Toissijainen selkeytyssäiliö on keskeinen rakenne aktiivilietteen jätevedenkäsittelyjärjestelmissä. Sen päätehtävänä on erottaa reaktiosäiliössä olevan sekalipeän kiintoaineet ja nesteet varmistaen tasaisen jäteveden laadun ja järjestelmän lietteen pitoisuuden. Sekundääriselkeytyssäiliön toiminta- ja hallintataso vaikuttaa suoraan jätevedenpuhdistamon kokonaiskäsittelyn tehokkuuteen ja käyttökustannuksiin. Tässä käyttökokemukseen ja laskentamenetelmiin perustuvassa artikkelissa kuvataan toissijaisen selkeytyssäiliön tärkeimmät hallintakohdat, lietteenpoistostandardit ja vastatoimet yleisiin käyttöongelmiin.
I. Lietteen purkamisen laskenta ja hallinta
Jätevedenkäsittelyjärjestelmissä ylimääräisen lietteen poiston tiheys ja määrä vaikuttavat suoraan järjestelmän MLSS:n (Mixed Liquor Suspended Solids) stabiilisuuteen ja reaktiosäiliön käsittelytehoon.
1. Lietteen poistotaajuus
Vältä keskittynyttä päivittäistä vuotoa. Purkaminen tulee suorittaa mahdollisimman tasaisin väliajoin, 2-3 tunnin välein, jotta vähennetään vaikutusta järjestelmän veden laatuun ja mikrobiyhteisöihin.
2. Purkamisen laskentamenetelmä
Laskennan perustana käytetään reaktorissa ylläpidettävää MLSS-tavoitepitoisuutta, joka määräytyy tuloveden SS-pitoisuuden (suspendoituneet kiintoaineet) ja liukoisen orgaanisen aineen pitoisuuden (pääasiassa liuenneen BOD) perusteella. Laskentakaava on seuraava:
jossa: a on reaktoriin yhdessä päivässä virtaava SS-kuorma, kg/d; b on BOD5-poistonopeus (kg/d) × lietteen muunnosnopeus BOD-poistolle − aktiivilietteen tilavuus sekalipeässä (kg) × endogeenisen hengityksen auto-hapetusnopeus (d⁻¹). Lietteen muuntonopeudeksi BOD5:n poistoa varten voidaan ottaa 0,7 ja endogeenisen hengityksen auto-hapetusnopeudeksi 0,07.
Tämä menetelmä on tarkka, mutta hankala päivittäisessä käytössä. Hallinnan helpottamiseksi voidaan käyttää yksinkertaistettua laskentaa, joka perustuu SV:n (lietetilavuusindeksin) ja MLSS:n väliseen tasapainosuhteeseen seuraavan kaavan mukaisesti.
Missä: Qg on lietteen poistotilavuus normaaleissa olosuhteissa, laskettuna käyttökirjanpidosta, m³/d; V on reaktiosäiliön tilavuus, m³; Xr on palautetun lietteen pitoisuus (mg/L, joka voidaan korvata MLSS×2:lla, jos sitä ei voida mitata).
II. Yleiset ongelmat ja vastatoimenpiteet toissijaisten selkeytyssäiliöiden käytössä
Toisioselkeytyssäiliöiden käytön aikana voi esiintyä ongelmia, kuten flokkuloiva jätevesi ja lietteen kelluminen, jotka eivät vaikuta pelkästään jäteveden laatuun, vaan vaikuttavat myös myöhempiä prosesseja. Syitä ja vastatoimia analysoidaan alla.
1. Suuri suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuus jätevedessä
(1) Syyt
1) Liiallinen tulovirtaus, riittämätön viipymäaika toissijaisessa selkeytyssäiliössä ja lisääntynyt pintakuorma;
2) Aktiivilietteen huono laskeutumiskyky (korkea SVI).
(2) Vastatoimenpiteet
1) Säädä tulovirtausta ja tasapainota virtaus etu-tasaussäiliössä;
2) Sateen aikana pysäytä paluupumppu vähentääksesi kiertävän veden määrää ja alentaaksesi toissijaisen sedimentointisäiliön pintakuormaa;
3) Valitse projektin suunnittelussa pyöreä toissijainen sedimentointisäiliö neliömäisen sijaan, jotta vältytään turbulenttisen lietteen puhallusongelmalta ketjukaavin päässä.
2. Kelluva liete
Lietteen kelluminen aiheuttaa jyrkän suspendoituneen kiintoaineen määrän lisääntymisen jätevesissä, mikä aiheuttaa pahan hajun. Syy on löydettävä ja ratkaistava nopeasti. Yleiset syyt jaetaan kolmeen luokkaan:
(1) Anaerobista hajoamista tuottava kaasu (CO₂, CH4)
Ilmeneminen: Kelluva liete on mustaa ja laskeutuu nopeasti ruiskutuksen jälkeen.
