בתקשורת היומיומית של ידע בטיפול בשפכים, אנו שומעים לעתים קרובות משפט:
מה משך השהות הזו
אבל אם תשאלו בזהירות, תגלו למעשה שהמושג של אנשים רבים לגבי זמן השהייה אינו זהה.
לפעמים זה מכונה זמן שמירה הידראולי (HRT)
לפעמים זה מכונה SRT (זמן שימור בוצה, הידוע גם בשם גיל בוצה)
השם נראה דומה מאוד, והרבה עולים חדשים מבלבלים אותו לעתים קרובות. אבל בבקרת תהליך טיפול בשפכים, שני הפרמטרים הללו מתמקדים באובייקטים שונים לחלוטין, צינור אחד "מים" והצינור השני "בוץ".
ניתוח היום של זמן מינוח ביוב, בואו נדבר על HRT ו-SRT
1, HRT: כמה זמן נשארו המים במערכת
השם המלא של HRT הוא זמן שמירה הידראולי, הידוע גם כזמן שמירה הידראולי בסינית.
במילים פשוטות, זה אומר:
כמה זמן לוקח לטיפת מים להיכנס למערכת העיבוד ולצאת מהמערכת.
נסח זאת בצורה קלה יותר להבנה: אתה יכול לדמיין מיכל לטיפול בשפכים כמיכל מים.
אם נפח הבריכה הוא 200 מטר ³,
קצב הזרימה הוא 200m ³/h.
בממוצע, זמן השהייה של טיפת מים בבריכה הוא שעה
נוסחת החישוב היא גם פשוטה מאוד: HRT=קיבולת/קצב זרימה של הבריכה
כלומר: HRT (h)=V/Q
ביניהם
V - קיבולת בריכה (מ' ³)
Q - קצב זרימת כניסה (מ"ק לשעה)
לפרמטר זה חשיבות רבה בשלב תכנון התהליך, שכן גודל הבריכה מחושב בעצם על פי זמן השהייה.
לְדוּגמָה:
אם התכנון דורש שהמיכל האנאירובי יישאר למשך שעה,
קצב זרימה עיצובי של 200m ³/h,
אז הקיבולת של המיכל האנאירובי צריכה להיות: 200m ³
זוהי גם שיטה בסיסית המשמשת מכוני עיצוב רבים לקביעת קיבולת הבריכה.
2, טווחי HRT נפוצים לתהליכים שונים
בהנדסה, הדרישות לזמן שהייה משתנות מאוד בין יחידות תהליך שונות.
כמה ערכי ייחוס נפוצים הם כדלקמן:
7b5339bccf1c5ab201cb1341f74d5a0a.png
אם קשה לפרק שפכים, לרוב זה דורש זמן שהייה ארוך יותר.
הסיבה פשוטה: פירוק מזהמים לוקח זמן.
זמן השהייה קצר מדי, והמיקרואורגניזמים לא הספיקו להגיב לפני שהמים כבר זרמו משם.
אבל ככל שזמן השהייה ארוך יותר, כך ייטב.
ככל שהבריכה גדולה יותר:
ככל שההשקעה גבוהה יותר
ככל שתפוסת הקרקע גדולה יותר
כאשר עומס התפעול נמוך, היעילות למעשה יורדת
אז בשלב התכנון, בדרך כלל יש צורך למצוא איזון בין יעילות העיבוד לעלות הנדסית.
3, SRT: כמה זמן נשארה הבוצה במערכת
אם HRT מתמקד במים, אז SRT מתמקד בבוצה.
השם המלא של SRT הוא זמן אחזקת בוצה, הידוע גם בשם זמן אחזקת בוצה בסינית
ידוע גם בשם: גיל בוצה
המשמעות היא: כמה ימים שורדת מנת בוצה פעילה בממוצע במערכת.
במילים אחרות, כמה זמן לוקח לגוש בוצה "להיוולד" במערכת ולאחר מכן להשתחרר מהמערכת. הפעם הוא SRT.
במערכת בוצה פעילה, בוצה לא נשפכת מיד, אלא באופן רציף:
שִׂגשׂוּג
הְזדַקְנוּת
הנחתה
כך שהבוצה במערכת למעשה מתעדכנת כל הזמן.
SRT בעצם משקף את מבנה הגיל של הקהילה המיקרוביאלית במערכת.
4, כיצד מחושב SRT?
היגיון החישוב של SRT הוא למעשה מאוד אינטואיטיבי:
כמה בוצה יש במערכת/כמה בוצה נשפכת כל יום
כלומר: SRT=נפח בוצה כולל של המערכת/נפח פריקת בוצה יומית
לדוגמא פשוטה:
בהנחה שיש בסך הכל 100 טון בוצה במערכת, כאשר 10 טון מופרשים מדי יום. בממוצע, כל בוצה נשארת במערכת למשך 10 ימים.
זהו: SRT=10 ימים
זו גם הסיבה שניתן להתאים את גיל הבוצה על ידי שליטה בכמות הבוצה המופרשת.
