Hidraulinis sulaikymo laikas (HRT) – tai vidutinė nuotekų buvimo valymo konstrukcijoje trukmė pagal rašytinę kalbą. Paprastai tariant, tai laikas, per kurį nuotekos patenka į valymo įstaigą iki ištekėjimo iš įrenginio. Įprastas skaičiavimo būdas – efektyvų valymo statinio tūrį padalyti iš į statinį per laiko vienetą patenkančio nuotekų kiekio.
HRT=Efektyvus reaktoriaus tūris V / apdoroto vandens tūris per laiko vienetą Q
Todėl statydami konstrukciją turime visapusiškai atsižvelgti į paros apdorojimo tūrį, teršalų koncentraciją ir reikalavimus, kuriuos reikia pasiekti po valymo.
Gydymo tūris lemia baseino dydį. Teršalų koncentracija turi įtakos reakcijai reikalingam laikui ir sąlygoms. Didelėms koncentracijoms gali prireikti ilgesnio reakcijos laiko arba sudėtingesnių apdorojimo procesų, dėl kurių reikia didesnio baseino tūrio arba veiksmingesnio maišymo, vėdinimo ir kitų įrenginių, kad būtų užtikrinta visa reakcija.
Įvairūs nuotekų vandens kokybės rodikliai lemia pasirinktą valymo procesą ir rezervuaro projektinius parametrus, tokius kaip hidraulinio sulaikymo laikas ir dumblo apkrova.
Žinoma, mūsų faktinėse gamybos operacijose hidraulinio sulaikymo laiką taip pat įtakoja daugelis kitų veiksnių. Pavyzdžiui, įtekančio vandens kokybė ir kiekis, sezoniniai temperatūros pokyčiai.
- Temperatūros įtaka PHT
Temperatūra turi įtakos mikroorganizmų veiklai. Esant žemai temperatūrai, sumažėja mikroorganizmų medžiagų apykaitos greitis, kuris vasarą gali sumažėti iki mažiau nei 50 % aktyvumo, todėl PHT gali padidėti maždaug 1,5 karto, kad būtų išlaikytas toks pat gydymo efektyvumas.
- Įtakos vandens kokybės įtaka PHT
Didelės teršalų koncentracijos reikalauja ilgesnio PHT, kad būtų užtikrintas pakankamas biologinio skaidymo laikas.
- Maistinių medžiagų santykio (C:N:P) įtaka PHT
Nesubalansuotas maistinių medžiagų santykis stabdys mikroorganizmų augimą ir turės įtakos nuotekų valymo efektyvumui. Pavyzdžiui, mažas C:N santykis gali lemti ribotą nitrifikaciją, kurią reikia kompensuoti didinant PHT, kad būtų užtikrintas efektyvus azoto pašalinimas.
- PH poveikis PHT
Tinkamas pH diapazonas gali padidinti mikroorganizmų metabolinį aktyvumą ir taip sumažinti reikalingą PHT. Priešingai, netinkama pH vertė sumažins mikrobų aktyvumą ir padidins PHT poreikį. Pavyzdžiui, pakoregavus pH vertę nuo 7,5 iki 6,5, nitrifikacijos proceso PHT gali padidėti apie 20%, nes nitrifikuojančios bakterijos yra jautresnės pH pokyčiams.
- Toksiškų medžiagų poveikis PHT
Sunkiųjų metalų arba toksiškų organinių junginių buvimas įtekamajame sraute slopins mikrobų aktyvumą ir padidins PHT poreikį.
Taigi, kokį poveikį hidraulinio sulaikymo laikas turės mūsų procesui?
