Mereka yang bekerja dalam operasi dan penyelenggaraan air sisa berkemungkinan menghadapi kebuntuan yang mengecewakan ini: Sistem nampaknya berjalan seperti biasa, tanpa perubahan besar pada pengudaraan, pelepasan enap cemar, atau pengaruh, namun tahap COD dan nitrogen ammonia efluen secara konsisten gagal memenuhi piawaian. Kitaran melebihi had ini, memerlukan pembetulan, dan kemudian melebihi had sekali lagi menyebabkan penyelesaian masalah menjadi sia-sia dan pemeriksaan-lebih meruncingkan.
Malah, terdapat kata sepakat dalam industri bahawa COD berlebihan dan nitrogen ammonia berlebihan adalah masalah sistem yang berbeza secara asasnya, dengan kelemahan yang jauh berbeza dalam proses biologinya.
Ringkasnya: Untuk COD efluen yang melebihi piawaian: fokus pada "kehilangan enap cemar, kesan influen dan degradasi enap cemar." Untuk nitrogen ammonia efluen yang melebihi piawaian: fokus pada "sama ada keadaan nitrifikasi dipenuhi" (DO, umur enap cemar, suhu, nisbah C/N, kealkalian). Hari ini, kami akan menggariskan dengan jelas semua punca, logik asas dan perkara utama untuk-penyelesaian masalah tapak untuk secara berterusan melebihi dua penunjuk ini. Ini semua maklumat praktikal, barisan hadapan; kami mengesyorkan menyimpannya untuk rujukan masa hadapan!
I. Adakah COD efluen anda secara konsisten di bawah standard? Jangan buat pelarasan terburu-buru! Masalahnya pada dasarnya adalah 4 isu ini:
Ramai orang tersilap percaya bahawa COD berlebihan hanya disebabkan oleh "terlalu banyak bahan organik atau pengudaraan yang tidak mencukupi." Pada hakikatnya, kebanyakan lebihan COD yang berterusan bukan disebabkan oleh masalah pengudaraan, sebaliknya disebabkan oleh-kegagalan pengasingan air enapcemar, enap cemar yang tidak normal atau keruntuhan dalam rintangan kejutan sistem.
1. Punca paling biasa dan langsung: Larian enap cemar dari tangki pengendapan sekunder, SS dibawa dalam efluen.
Ini adalah penyebab nombor satu untuk COD berlebihan di-tapak, tanpa pengecualian!
Di bawah keadaan operasi biasa, COD efluen hanya mengandungi sejumlah kecil COD lengai tidak-boleh terbiodegradasi dan nilainya adalah stabil serta dalam standard. Walau bagaimanapun, sebaik sahaja tangki pengendapan sekunder tidak berfungsi, efluen membawa sejumlah besar zarah enap cemar, dan COD zarah secara langsung akan meningkatkan nilai efluen, tidak dapat dielakkan melebihi piawai.
Senario limpahan enap cemar biasa di-tapak:
Pengumpulan enap cemar: Enap cemar mempunyai sifat mendap yang sangat lemah, antara muka air-enap cemar adalah hampir dengan permukaan air dan efluen mengandungi enap cemar keruh di seluruhnya.
Denitrifikasi dan pengeluaran gas dalam tangki pemendapan sekunder: Enap cemar bawah mengalami denitrifikasi dan terapung ke permukaan, kepingan enap cemar besar terapung di permukaan air, dan efluen membawa sejumlah besar pepejal terampai.
Kegagalan peringkat fizikokimia: Pembekuan-hujung hadapan dan pemendapan gagal menyekat zarah terampai tak organik, melebihi kapasiti penjerapan enap cemar teraktif, mengakibatkan sejumlah besar zarah halus yang tinggal di dalam efluen.
Lonjakan mendadak dalam influen SS: Pepejal terampai pengaruh melebihi piawai, sistem biologi tidak dapat mengendalikannya dalam masa, dan SS efluen meningkat serentak, diikuti dengan COD melebihi piawai.
