Proces aktivovaného kalu: Kľúčové prevádzkové parametre, poruchové režimy a vybavenie

Vytiahnite sklenenú nádobu s miešaným likérom zo zdravej prevzdušňovacej nádrže a odpoveď je viditeľná za pár minút: hnedé, nadýchané vločky, ktoré sa do pol hodiny usadia do čírej vrstvy. Táto živá vločka je aktivovaný kal, biologický pracant za väčšinou priemyselných a komunálnych čistiarní odpadových vôd, a bežne odstraňuje viac ako 90 percent prichádzajúcej BSK, keď sa s ňou dobre hospodári.

Keď driftuje, varovné signály sa dostavia do niekoľkých dní: zakalený výtok, kalová pokrývka približujúca sa k hrádzam a plán ventilátorov, ktorý prestáva dávať zmysel. Tento sprievodca vás oboznámi s tým, ako funguje proces aktivovaného kalu, o štyroch prevádzkových číslach, ktoré rozhodujú o jeho výkone, o poruchových režimoch, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v priemyselnej prevádzke, a o možnostiach vybavenia, ktoré udržiavajú biológiu stabilnú.

Čo je to aktivovaný kal a prečo na vločkách záleží?

Aktivovaný kal je vločkovitá kultúra baktérií, prvokov a iných mikroorganizmov, ktorá sa pestuje riadeným prevzdušňovaním a používa sa na spotrebu organických znečisťujúcich látok v odpadových a priemyselných odpadových vodách.

Názov pochádza z roku 1914, keď Edward Ardern a William Lockett v Manchestri ukázali, že prevzdušňovanú odpadovú vodu je možné opätovne použiť na zasiatie ďalšej šarže a že recyklácia tejto biomasy skrátila čas spracovania z dní na hodiny. O storočie neskôr rovnaký princíp stále funguje vo väčšine biologických čistiarní na svete.

Vločka je skôr fungujúci ekosystém ako chemická látka. Heterotrofné baktérie odstraňujú uhlíkovú záťaž meranú ako BSK, nitrifikačné baktérie premieňajú amoniak na dusičnany a prvoky spásajú bunky voľného plávania, čo je to, čo leští odpadovú vodu. Vločkotvorné látky vylučujú lepkavé extracelulárne polyméry, ktoré umožňujú časticiam agregovať, usadzovať sa a zhutňovať, takže každé rozhodnutie prevádzkovateľa je skutočne rozhodnutím o danom ekosystéme.

Ako funguje proces aktivovaného kalu, etapa po etape

Proces funguje ako kontinuálna slučka: predčistiť tok, prevzdušniť ho, usadzovať, potom vrátiť väčšinu biomasy a prebytočnú plytvať.

1. Predúprava a vyrovnanie. Sitá a odstraňovanie piesku chránia čerpadlá a difúzory a vyrovnávacia nádrž vyhladzuje dávkové vypúšťanie z výrobných zmien. Olejové alebo tukové priemyselné prúdy zvyčajne prechádzajú najprv cez jednotku flotácie rozpusteného vzduchu, pretože olejové povlaky zabraňujú usadzovaniu vločiek.
2. Biologické prevzdušňovanie. Jemné bublinky alebo povrchové prevzdušňovače privádzajú kyslík do nádrže, zatiaľ čo turbulencia udržuje vločky suspendované. Rozpustený kyslík musí zostať nad približne 1,5 mg/l na odstránenie uhlíka a bližšie k 2 mg/l tam, kde je potrebná nitrifikácia.
3. Sekundárne objasnenie. Zmiešaný lúh prúdi do tichého čističa, kde sa vločky ponárajú a čistá voda sa rozlieva cez prepady. Povrchové zaťaženie sa zvyčajne udržiava pod približne 1,2 metra za hodinu, aby sa zabránilo prenosu pevných látok.
4. Návrat a odpad. Čerpadlo spätného aktivovaného kalu (RAS) zdvíha usadenú biomasu späť na vstup do nádrže, zvyčajne 30 až 80 percent prichádzajúceho toku, zatiaľ čo prúd riadeného odpadového aktivovaného kalu (WAS) nastavuje vek kalu, bežne 5 až 15 dní v konvenčných zariadeniach.

