กระบวนการตะกอนเร่ง: พารามิเตอร์หลักในการทำงาน โหมดความล้มเหลว และอุปกรณ์

ดึงขวดแก้วที่ใส่เหล้าผสมออกจากอ่างเติมอากาศที่ดีต่อสุขภาพ แล้วคำตอบก็มองเห็นได้ภายในไม่กี่นาที: ฟองสีน้ำตาลที่มีลักษณะฟูจะตกลงเป็นชั้นใสภายในครึ่งชั่วโมง ฝูงสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นตะกอนเร่ง ซึ่งเป็นกลไกทางชีวภาพที่อยู่เบื้องหลังโรงบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมและชุมชนส่วนใหญ่ และจะกำจัด BOD ที่เข้ามามากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์เป็นประจำเมื่อมีการจัดการอย่างดี

เมื่อมันลอย สัญญาณเตือนจะมาถึงภายในไม่กี่วัน: น้ำทิ้งที่มีเมฆมาก ตะกอนที่ปกคลุมคืบคลานไปทางฝาย และกำหนดการเป่าลมที่ไม่สมเหตุสมผล คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของกระบวนการแอคทิเวเต็ดสเลจ์ หมายเลขการทำงานสี่ตัวที่เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของกระบวนการ โหมดความล้มเหลวที่ปรากฏบ่อยที่สุดในบริการทางอุตสาหกรรม และตัวเลือกอุปกรณ์ที่ทำให้ชีววิทยามีเสถียรภาพ

ตะกอนเร่งคืออะไร และเหตุใด Floc จึงมีความสำคัญ

ตะกอนเร่งคือการเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย โปรโตซัว และจุลินทรีย์อื่นๆ ที่ตกตะกอนซึ่งเติบโตภายใต้การควบคุมการเติมอากาศ และใช้เพื่อบริโภคสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสียและน้ำเสียทางอุตสาหกรรม

ชื่อนี้ตั้งขึ้นในปี 1914 เมื่อ Edward Ardern และ William Lockett แสดงให้เห็นในแมนเชสเตอร์ว่าน้ำเสียแบบเติมอากาศสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำเพื่อเพาะพันธุ์ในรุ่นต่อไปได้ และรีไซเคิลเวลาในการบำบัดแบบลดมวลชีวมวลจากหลายวันเหลือหลายชั่วโมง หนึ่งศตวรรษต่อมา หลักการเดียวกันนี้ยังคงใช้งานในโรงบำบัดทางชีวภาพส่วนใหญ่ในโลก

ฝูงสัตว์เป็นระบบนิเวศที่ทำงานมากกว่าสารเคมี แบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคจะดึงโหลดคาร์บอนที่วัดเป็น BOD แบคทีเรียไนตริไฟริ่งจะเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนเตรต และโปรโตซัวจะกัดกินเซลล์ว่ายน้ำอย่างอิสระ ซึ่งเป็นสิ่งที่ช่วยขัดน้ำทิ้ง ตัวสร้าง Floc จะหลั่งโพลีเมอร์นอกเซลล์ที่เหนียวซึ่งปล่อยให้อนุภาครวมตัวกัน ตกตะกอน และอัดแน่น ดังนั้นทุกการตัดสินใจของผู้ปฏิบัติงานจึงเป็นการตัดสินใจเกี่ยวกับระบบนิเวศนั้นจริงๆ

วิธีการทำงานของกระบวนการตะกอนเร่งทำงานทีละขั้นตอน

กระบวนการนี้ทำงานเป็นวงต่อเนื่อง: ปรับสภาพการไหล เติมอากาศ ตกตะกอน จากนั้นคืนชีวมวลส่วนใหญ่และทิ้งส่วนเกิน