2. Pembunuh tersembunyi: Kejutan kualiti air yang mempengaruhi + keracunan enap cemar. Sistem biologi paling terdedah kepada "turun naik secara tiba-tiba dan bahan toksik." Walaupun kelihatan beroperasi dengan lancar, aktiviti enap cemar mungkin sudah rosak. Apabila BOD dan COD influen tiba-tiba melonjak, atau apabila bahan pencemar keras (serat, amilosa, penyerap, bahan tambahan industri, dsb.) diperkenalkan, dua masalah utama timbul: 1. Keracunan enapcemar teraktif, penurunan ketara dalam aktiviti, atau bahkan kematian enap cemar setempat, yang membawa kepada kejatuhan mendadak dalam kapasiti degradasi bahan kimia organik{7} pembekuan, menghalang pra-perawatan bahan pencemar dan menyebabkannya terkumpul dalam peringkat rawatan biologi. Lebihan sedemikian sering tidak mempunyai tanda amaran yang jelas, menunjukkan ciri-ciri "kelebihan kecil yang berterusan dan kadangkala melebihi besar," menjadikannya mudah diabaikan.
3. Masalah kronik-jangka panjang: Kemerosotan enap cemar dan beban tidak normal
Enapcemar adalah teras sistem rawatan biologi. Keadaan enap cemar yang buruk akan menghalang COD daripada semakin berkurangan. Empat masalah enapcemar patologi yang biasa adalah:
MLVSS yang rendah: Isipadu enap cemar yang tidak mencukupi melemahkan keupayaan untuk menyerap dan merendahkan bahan organik, mengakibatkan COD efluen yang tinggi secara berterusan.
Beban rendah-jangka panjang (F/M rendah): Mikroorganisma mengalami kebuluran, penuaan dan kematian, menghasilkan sejumlah besar sisa sel degil dan metabolit larut SMP-, membentuk COD yang degil.
Pereraian enap cemar: Keracunan atau pengudaraan-yang berpanjangan merendahkan pemberbukuan flok bakteria sepenuhnya, menyebabkan kekeruhan air dan penurunan mendadak dalam kecekapan rawatan.
Tekanan alam sekitar yang membawa kepada penyebaran flok: TDS yang tinggi, perubahan suhu secara mendadak, atau influen yang mengandungi sejumlah besar penyerakan menghalang enap cemar daripada mendap dan terkumpul, mengakibatkan lebihan serentak SS dan COD efluen.
4. Kekangan keras: Suhu rendah + Jumlah komponen keras yang berlebihan dalam influen
Kesan suhu rendah: Pada suhu air 10-15 darjah, aktiviti mikrob berkurangan dengan ketara, kecekapan degradasi bahan organik menurun secara drastik, dan kesan penyingkiran COD berkurangan dengan ketara.
Kualiti air itu sendiri adalah keras kepala: Kadar air sisa industri yang tinggi, sebahagian besar COD lengai dan keras, sumber karbon yang tidak mencukupi, ketidakupayaan sistem biologi untuk mereput sepenuhnya, dan secara semula jadi sukar untuk efluen memenuhi piawaian.
5. Masalah sisa daripada proses hiliran: Kegagalan penapis
Unit rawatan dalam seperti penapis pasir dan penapis biologi, nampaknya tidak menjejaskan proses biologi, sebenarnya adalah barisan pertahanan terakhir untuk pematuhan efluen.
Media penapis yang membentuk bebola lumpur, litar-pendek retak lapisan penapis, kadar penapisan yang terlalu cepat, kebocoran pasir dan media penapis yang terlalu kasar atau nipis semuanya boleh menyebabkan kegagalan penapisan, membenarkan zarah halus yang tidak dibuang di peringkat hulu mengalir keluar terus, akhirnya mengakibatkan COD yang berlebihan.