Tam, kde je prekážkou čistička, moduly so sklonenými rúrami pridávajú efektívnu plochu na usadzovanie v rámci existujúcej stopy nádrže, čo z nich robí jednu z najmenej rušivých vylepšení dostupných pre bežiaci závod.

Sedimentačná nádrž so šikmou rúrkou na modernizáciu čističa Moduly so sklonenou rúrkou zväčšujú efektívnu usadzovaciu plochu v rámci existujúcej stopy nádrže, čím umožňujú časticiam usadzovať sa rýchlejšie, než je rýchlosť prúdenia smerom nahor. Pre zariadenia, kde čistička obmedzuje kapacitu, ide o modernizáciu s nízkym narušením. Zobraziť produkt →

Štyri prevádzkové čísla, ktoré rozhodujú o výkone aktivovaného kalu

Štyri čísla, MLSS, rozpustený kyslík, pomer F/M a SVI, popisujú takmer všetko, čo sa deje v systéme aktivovaného kalu, a všetky štyri možno sledovať pomocou bežného denného odberu vzoriek.

Suspendované tuhé látky zmiešaného výluhu (MLSS) je množstvo biomasy, ktorá vykonáva prácu. Pomer medzi potravinami a hmotou (F/M) porovnáva prichádzajúcu BSK s biomasou: vytlačte ju nad 0,5 a vločky sa uvoľnia a rozptýlia, vyhladzujú ju pod 0,1 a nasledujú flokuly so stratami v čističi. Rozpustený kyslík pod 0,5 mg/l v ktorejkoľvek zóne pozýva vláknité organizmy, ako je Sphaerotilus, zatiaľ čo kyslík vysoko nad 4 mg/l jednoducho spáli energiu dúchadla.

Rovnaká biológia, rôzne konfigurácie

Rovnaká slučka sa objavuje v mnohých typoch rastlín a konfigurácia hlavne mení, koľko biomasy nádrž nesie. Sekvenčné dávkové reaktory (SBR) bežia celý cyklus v jedinej nádrži, zariadenia s predĺženým prevzdušňovaním udržia viac kalu dlhšie a membránový bioreaktor (MBR) nahrádza čističku membránovou filtráciou, takže môže niesť niekoľkonásobok konvenčnej MLSS.

Prispôsobte konfiguráciu svojmu profilu zaťaženia a realite zamestnancov a nie najväčšiemu číslu v údajovom hárku. Pretože v účte za energiu dominujú dúchadlá, prenos kyslíka je zvyčajne najrýchlejšou návratnosťou v závode: výmena opotrebovaných hrubobublinných mriežok alebo starých povrchových prevzdušňovačov za jemnobublinové difúzory bežne znižuje dvojciferný podiel prevzdušňovacej energie pri zachovaní rovnakej nastavenej hodnoty DO.

Mikroporézny diskový prevzdušňovač pre prevzdušňovacie nádrže Mikroporézne prevzdušňovače membránového typu uvoľňujú jemné bublinky s veľkou plochou rozhrania plyn-kvapalina, čím sa zlepšuje účinnosť prenosu kyslíka. Výmena opotrebovaných prevzdušňovačov s hrubými bublinami alebo povrchových prevzdušňovačov za tieto môže znížiť energiu prevzdušňovania pri zachovaní rovnakej nastavenej hodnoty DO. Zobraziť produkt →

Keď sa aktivovaný kal pokazí: Objemový, penivý a stúpajúci kal

Väčšina porúch aktivovaného kalu je skôr poruchami usadzovania než biologickými zlyhaniami a vedie k krátkemu zoznamu príčin: vlákna, nerovnováha živín, pokles kyslíka a kolísanie zaťaženia.

Najčastejšie hlavné príčiny

• Rozpustený kyslík klesá pod 0,5 mg/l v časti nádrže, často na vstupnom konci
• Nedostatok živín, pretože mnohé priemyselné odpady nesú oveľa menej dusíka alebo fosforu ako klasický pomer BSK k dusíku a fosforu 100:5:1
• Septický prítok prenášajúci sulfidy z dlhých anaeróbnych kanálov
• Široké výkyvy v záťaži, pH alebo teplote zo sériovej výroby
• Chronické nedostatočné zaťaženie v nadrozmerných nádržiach, ktoré vyhladuje vločkotvorcov

Podvodníkom v tomto zozname je stúpajúci kal: kal sa dobre usadzuje, potom denitrifikuje v čističi a vznáša sa späť na bublinách dusíka. Liečba je funkčná, viac plytvanie, vyššia miera návratnosti alebo kratšia doba pobytu v nádrži, nie chemická.