הפרשת בוצה מוגזמת:
גיל הבוצה נעשה קצר יותר
פחות הפרשות בוצה:
גיל הבוצה עולה
בבקרת התפעול של מכוני טיהור שפכים רבים, המפעילים מתאימים למעשה את גיל הבוצה דרך נפח ההזרמה.
5, מדוע SRT כל כך חשוב?
במערכות ביוכימיות, קצב הצמיחה של מיקרואורגניזמים מרכזיים רבים הוא למעשה איטי מאוד.
למשל, חיידקים מחנקים
מחזור הצמיחה שלהם איטי בהרבה מזה של חיידקים הטרוטרופיים רגילים.
אם גיל הבוצה קצר מדי והחיידקים המחנקים לא הספיקו להתרבות, היא כבר הוצקה.
התוצאה היא שסילוק חנקן אמוניה נכשל.
זו גם הסיבה שמערכות דניטריפיקציה רבות דורשות SRT גדול מ- או שווה ל-10 ימים
אפילו גבוה יותר.
ולכמה מערכות שמתמקדות בעיקר בהסרת COD, SRT בדרך כלל קצר בהרבה.
מנקודת מבט מבצעית, SRT למעשה קובע נושא חשוב מאוד:
האם המיקרואורגניזמים במערכת הם "אוכלוסייה צעירה" או "אוכלוסייה ותיקה".
6, ההבדל הגדול ביותר בין HRT ל- SRT
אנשים רבים שחדשים בטיפול בשפכים נוטים לערבב את שני המושגים הללו יחד. למעשה, המיקוד שלהם שונה לחלוטין. אפשר לסכם את זה במשפט אחד:
מי צינור HRT, בוץ צינור SRT.
ליתר דיוק:
דרך חיה יותר להבנה:
HRT קובע כמה זמן המים יישארו במפעל
SRT קובע כמה זמן חיים מיקרואורגניזמים במפעל
7, הקשר בין HRT ל-SRT
למרות ששני הפרמטרים מתמקדים באובייקטים שונים, הם אינם עצמאיים לחלוטין במערכות בוצה מופעלת.
כי מים זורמים והבוצה מסתובבת.
במערכת שיקוע רגילה, כשהמים זורמים משם, יגיעו גם החומרים שבתוכו.
אבל זה שונה במערכות בוצה פעילה. על ידי החזרת הבוצה דרך מיכל השקיעה המשני, רוב הבוצה תועבר חזרה למיכל הביוכימי.
זה מציג תופעה מעניינת:
זמן השהייה של המים במערכת עשוי להיות רק 6 שעות,
אבל הבוצה עשויה להישאר במערכת למשך 15 ימים.
זו גם הסיבה שמערכות ביוכימיות יכולות לשמור על יכולות עיבוד חזקות בקיבולת בריכה קטנה יחסית.
במילים פשוטות:
HRT קובע את גודל הכור
SRT קובע את האקולוגיה המיקרוביאלית
האחד נוטה לתכנון הנדסי, והשני נוטה לכיוון בקרה תפעולית.
8, טעות נפוצה במהלך הפעולה
בפעולה המעשית, אנו נתקלים לעתים קרובות במצב שבו:
אנשים מסוימים עשויים לחשוב שכל עוד זמן השהייה ארוך מספיק, אפקט העיבוד בהחלט יהיה טוב.
למעשה, המשפט הזה הוא רק חצי צודק.
אם אנחנו מדברים על HRT, זה אכן יכול לספק יותר זמן תגובה.
אבל אם SRT קצר מדי, מיקרואורגניזמים מרכזיים רבים אינם יכולים לשרוד כלל.
התוצאה היא:
הטנק האירובי גדול מאוד
הישארו זמן רב
חנקן אמוניה מעולם לא הצליח לרדת
הסיבה היא לרוב לא שהבריכה לא מספיק גדולה, אלא שגיל הבוצה לא מספיק.
אז בניתוח ריצה, לעתים קרובות יש צורך להסתכל על שני אינדיקטורים בו זמנית:
האם טיפול הורמונלי סביר
האם SRT יציב
אם שני הפרמטרים הללו מתואמים היטב, המערכת בדרך כלל יציבה יחסית.
לסיכום
בענף טיהור שפכים, ישנם מונחים מקצועיים רבים בעלי שמות דומים מאוד.
HRT ו-SRT הם זוג טיפוסי מאוד ביניהם.
תיאור אחד הוא: זמן שהות המים במערכת
תיאור אחד הוא: משך הבוצה במערכת
הבנת שני המושגים הללו היא למעשה הבנת ההיגיון המרכזי של מערכת הבוצה הפעילה:
מים זורמים ומיקרואורגניזמים מסתובבים.
הבריכה מספקת מקום למיקרואורגניזמים להשלמת תגובות, והמפתח לבקרה תפעולית הוא למצוא איזון מתאים בין השניים. כשתשמע שוב את המילה 'זמן שהייה', למה שלא תשאל עוד שאלה אחת:
אתה מדבר על מים או בוץ.
הרבה שאלות, התשובות כבר חצי ברורות.