Pirmiausia išvardijame kelis galimus per trumpo PHT padarinius:
a. Prastas valymo efektas: Nepakankamas laikas nuotekoms susilieti ir sureaguoti su mikroorganizmais, dėl to nepakankamai pašalinami teršalai, tokie kaip organinės medžiagos, azotas ir fosforas, ir sunku atitikti nuotekų vandens kokybės standartus.
b. Ribotas mikrobų augimas: mikroorganizmai neturi pakankamai laiko įsisavinti maistines medžiagas ir vykdyti medžiagų apykaitos veiklą, o tai gali turėti įtakos jų augimui ir dauginimuisi, taip sumažinant biologinį aktyvumą ir gydymo sistemos stabilumą.
c. Sunkus dumblo prijaukinimas: jis nepadeda prijaukinti ir prisitaikyti prie mikrobų bendrijų, taip pat sunku suformuoti dominuojančias bakterijų bendrijas, kurios prisitaiko prie konkrečios vandens kokybės.
d. Silpnas atsparumas smūgiams: sumažėja valymo sistemos gebėjimas susidoroti su tokiais poveikiais kaip įtekančio vandens kokybės ir vandens tūrio svyravimai, todėl gali atsirasti nestabilus veikimas.
e. Padidinkite vėlesnio valymo naštą: dėl nepakankamo išankstinio valymo į tolesnį valymo skyrių patenka daugiau teršalų, todėl vėlesnio valymo sunkumai ir kaina didėja.
f. Nepalankus bioplėvelės susidarymui ir stabilumui: Apdorojimo procese naudojant bioplėvelės metodą per trumpa hidraulinio sulaikymo trukmė gali neleisti bioplėvelei visiškai augti ir subręsti, o tai turi įtakos jos gydymo poveikiui.
g. Poveikis cheminių medžiagų reakcijai: Jei yra ryšys, skirtas pridėti cheminių medžiagų apdorojimui, per trumpas hidraulinio sulaikymo laikas gali sukelti netolygų agento ir nuotekų susimaišymą, nepakankamą reakciją ir sumažinti priemonės naudojimo poveikį.
Per ilgos PHT pasekmės gali būti:
a, per didelis mikroorganizmų augimas sistemoje, per ilgas PHT gali sukelti dumblo senėjimą ir išbrinkimą, sumažinti dumblo nusėdimo efektyvumą ir padidinti skendinčių kietųjų dalelių (SS) koncentraciją nuotekose. Ryšys tarp dumblo amžiaus (SRT) ir PHT rodo, kad SRT turėtų būti bent 2-3 kartus didesnis už PHT, kad būtų išlaikytas dumblo aktyvumas. Žinoma, trumpas hidraulinio sulaikymo laiko pailginimas dažniausiai per daug neigiamo poveikio nesukelia, nes valymo sistema turi tam tikrą buferiškumą ir pritaikomumą.
b. Pailgėja nuotekų sulaikymo aeracijos rezervuare laikas. Jei aeracijos intensyvumas nėra atitinkamai sureguliuotas, lengva sukelti per didelę aeraciją. Vartokite daugiau elektros energijos ir padidinkite veiklos sąnaudas. Padarykite purią dumblo floko struktūrą, kuri nėra palanki tolesniam nuosėdų apdorojimui.
c. Padidinti infrastruktūros ir eksploatacines išlaidas Norint pasiekti pernelyg ilgą hidraulinio sulaikymo laiką, gali tekti statyti didesnio tūrio valymo rezervuarus, o tai padidina investicijas į infrastruktūrą. Tai taip pat reiškia didesnes energijos sąnaudas ir priežiūros išlaidas.
d. Anaerobinė aplinka yra sunaikinta: jei sulaikymo laikas yra per ilgas, deguonis gali susimaišyti į vietą, kuri turėjo būti anaerobinėje aplinkoje, paveikdama polifosfatų bakterijų fosforo išsiskyrimo procesą, taip sumažindama fosforo šalinimo poveikį. Tai taip pat gali sukelti kitų mikroorganizmų peraugimą, konkuruoti su polifosfatinėmis bakterijomis dėl riboto maistinių medžiagų ir gyvenamojo ploto, paveikti polifosfatų bakterijų augimą ir metabolizmą bei trikdyti fosforo šalinimo efektyvumą.
e. Anaerobinė dumblo fermentacija: per ilgas laikotarpis gali sukelti nusodinto dumblo anaerobinę fermentaciją, gaminti metaną ir kitas dujas, dumblą plūduriuoti ir paveikti kritulių poveikį.
f. Cheminio agento gedimas: jei nusodinimo procese naudojamos cheminės medžiagos, per ilga hidraulinio sulaikymo trukmė gali sukelti agento skilimą arba reaguoti su kitomis medžiagomis ir sugesti, o tai turi įtakos nusodinimo efektui.
g. Maistinių medžiagų disbalansas. Nuotekose esančios maistinės medžiagos gali būti suvartojamos per daug, todėl gali išsibalansuoti mikrobų augimui reikalingų maistinių medžiagų santykis, o tai nėra palanki normaliai medžiagų apykaitai ir mikroorganizmų dauginimuisi.