II. Lebihan berterusan ammonia nitrogen dalam efluen? Isu terasnya ialah: sistem nitrifikasi tidak berfungsi dengan baik.
Tidak seperti COD, penyingkiran nitrogen ammonia bergantung sepenuhnya pada operasi stabil bakteria nitrifikasi. Bakteria nitrifikasi mempunyai kitaran generasi yang panjang, halus, dan sangat sensitif terhadap alam sekitar. Sebarang kehilangan kawalan ke atas satu parameter secara langsung akan membawa kepada ketidakupayaan untuk mengurangkan tahap nitrogen ammonia.
Semua lebihan nitrogen ammonia jangka panjang-bermula kepada 7 sebab teras ini:
1. Masalah yang paling biasa: Oksigen terlarut (DO) tidak mencukupi dalam peringkat aerobik.
Nitrifikasi ialah reaksi intensif-oksigen tinggi, memerlukan lebih banyak oksigen daripada degradasi bahan organik biasa.
Keadaan operasi standard: DO aerobik harus dikawal secara stabil pada 2.0~3.0 mg/L.
DO < 2.0 mg/L: Nitrifikasi dihalang dengan ketara.
DO < 1.0 mg/L: Nitrifikasi pada dasarnya berhenti, dan paras nitrogen ammonia meningkat.
Banyak tapak kelihatan mempunyai pengudaraan penuh, tetapi sebenarnya, pengudaraan tidak sekata, terdapat kekurangan oksigen setempat, dan kecekapan pemindahan oksigen yang berkesan adalah rendah. Walaupun ia mungkin kelihatan mempunyai keadaan aerobik, ia sebenarnya tidak memenuhi keperluan nitrifikasi.
2. Yang paling mudah diabaikan: Umur enap cemar (SRT) tidak mencukupi.
Bakteria nitrifikasi membiak dengan sangat perlahan dan mempunyai kitaran penjanaan yang panjang, memerlukan umur enapcemar yang mencukupi untuk terus hidup dan terkumpul.
Jika jumlah enap cemar yang dilepaskan terlalu besar atau umur enap cemar terlalu pendek, bakteria nitrifikasi yang baru terbentuk tidak akan mempunyai masa untuk berfungsi sebelum dibuang daripada sistem dengan enap cemar yang tinggal. Ini mengakibatkan kepekatan bakteria nitrifikasi yang rendah secara berterusan dalam sistem dan kekurangan kapasiti denitrifikasi sepenuhnya.
Piawaian industri: Perkara pertama yang perlu dilakukan apabila paras nitrogen ammonia terlalu tinggi ialah mengurangkan pelepasan enapcemar dan meningkatkan umur enapcemar.
3. Masalah biasa bermusim: Suhu air rendah
Aktiviti bakteria nitrifikasi sangat bergantung pada suhu; semakin rendah suhu, semakin teruk kadar nitrifikasi:
Suhu yang sesuai: 5 ~ 35 darjah
<15℃: Nitrification efficiency drops sharply
<10℃: Only able to barely maintain basic reactions, almost no denitrification capacity
Paras nitrogen ammonia biasanya terlalu tinggi pada musim luruh dan musim sejuk, dan sebab utamanya ialah suhu air yang tidak mencukupi, bukan sekadar masalah pengudaraan atau pelepasan enap cemar.
4. Keadaan hidraulik yang tidak mencukupi: Nisbah refluks dan HRT tidak mencukupi.
Nisbah refluks yang tidak mencukupi: Masa pengekalan enap cemar dalam tangki pemendapan sekunder terlalu lama, dengan mudah membawa kepada denitrifikasi dan pengapungan, mengganggu sistem nitrifikasi.
HRT tidak mencukupi: Masa pengekalan air sisa dalam zon aerobik tidak mencukupi, tindak balas nitrifikasi tidak selesai, dan penyingkiran nitrogen ammonia tidak lengkap.
