Dumblo amžius, vandens temperatūra ir nuotekų BDS5

Nuotekų valymo pramonėje dažnai kalbame apie dumblo amžių (θc), vandens temperatūrą ir nuotekų BDS5 (Se), tačiau tik nedaugelis gali iš tikrųjų paaiškinti šių trijų ryšį. Tiesą sakant, šie trys parametrai sudaro pagrindinį „auksinį trikampį“, turintį įtakos biologinių sistemų stabilumui. Dumblo amžius lemia mikroorganizmų „vidutinę gyvenimo trukmę“ sistemoje; vandens temperatūra kontroliuoja mikroorganizmų „efektyvumą“; o nuotekų OD5 (Se) tiesiogiai atspindi galutinę sistemos valymo „ataskaitos kortelę“. Artėjant žiemai ir nukritus vandens temperatūrai nuotekų valymo įrenginiuose įvairiuose regionuose, šiame straipsnyje, remiantis empirinėmis formulėmis, gautomis pritaikant kelių nuotekų valymo įrenginių veikimo kreives, nagrinėjamas kiekybinis šių trijų veiksnių ryšys, skirtas vandens tiekimo valymui.

Remiantis ilgalaikiais{0}}daugelio nuotekų valymo įrenginių eksploataciniais duomenimis, pritaikant kreives buvo gautos empirinės koreliacijos tarp dumblo amžiaus (θc) ir BDS5 (Se) skirtinguose temperatūrų diapazonuose. Šios formulės rodo aiškią tendenciją: aukštesnė temperatūra ir stipresnis mikrobų aktyvumas lemia mažesnį nuotekų BDS5 tam pačiam dumblo amžiui; dėl žemesnės temperatūros sistemai sunkiau atitikti standartus.

Sąryšiai tarp skirtingų temperatūrų diapazonų parodyti žemiau.

1. Temperatūra virš 25 laipsnių

Kur: r reiškia koreliacijos koeficientą, dažniausiai Pirsono koreliacijos koeficientą, naudojamą tiesinės koreliacijos tarp dviejų kintamųjų stiprumui matuoti.

2. Temperatūra 20~25 laipsniai

3. Temperatūra 15~20 laipsnių

4. Temperatūra žemesnė nei 15 laipsnių

1 modelis: žemesnė temperatūra padidina nuotekų BDS5 – net ir esant tokiam pačiam dumblo amžiui

Pavyzdžiui: darant prielaidą, kad sistema veikia θc=10 d., pakeičiant į aukščiau pateiktas formules:

Didesnis nei 25 laipsniai: Se ≈ 2,1 mg/L

15-20 laipsnių: Se ≈ 3,2 mg/L

Mažiau nei 15 laipsnių: Se ≈ 4,0 mg/L

Skaičiavimo rezultatai rodo, kad nuotekų organinių medžiagų koncentracijos skirtumas gali būti daugiau nei dvigubas. Priežastis paprasta: esant žemai temperatūrai, susilpnėja mikrobų medžiagų apykaitos aktyvumas, sumažėja substrato panaudojimo greitis, dėl to „nepakankamas apdorojimo pajėgumas“ tame pačiame dumblo amžiuje.

2 modelis: Se ir θc turi neigiamą eksponentinį ryšį-pailginus dumblo amžių, nuotekos visada gerėja, tačiau pagerėjimas palaipsniui mažėja. Visi rodikliai formulėje yra neigiami (-0,744, -0,674, -0,519, -0,554), o tai rodo, kad: didėja θc → mažėja Se, bet rodiklis yra mažesnis nei 1; padvigubėjus θc, Se nesumažės iki pusės pradinės vertės. Tai yra, tam tikru mastu pailginus dumblo amžių, tolesnis θc didinimas turi ribotą poveikį ir sukels tokias problemas kaip dumblo senėjimas, padidėjęs deguonies poreikis ir prastesnės dumblo nusėdimo savybės.

Todėl ilgesnis dumblo amžius ne visada yra geresnis; reikia rasti optimalią pusiausvyrą.

3 modelis: koreliacijos koeficientas r žemos-temperatūros zonoje yra mažesnis, o tai rodo padidėjusį sistemos nestabilumą.

15–20 ribose... Žemesnėje nei 15 laipsnių (r=0.55) ir žemiau 15 laipsnių (r=0.64) stadijose nuotekų BDS5 labiau veikia temperatūros svyravimai. Tai rodo, kad esant žemai -temperatūrai, mikroorganizmai yra jautresni aplinkos pokyčiams; sistema yra jautresnė ištirpusio deguonies ir apkrovos svyravimams; ir nuotekos yra nestabilesnės, todėl reikia rafinuotesnės kontrolės.

1. Žiemą iš anksto padidinkite dumblo amžių
Šiauriniuose miestuose žiemos vandens temperatūra gali nukristi iki 10–13 laipsnių. Šiuo metu rekomenduojama padidinti θc iki 12–18 dienų, kad būtų kompensuotas mikrobų aktyvumo sumažėjimas, kurį sukelia žema temperatūra. Jei dumblo amžius vasarą palaikomas 8–10 dienų, nuotekos gali prastėti.

2. Sumažinkite dumblo senėjimą vasarą, kad padidintumėte sistemos apdorojimo apkrovą
Kai vandens temperatūra viršija 25 laipsnius, dėl didelio mikrobų aktyvumo dumblo amžius gali būti atitinkamai sumažintas iki 6–8 dienų, kad padidėtų sistemos apkrovos-galia ir sumažėtų dumblo tūris. Tai taip pat yra priežastis, kodėl daugelis nuotekų valymo įrenginių vasarą patiria „didelį dumblo išleidimą ir lengvą sistemos valdymą“.

3. Šis metodas gali būti naudojamas proceso diagnostikai-nustatant, ar nuotekų sutrikimus sukelia dumblo amžius arba temperatūra.

Kai padidėja nuotekų BDS5, priežasčiai nustatyti galima atlikti šiuos veiksmus:

(1) Apskaičiuokite srovę θc;

(2) Pasirinkite atitinkamą formulę pagal vandens temperatūrą, kad apskaičiuotumėte teorinį Se;

(3) Palyginkite teorinę vertę su faktine verte: Jei tikroji vertė yra daug didesnė už teorinę vertę, tai rodo apkrovos šoką, nepakankamą ištirpusio deguonies kiekį arba toksines medžiagas; jei tikroji vertė artima teorinei, bet šiek tiek didesnė, tai rodo nepakankamą dumblo senėjimą arba per žemą temperatūrą.

Tai operacijų inžinierių dažniausiai naudojamas „greitos diagnostikos metodas“.

Daugelis žmonių yra įpratę vertinti nuotekų valymo įrenginių veikimą pagal patirtį, tačiau patirtį reikia pagrįsti duomenimis, o šios empirinės formulės suteikia intuityviausią kiekybinį pagrindą. Jie mums sako, kad: dumblo amžius nėra savavališkai nustatytas ir turi būti suderintas su temperatūra; žema temperatūra yra didžiausias iššūkis biologinėms sistemoms, todėl reikia imtis priemonių iš anksto; už nuotekų BDS5 pokyčius slypi bendra mikrobų ekosistemos reakcija į aplinką. „Auksinio trikampio santykio“ tarp dumblo amžiaus, vandens temperatūros ir nuotekų BDS5 supratimas yra būtinas norint pasiekti tikrai rafinuotą veiklos valdymą, orientuotą į mikroorganizmus.