1. การปรับสภาพและการปรับสมดุล การกรองและการขจัดกรวดช่วยปกป้องปั๊มและตัวกระจาย และถังปรับสมดุลช่วยให้การระบายแบทช์จากกะในโรงงานเป็นไปอย่างราบรื่น กระแสอุตสาหกรรมที่มีน้ำมันหรือไขมันมักจะผ่านหน่วยการลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำก่อน เนื่องจากการเคลือบน้ำมันจะหยุดตะกอนจากการตกตะกอน
2. การเติมอากาศทางชีวภาพ ฟองละเอียดหรือเครื่องเติมอากาศบนพื้นผิวจะป้อนออกซิเจนไปยังอ่าง ในขณะที่ความปั่นป่วนจะทำให้ตะกอนลอยอยู่ ออกซิเจนที่ละลายน้ำจะต้องอยู่เหนือประมาณ 1.5 มก./ลิตร เพื่อกำจัดคาร์บอน และต้องมากกว่า 2 มก./ลิตร ในกรณีที่จำเป็นต้องมีไนตริฟิเคชัน
3. ชี้แจงรอง. เหล้าผสมจะไหลเข้าสู่บ่อพักอันเงียบสงบ โดยที่ฝูงสัตว์จะจมลงและมีน้ำใสไหลทะลักเหนือฝาย โดยทั่วไปการโหลดพื้นผิวจะอยู่ที่ประมาณ 1.2 เมตรต่อชั่วโมงเพื่อป้องกันไม่ให้ของแข็งถูกยกไป
4. กลับและเสียไป ปั๊มกากตะกอนเร่งแบบส่งคืน (รศ) จะยกชีวมวลที่ตกตะกอนกลับไปยังทางเข้าของแอ่ง โดยปกติจะอยู่ที่ 30 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของการไหลที่เข้ามา ในขณะที่กระแสตะกอนเร่งของเสียที่ได้รับการควบคุม (WAS) จะกำหนดอายุของตะกอน โดยทั่วไปจะใช้เวลา 5 ถึง 15 วันในโรงงานทั่วไป

ในกรณีที่บ่อพักน้ำเป็นจุดคอขวด โมดูลท่อแบบลาดเอียงจะเพิ่มพื้นที่การตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพภายในพื้นที่วางถังที่มีอยู่ ซึ่งทำให้เป็นหนึ่งในการอัพเกรดที่รบกวนน้อยที่สุดสำหรับโรงงานที่ดำเนินการอยู่

ถังตกตะกอนแบบท่อเอียงสำหรับการอัพเกรดบ่อพักน้ำ โมดูลท่อเอียงจะเพิ่มพื้นที่การตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพภายในรอยเท้าถังที่มีอยู่ ทำให้อนุภาคตกลงได้เร็วกว่าความเร็วการไหลขาขึ้น สำหรับโรงงานที่บ่อพักน้ำจำกัดกำลังการผลิต ถือเป็นการอัพเกรดที่ไม่มีการรบกวนต่ำ ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวเลขปฏิบัติการสี่ตัวที่กำหนดประสิทธิภาพของตะกอนเร่ง

ตัวเลขสี่ตัว ได้แก่ MLSS ออกซิเจนละลายน้ำ อัตราส่วน F/M และ สวีไอ อธิบายเกือบทุกอย่างที่เกิดขึ้นในระบบตะกอนเร่ง และทั้งสี่ตัวเลขสามารถติดตามได้ด้วยการสุ่มตัวอย่างรายวันตามปกติ

สารแขวนลอยสุราผสม (MLSS) คือปริมาณชีวมวลที่เกิดขึ้น อัตราส่วนอาหารต่อมวล (F/M) เปรียบเทียบ BOD ขาเข้ากับชีวมวลนั้น โดยดันให้สูงกว่า 0.5 แล้วฟล็อคจะหลวมและกระจายตัว อดอาหารให้ต่ำกว่า 0.1 และปักหมุดฟล็อคโดยมีการสูญเสียตัวตกตะกอนตามมา ออกซิเจนละลายที่ต่ำกว่าประมาณ 0.5 มก./ลิตร ในทุกโซนจะเชิญสิ่งมีชีวิตที่มีเส้นใย เช่น สฟาโรติลัส ในขณะที่ออกซิเจนที่สูงกว่า 4 มก./ลิตร มากเพียงแต่เผาผลาญพลังของโบลเวอร์

ชีววิทยาเดียวกัน โครงสร้างต่างกัน

วงจรเดียวกันนี้ปรากฏในโรงงานหลายประเภท และการกำหนดค่าส่วนใหญ่จะเปลี่ยนแปลงปริมาณมวลชีวภาพในลุ่มน้ำ เครื่องปฏิกรณ์แบบลำดับลำดับ (เอสบีอาร์) ดำเนินการทั้งรอบในถังเดียว โรงเติมอากาศแบบขยายจะกักเก็บตะกอนได้มากขึ้นเป็นเวลานานกว่า และเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเมมเบรน (เอ็มบีอาร์) เข้ามาแทนที่บ่อพักด้วยการกรองแบบเมมเบรน เพื่อให้สามารถลำเลียง MLSS ทั่วไปได้หลายเท่า

