת במערכת הטיפול. בוצה מופעלת לא מספיק או לא אחידה יכולה להחליש את היכולת לפרק חומר אורגני, מה שמוביל לקלה מוגזם.
3. כשל בציוד תסיסה ★★
כשל בציוד תסיסה באזור האנוקסי יכול להוביל לערבוב לא אחיד של בוצה ושפכים, התפלגות לא אחידה של מקורות פחמן ומיקרואורגניזמים באזורים מקומיים, והסרת COD.
4. ניטור מקוון עיוות נתוני מכשירי ★
על פני שימוש לאורך זמן, חיישנים למכשירים מקוונים כמו כן, pH ו- ORP יכולים להישחק על ידי מזהמים וכימיקלים בשפכים, וכתוצאה מכך ירידה ברגישות ומדידות לא מדויקות. זה יכול להשפיע על התאמות תהליכים, ועם הזמן יכול להוביל לסטיות שנצברו, וכתוצאה מכך תוצאות טיפול גרועות במים.