Manipulácia s aktivovaným kalom predtým, ako prevezme rozpočet

Odpadový aktivovaný kal je zriedený, nestabilný a nákladný na prepravu, takže zahusťovanie a odvodňovanie na mieste je takmer vždy lacnejšie ako odvoz mokrého kamiónom.

Sekundárny kal sa tiež ťažšie odvodňuje ako primárny kal, pretože biologické vločky zadržiavajú vodu v jemných kapilárach. Po kondicionovaní polyméru očakávajte približne 16 až 22 percent pevných látok zo závitovkového lisu alebo pásového kalolisu na odpadovom aktivovanom kale, oproti vyšším hodnotám na primárnom materiáli, takže manipuláciu s koláčom dimenzujte na biologický prúd, nie na priemer.

Výber vybavenia je rovnako dôležitý ako chémia. Podrobné porovnanie konštrukcií závitovkového lisu a pásového filtračného lisu ukazuje kompromisy v rýchlosti zachytávania, potrebe pracej vody a pozornosti operátora: závitovkové lisy bežia nepretržite s minimálnym umývaním, zatiaľ čo pásové lisy môžu na niektorých kaloch dodať suchší koláč, ale vyžadujú neustále čistenie pásu.

Nákup oboch stupňov od jedného dodávateľa tiež zjednodušuje záruky výkonu. Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd., výrobca priemyselných zariadení na čistenie odpadových vôd založený v roku 2015, vyrába závitovkové lisy, pásové filtračné lisy a dekantačné odstredivé odvodňovacie stroje spolu s prevzdušňovačmi, zariadeniami na čistenie a triediacimi systémami a je držiteľom certifikátov ISO 9001, environmentálneho manažmentu a bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci v celom svojom konštrukčnom a výrobnom reťazci.

Skrutkový lis na odvodňovanie kalu Pomocou pevných a pohyblivých krúžkov so samočistiacim skrutkovým mechanizmom tento stroj odvodňuje kal od 2000 do 50000 mg/l bez upchávania filtračnej tkaniny. Praktická voľba pre manipuláciu s objemami kalov vytvorených v stupňoch biologického čistenia. Zobraziť produkt →

Často kladené otázky o Activated Sludge

Ako sa aktivovaný kal líši od biofilmového procesu, akým je MBBR?

Aktivovaný kal udržuje mikroorganizmy suspendované ako vločky a odčerpáva ich späť z čističky. Biofilmový reaktor s pohyblivým lôžkom (MBBR) ich pestuje na plastových nosičoch, ktoré zostávajú v nádrži, čo lepšie znáša kolísanie záťaže a nepotrebuje spätné čerpanie, zatiaľ čo suspendovaný aktivovaný kal vo všeobecnosti dosahuje nižšiu BSK odtoku s prísnejšou kontrolou procesu.

Aká hodnota SVI označuje zdravý aktivovaný kal?

Považujte 70 až 150 ml/g za zdravý pás. Medzi 150 a 200 sa kal unáša a čistička by sa mala sledovať každú hodinu; nad 200 ml/g sa nachádzate na území s objemom a straty pevných látok sú pravdepodobné v priebehu niekoľkých dní.

Ako dlho trvá spustenie systému aktivovaného kalu?

Výsadba 10 až 20 percentami projektovaného MLSS zo susedného závodu zvyčajne skracuje uvedenie do prevádzky na dva až tri týždne. Bez kalu zo semien očakávajte štyri až šesť týždňov pred stabilným odstránením a dlhšie v studenej vode.

Môže aktivovaný kal čistiť vysokopevnú priemyselnú odpadovú vodu?

Áno, za predpokladu, že tok je vyrovnaný, živiny sú vyvážené približne na pomer 100:5:1 BSK k dusíku a fosforu a toxické šokové záťaže sú odfiltrované proti prúdu. Chemické, textilné, kožiarske a papierenské závody úspešne prevádzkujú aktivovaný kal presne na tomto základe.