5. Ketidakseimbangan nutrien: Nisbah karbon-kepada-nitrogen tidak seimbang, sumber karbon berkesan tidak mencukupi.
Nisbah karbon-kepada-nitrogen optimum (BOD₅/TKN) untuk denitrifikasi biologi ialah 2-3.
Nisbah tinggi: Bakteria heterotrof membiak, bersaing untuk ruang hidup, menyekat bakteria nitrifikasi, menghasilkan perkadaran yang sangat rendah dan penurunan mendadak dalam kadar nitrifikasi.
Senario air sisa perindustrian: Pekadaran COD degil yang tinggi, sumber karbon berkesan yang terhad, pemakanan mikrob yang tidak mencukupi, menjadikan denitrifikasi sukar untuk diteruskan.
6. Perencatan ketoksikan: Bakteria pennitriti "terracuni." Bakteria nitrifikasi sangat rapuh; sejumlah kecil bahan toksik boleh menghalang aktivitinya: Logam berat, anion kompleks, sianida, sebatian organik khas industri. Ammonia bebas dalam keadaan nitrogen ammonia tinggi: Walaupun kepekatan hanya 0.1~1.0 mg/L boleh menghalang aktiviti bakteria nitrifikasi dengan teruk, melumpuhkan sistem nitrifikasi secara langsung.
7. Kekurangan syarat asas: Beban nitrogen ammonia yang berlebihan + kealkalian tidak mencukupi. Kepekatan tinggi ammonia nitrogen dan air sisa berminyak memasuki influen: Pengasingan oksigen, operasi beban sistem dan perencatan pertumbuhan mikrob. Kealkalian tidak mencukupi: Nitrifikasi ialah-tindak balas yang memakan alkali; kealkalian sistem yang tidak mencukupi secara langsung menghalang tindak balas nitrifikasi, menjadikan pengudaraan tidak berkesan.
III. Di tapak-petua penyelesaian masalah pantas! Malah pemula boleh mencari masalah dengan cepat.
Tidak perlu pemeriksaan buta, item-mengikut-item; untuk lebihan berterusan, gunakan logik penyelesaian masalah tetap berikut:
Untuk lebihan COD yang berterusan, utamakan menyemak 3 item ini:
Tangki pemendapan sekunder: Adakah terdapat kebocoran enap cemar? Adakah efluen keruh? Adakah SS melebihi standard? Adakah SVI tidak normal?
Pengaruh: Adakah terdapat kejutan kualiti/kuantiti air? Adakah bahan tambahan khas dicampur? Adakah terdapat bahan pencemar yang berterusan?
Enapcemar: MLVSS, F/M, keadaan pemberbukuan enapcemar, adakah ia menua, hancur atau mengembang?
Untuk lebihan nitrogen ammonia yang berterusan, utamakan menyemak 4 perkara ini:
Aerobik DO: Adakah ia secara konsisten memenuhi piawaian? Adakah terdapat keadaan anoksik setempat?
Umur enap cemar: Adakah terdapat pelepasan enap cemar yang berlebihan? Adakah bakteria nitrifikasi tidak mencukupi?
Suhu air: Adakah sistem beroperasi pada suhu rendah?
Nisbah C/N + kealkalian: Adakah terdapat ketidakseimbangan nutrien? Adakah terdapat kekurangan kealkalian?
IV. Sepatah kata nasihat
Operasi dan penyelenggaraan air sisa bukanlah tentang "melaraskan parameter mengikut rasa." Setiap kelebihan penunjuk mempunyai logik asas yang sepadan.
COD ditentukan oleh-pemisahan air dan keadaan enap cemar; nitrogen ammonia ditentukan oleh persekitaran dan keadaan nitrifikasi. Memahami kedua-dua sistem ini akan menghalang pelarasan buta dan lebihan berulang.