Paprastai hidraulinio sulaikymo laikui pratęsti naudojame šiuos metodus.
Sumažinkite valomo vandens kiekį: tai yra tiesesnis būdas, tačiau tai gali turėti įtakos valymo efektyvumui ir mastui.
Padidinkite reakcijos bako tūrį: išplėsdami arba atnaujindami reakcijos baką padidinkite efektyvų jo tūrį ir taip pailginkite hidraulinio sulaikymo laiką. Keičiant srauto režimą reaktoriaus viduje, pvz., naudojant U formos arba kelių kamerų konstrukciją, nuotekų srautas reaktoriaus viduje gali būti padidintas, taip prailginant HRT.
Sureguliuokite įleidimo ir išleidimo srautą: sumažinus įleidimo srautą arba sumažinus išleidimo srautą, taip pat galima pailginti hidraulinio sulaikymo laiką. Kai hidraulinio sulaikymo laikas pailginamas, reguliuojant mažesnį išleidimo srautą, jei įleidimo srautas nesikeičia, skysčio lygis baseine pakils. Tai kelia tam tikrus reikalavimus rezervuaro talpai. Jei rezervuaro talpa per maža, padidėjus skysčio lygiui gali kilti problemų, pavyzdžiui, padidėti perpildymo rizika ir pakenkti normaliam valymo sistemos veikimui. Taip pat yra būdų, kaip per trumpą laiką padidinti hidraulinio sulaikymo laiką, koreguojant pakartotinio srauto santykį, tačiau tai dažniausiai sukelia kitų problemų.
Tinkamas hidraulinio sulaikymo laiko pailginimas per protingą intervalą paprastai yra naudingas teršalų pašalinimui. Tai leidžia nuotekoms turėti pakankamą kontaktą ir reakcijos laiką su mikroorganizmais, cheminėmis medžiagomis ir pan., o tai padeda pagerinti organinių medžiagų skaidymą ir azoto bei fosforo šalinimo efektyvumą.
Pavyzdžiui, kai kurioms sunkiai skaidomoms organinėms medžiagoms ilgesnis hidraulinio sulaikymo laikas gali padidinti galimybę suirti; biologinio denitrifikacijos ir fosforo šalinimo procese taip pat gali sudaryti palankesnes sąlygas mikroorganizmų augimui ir metabolizmui, taip pagerinant azoto ir fosforo šalinimo poveikį.
Hidraulinis bako korpuso sulaikymo laikas yra bendras:
- Anaerobinis bakas: 1-2 val. Krešėjimo sedimentacijos bakas 1.5 - 3 val.
- Anoksinis bakas: 2-4 val. Reguliavimo bakas: 4 - 24 val
- Dezinfekcijos bakas: 0.5 - 2 val.
- Pluošto filtras: 0.5 - 1 val
- Aerobinis bakas: 4-8 val
- Parūgštinimo bakas: 4-6 val.,
- Smėlio nusodinimo bakas: nuo 30 sekundžių iki 2 minučių
Aukščiau pateikti duomenys yra tik nuoroda. Tikroji PHT turi būti koreguojama atsižvelgiant į konkrečias nuotekų charakteristikas, valymo tikslus ir aplinkos sąlygas bei atitinkamus nacionalinius ir vietinius standartus. Projektuojant ir eksploatuojant nuotekų valymo įrenginius, optimizavimas turėtų būti atliekamas atsižvelgiant į faktines sąlygas. Reikėtų pažymėti, kad šie laikai yra teorinės orientacinės vertės ir gali prireikti juos koreguoti atsižvelgiant į faktines sąlygas.