จับคู่การกำหนดค่ากับโปรไฟล์โหลดและความเป็นจริงของพนักงาน แทนที่จะจับคู่ตัวเลขที่ใหญ่ที่สุดในแผ่นข้อมูล เนื่องจากเครื่องเป่าลมมีอิทธิพลเหนือค่าไฟ การถ่ายโอนออกซิเจนจึงเป็นการคืนทุนที่เร็วที่สุดในโรงงาน: การแทนที่ตะแกรงหยาบหรือเครื่องเติมอากาศบนพื้นผิวเก่าด้วยเครื่องกระจายฟองละเอียดจะตัดแต่งส่วนแบ่งพลังงานการเติมอากาศเป็นเลขสองหลักเป็นประจำในขณะที่ยังคงค่า DO ที่ตั้งไว้ไว้เท่าเดิม

เครื่องเติมอากาศแบบดิสก์พรุนขนาดเล็กสำหรับถังเติมอากาศ เครื่องเติมอากาศขนาดเล็กที่มีรูพรุนชนิดไดอะแฟรมจะปล่อยฟองละเอียดพร้อมพื้นที่เชื่อมต่อระหว่างก๊าซและของเหลวขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน การเปลี่ยนฟองหยาบหรือเครื่องเติมอากาศบนพื้นผิวที่สึกหรอด้วยสิ่งเหล่านี้สามารถลดพลังงานการเติมอากาศในขณะที่ยังคงค่า DO ไว้เหมือนเดิม ดูผลิตภัณฑ์ →

เมื่อตะกอนเร่งเกิดข้อผิดพลาด: การพองตัว การเกิดฟอง และตะกอนที่เพิ่มขึ้น

ตะกอนเร่งที่ถูกกระตุ้นส่วนใหญ่จะจัดการกับความล้มเหลวมากกว่าความล้มเหลวทางชีววิทยา และติดตามย้อนกลับไปที่รายการสาเหตุสั้นๆ ได้แก่ เส้นใย ความไม่สมดุลของสารอาหาร ปริมาณออกซิเจนที่ลดลง และการแกว่งของโหลด

สาเหตุหลักที่พบบ่อยที่สุด

• ออกซิเจนละลายน้ำที่ลดลงต่ำกว่า 0.5 มก./ลิตร ในส่วนของแอ่ง ซึ่งมักจะอยู่ที่ปลายทางเข้า
• การขาดแคลนสารอาหาร เนื่องจากของเสียทางอุตสาหกรรมจำนวนมากมีไนโตรเจนหรือฟอสฟอรัสน้อยกว่าอัตราส่วน BOD แบบคลาสสิก 100:5:1 ต่อไนโตรเจนต่อฟอสฟอรัส
• บ่อเกรอะมีอิทธิพลต่อการพาซัลไฟด์จากท่อระบายน้ำทิ้งแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ยาว
• โหลด, pH หรืออุณหภูมิผันผวนในวงกว้างจากการผลิตเป็นชุด
• การบรรทุกน้อยเกินไปอย่างเรื้อรังในแอ่งขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้ตัวสร้างฝูงปลาอดอยาก

ตะกอนที่เพิ่มขึ้นเป็นตัวปลอมในรายการนี้ ตะกอนจะจับตัวได้ดี จากนั้นจะสลายไนตริไฟเออร์ในบ่อพักน้ำ และลอยกลับขึ้นไปบนฟองไนโตรเจน การบำบัดทำได้จริง สิ้นเปลืองมากขึ้น อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้น หรือการอยู่อาศัยของแอ่งสั้นลง ไม่ใช่สารเคมี

การจัดการตะกอนเร่งก่อนที่จะใช้เกินงบประมาณ

ตะกอนเร่งของเสียจะเจือจาง ไม่เสถียร และมีราคาแพงในการลาก ดังนั้นการทำให้ข้นและแยกน้ำออกจากไซต์งานจึงถูกกว่าการบรรทุกแบบเปียกเกือบทุกครั้ง

ตะกอนทุติยภูมิยังแยกน้ำออกได้ยากกว่าตะกอนปฐมภูมิ เนื่องจากตะกอนชีวภาพกักเก็บน้ำไว้ในเส้นเลือดฝอยละเอียด หลังจากการปรับสภาพโพลีเมอร์ คาดว่าจะมีของแข็งประมาณ 16 ถึง 22 เปอร์เซ็นต์จากการกดสกรูหรือตัวกรองสายพานบนตะกอนเร่งของเสีย เทียบกับตัวเลขที่สูงกว่าบนวัสดุปฐมภูมิ ดังนั้นให้ปรับขนาดการจัดการเค้กสำหรับกระแสทางชีวภาพ ไม่ใช่ค่าเฉลี่ย