Syy: Sedimentointisäiliön kuolleisiin kulmiin kertyneen lietteen anaerobinen hajoaminen, erityisesti kesällä.
Vastatoimenpiteet: Vahvista kaavin toimintaa, poista kerrostuneen lietteen kuolleet kulmat ja puhdista tarvittaessa manuaalisesti.
(2) Typen tuotanto denitrifikaation aikana (N2)
Ilmeneminen: Kelluva liete on ruskehtavan-keltaista, mutta laskeutuu ruiskutuksen jälkeen.
Syy: Nitrifikaatio reaktiosäiliössä on liian nopeaa, jolloin suuri määrä nitraattia pääsee anaerobiseen vyöhykkeeseen toissijaisen selkeytyssäiliön pohjassa, mikä laukaisee denitrifikaation ja kaasun tuotannon.
Vastatoimenpiteet: 1) Asenna anaerobinen osa reaktiosäiliön päähän; 2) Säädä tarvittaessa prosessia nitrifikaation estämiseksi (ottaen huomioon jäteveden ympäristövaatimukset, jotta ammoniakkityppi ei ylitä normia); 3) Erikoistapauksissa, joihin liittyy läheltä-rantaa tapahtuvaa purkamista ja tarvetta tarjota ammoniakkityppeä vesiviljelyn ravintoaineiksi, ammoniakkitypen hallintaa voidaan lieventää asianmukaisesti.
(3) Aktinomykeettien leviäminen ja kaasuntuotanto
Ilmenemismuoto: Suuri määrä ohutta lietettä kelluu pinnalla, ja lietteeseen on kiinnittynyt rihmamaisia tai hirssi{0}}muotoisia kaasukuplia, jotka eivät laskeudu ruiskutuksen jälkeen.
Vastatoimenpiteet: 1) Tutki lietettä mikroskoopilla aktinomykeettien läsnäolon varmistamiseksi; 2) Ryhdy oikea-aikaisiin toimenpiteisiin aktinomykeettien estämiseksi (kuten lietteen iän säätäminen, öljyn ja orgaanisten happojen pitoisuuden hallinta sisäänvirtauksessa).
III. Käyttö- ja hallintasuositukset
1. Säännöllinen testaus ja seuranta
(1) Tarkkaile MLSS-, SVI- ja lietteen palautuspitoisuutta päivittäin;
(2) Varusta käyttäjät nitraatti- ja nitriittitestiliuskoilla. Käytä testiliuskoja nitraattitypen ja nitriittitypen säännölliseen tarkistamiseen. Jos tasot ylittävät testiliuskan mittausalueen, laimenna näyte ennen testausta.
2. Estä lietteen laskeutuminen
(1) Varmista, että lietteen kaavin toimii normaalisti, jotta estetään sedimentaatio toissijaisen sedimentointisäiliön kuolleissa kulmissa;
(2) Puhdista toissijaisen sedimentointisäiliön pohjaliete säännöllisesti, erityisesti korkeiden lämpötilojen aikana (manuaalinen puhdistus edellyttää myrkyllisten ja haitallisten kaasujen, syttyvien ja räjähtävien kaasujen sekä happipitoisuuden testaamista suljetuissa tiloissa; tällä hetkellä markkinoilla on lietteenpuhdistusrobotteja, jotka voivat korvata manuaalisen työn ja ovat turvallisempia).
3. Säädä lietteen poistoa tieteellisesti
(1) Vältä toistuvia ja suuria vaihteluita sekä laskettujen arvojen että käyttökokemuksen perusteella;
(2) Säädä lietteen purkamistiheyttä ja yksittäisen purkamisen määrää välittömästi sadepäivinä tai kun virtaavan veden laatu muuttuu.
4. Ottaen huomioon jätevesiympäristön vaatimukset:
(1) Ymmärtää täysin purkamisalueen ekologiset ominaisuudet (esim. vesiviljely, maisemavesimuodostumat);
(2) Laadi toimintasuunnitelma, joka täyttää paikalliset vedenlaatustandardit ja ekologiset tarpeet.
Yhteenveto: Toissijainen sedimentointisäiliö saattaa tuntua pelkältä sedimentointisäiliöltä, mutta se on "viimeinen tarkistuspiste", joka yhdistää reaktiosäiliön ja jäteveden poistoaukon. Sen ei tarvitse ainoastaan stabiloida jäteveden laatua, vaan myös tarjota vakaa paluulietteen syöttö reaktiosäiliöön. Toiminnassa ja hallinnassa on noudatettava tieteellisen laskennan + kokemukseen- perustuvan arvioinnin + dynaamisen säädön periaatteita yhdistettynä reaaliaikaisiin-seurantatietoihin ja päästöjen ympäristöolosuhteisiin ongelmien ehkäisemiseksi ennen niiden ilmenemistä. Vain tällä tavalla voidaan todella saavuttaa jätevedenpuhdistamon tehokas, vakaa ja ympäristöystävällinen toiminta.