การเลือกใช้อุปกรณ์มีความสำคัญพอๆ กับเคมี การเปรียบเทียบโดยละเอียดระหว่างการออกแบบเครื่องอัดสกรูกับเครื่องกรองสายพานแสดงให้เห็นข้อเสียในเรื่องอัตราการดักจับ ความต้องการน้ำที่ใช้ล้าง และความเอาใจใส่ของผู้ปฏิบัติงาน: เครื่องรีดสกรูทำงานอย่างต่อเนื่องโดยมีการซักเพียงเล็กน้อย ในขณะที่เครื่องรีดสายพานสามารถส่งเค้กที่แห้งกว่าบนตะกอนบางส่วน แต่จำเป็นต้องทำความสะอาดสายพานอย่างต่อเนื่อง

การซื้อทั้งสองขั้นตอนจากซัพพลายเออร์รายเดียวยังช่วยลดความยุ่งยากในการรับประกันประสิทธิภาพอีกด้วย Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd. ผู้ผลิตอุปกรณ์บำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2015 ได้สร้างเครื่องอัดสกรู เครื่องกรองสายพาน และเครื่องแยกน้ำแบบหมุนเหวี่ยงแบบขวด ควบคู่ไปกับเครื่องเติมอากาศ อุปกรณ์บ่อตกตะกอน และระบบคัดกรอง และได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 การจัดการสิ่งแวดล้อม และอาชีวอนามัยและความปลอดภัยตลอดทั้งห่วงโซ่การออกแบบและการผลิต

เครื่องรีดตะกอนแบบสกรูกด เครื่องนี้แยกน้ำออกจากตะกอนตั้งแต่ 2000 ถึง 50000 มก./ลิตร โดยใช้วงแหวนแบบตายตัวและเคลื่อนที่ได้พร้อมกลไกสกรูทำความสะอาดตัวเอง โดยไม่ทำให้ผ้ากรองอุดตัน ตัวเลือกที่เป็นประโยชน์สำหรับการจัดการปริมาณตะกอนที่เกิดจากขั้นตอนการบำบัดทางชีวภาพ ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับตะกอนเร่ง

ตะกอนเร่งแตกต่างจากกระบวนการไบโอฟิล์ม เช่น MBBR อย่างไร

ตะกอนเร่งจะทำให้จุลินทรีย์แขวนลอยเป็นตะกอนและปั๊มกลับจากบ่อพักน้ำ เครื่องปฏิกรณ์ไบโอฟิล์มแบบเคลื่อนย้ายได้ (MBBR) เจริญเติบโตบนตัวพาพลาสติกที่อยู่ในแอ่ง ซึ่งทนต่อการแกว่งของโหลดได้ดีกว่า และไม่จำเป็นต้องสูบกลับ ในขณะที่ตะกอนเร่งที่ถูกระงับโดยทั่วไปจะมี BOD ของเสียที่ต่ำกว่าด้วยการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดมากขึ้น

ค่า SVI ใดที่บ่งชี้ถึงตะกอนเร่งที่ดีต่อสุขภาพ

ถือว่า 70 ถึง 150 มล./กรัม เป็นวงดนตรีที่ดีต่อสุขภาพ ตะกอนจะลอยอยู่ระหว่าง 150 ถึง 200 และควรเฝ้าดูบ่อพักทุกชั่วโมง หากเกิน 200 มล./กรัม คุณจะอยู่ในพื้นที่ที่มีการพะรุงพะรัง และการสูญเสียของแข็งจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่วัน

การเริ่มต้นระบบแอคทิเวเต็ดสเลจ์ใช้เวลานานเท่าใด?

การปลูกด้วย MLSS ที่ออกแบบไว้ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์จากโรงงานใกล้เคียง มักจะทำให้ระยะเวลาการทดสอบเดินเครื่องสั้นลงเหลือ 2-3 สัปดาห์ หากไม่มีตะกอนเมล็ด ให้รอสี่ถึงหกสัปดาห์ก่อนที่จะกำจัดออกอย่างถาวร และนานกว่านั้นในน้ำเย็น

ตะกอนเร่งสามารถบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีความแข็งแรงสูงได้หรือไม่

ใช่ หากกระแสน้ำเท่ากัน สารอาหารจะมีความสมดุลประมาณอัตราส่วน BOD ต่อไนโตรเจนต่อฟอสฟอรัส 100:5:1 และโหลดแรงกระแทกที่เป็นพิษจะถูกกรองออกไปที่ต้นน้ำ โรงงานเคมี สิ่งทอ เครื่องหนัง และกระดาษดำเนินการแอคทิเวเต็ดตะกอนได้สำเร็จบนพื้นฐานดังกล่าว