El dipòsit secundari de decantació és una estructura clau en els sistemes de tractament d'aigües residuals de fangs activats. La seva tasca principal és separar els sòlids i líquids del licor mesclat al dipòsit de reacció, assegurant una qualitat estable de l'efluent i la concentració de fangs del sistema. El nivell d'operació i gestió del tanc de decantació secundari afecta directament l'eficiència global del tractament i els costos operatius de la planta de tractament d'aigües residuals. Aquest article, basat en l'experiència operativa i els mètodes de càlcul, detalla els punts clau de gestió del dipòsit secundari de decantació, els estàndards d'eliminació de fangs i les contramesures per a problemes operatius comuns.
I. Càlcul i gestió de l'abocament de fangs
En els sistemes de tractament d'aigües residuals, la freqüència i la quantitat d'excés de descàrrega de fangs afecten directament l'estabilitat del sistema MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) i el rendiment del tractament del dipòsit de reacció.
1. Freqüència de descàrrega de fangs
Eviteu la descàrrega diària concentrada. L'abocament s'ha de dur a terme a intervals tan uniformes com sigui possible, cada 2-3 hores, per reduir l'impacte sobre la qualitat de l'aigua del sistema i les comunitats microbianes.
2. Mètode de càlcul de l'abocament
La concentració objectiu de MLSS a mantenir al reactor s'utilitza com a base per al càlcul, determinada per la concentració de SS (sòlids en suspensió) i la concentració de matèria orgànica soluble (principalment DBO dissolta) de l'afluent. La fórmula de càlcul és la següent:
On: a és la càrrega total de SS que flueix al reactor en un dia, kg/d; b és la taxa d'eliminació de DBO5 (kg/d) × taxa de conversió de fang per a l'eliminació de DBO - volum de fang activat en el licor mixt (kg) × taxa d'oxidació d'auto-respiració endògena (d⁻¹). La taxa de conversió de fangs per a l'eliminació de DBO5 es pot prendre com a 0,7, i la taxa d'auto-oxidació de la respiració endògena es pot prendre com a 0,07.
Aquest mètode és precís, però complicat en l'ús diari. Per facilitar la gestió, es pot utilitzar un càlcul simplificat basat en la relació d'equilibri entre SV (índex de volum de llots) i MLSS, tal com es mostra a la fórmula següent.
On: Qg és el volum de descàrrega de fangs en condicions normals, calculat a partir dels registres d'operació, m³/d; V és el volum del dipòsit de reacció, m³; Xr és la concentració de fangs retornats (mg/L, que es pot substituir per MLSS×2 si no es pot mesurar).
II. Problemes comuns i contramesures en el funcionament dels tancs de decantació secundaris
Durant el funcionament dels dipòsits secundaris de decantació es poden produir problemes com l'efluent floculent i la flotació de fangs, que no només afecten la qualitat de l'efluent sinó que també afecten els processos posteriors. A continuació s'analitzen les causes i les contramesures.
1. Alta concentració de sòlids en suspensió en efluents
(1) Causes
1) Flux d'afluent excessiu, temps de retenció insuficient al tanc de decantació secundari i augment de la càrrega superficial;
2) Pobre rendiment de decantació dels fangs activats (SVI alt).
(2) Contramesures
1) Controleu el cabal d'afluent i equilibreu el cabal al dipòsit d'equiparació-frontal;
2) Durant la pluja, atureu la bomba de retorn per reduir el volum d'aigua circulant i reduir la càrrega superficial del dipòsit de sedimentació secundari;
3) En el disseny del projecte, trieu un dipòsit de sedimentació secundari circular per sobre d'un quadrat per evitar problemes de bufat de fangs turbulents al final del rascador de cadena.
2. Llots flotants
La flotació dels fangs provoca un fort augment dels sòlids en suspensió a l'efluent, produint una mala olor. Cal identificar i resoldre ràpidament la causa. Les causes comuns es divideixen en tres categories:
(1) Descomposició anaeròbica que produeix gas (CO₂, CH₄)
Manifestació: el fang flotant és negre i s'assenta ràpidament després de la polvorització.
Causa: Descomposició anaeròbica dels fangs dipositats als racons morts del dipòsit de sedimentació secundària, especialment freqüent a l'estiu.
Contramesures: reforçar el funcionament del rascador, eliminar els racons morts dels fangs dipositats i netejar manualment quan sigui necessari.
(2) Producció de nitrogen durant la desnitrificació (N₂)
Manifestació: el fang flotant és de color groc-marronós, però s'assenta després de la polvorització.
Causa: La nitrificació al dipòsit de reacció és massa ràpida, provocant que una gran quantitat de nitrat entri a la zona anaeròbica a la part inferior del tanc de decantació secundari, provocant la desnitrificació i la producció de gas.
Contramesures: 1) Instal·lar una secció anaeròbica al final del dipòsit de reacció; 2) Si cal, ajusteu el procés per inhibir la nitrificació (tenint en compte els requisits ambientals de l'efluent per evitar que el nitrogen d'amoníac superi l'estàndard); 3) Per a casos especials que impliquen abocaments prop de la-costa i la necessitat de proporcionar nitrogen amoníac com a nutrients per a l'aqüicultura, el control del nitrogen amoníac es pot relaxar adequadament.
(3) Proliferació d'actinomicets i producció de gasos
Manifestació: una gran quantitat de fangs prims sura a la superfície, amb bombolles de gas adherides al fang en formes filamentoses o de mill{0}}que no s'assenten després de la polvorització.
Contramesures: 1) Examineu el fang al microscopi per confirmar la presència d'actinomicets; 2) Prendre mesures oportunes per inhibir els actinomicets (com ara ajustar l'edat dels fangs, controlar el contingut d'oli i àcids orgànics a l'afluent).
III. Recomanacions de funcionament i gestió
1. Proves i seguiment periòdics
(1) Controleu diàriament la concentració de retorn de fangs, MLSS, SVI i;
(2) Equipar els operadors amb tires de prova de nitrats i nitrits. Utilitzeu les tires de prova per comprovar regularment el nitrogen nitrat i el nitrogen de nitrit. Si els nivells superen el rang de mesura de la tira reactiva, diluïu la mostra abans de fer la prova.
2. Evitar la deposició de fangs
(1) Assegureu-vos que el rascador de fangs funcioni amb normalitat per evitar la sedimentació a les cantonades mortes del dipòsit de sedimentació secundari;
(2) Netegeu regularment els fangs inferiors del dipòsit de sedimentació secundari, especialment durant les temporades d'alta-temperatura (la neteja manual requereix proves de gasos tòxics i nocius, gasos inflamables i explosius i contingut d'oxigen en espais confinats; actualment, hi ha robots de neteja de fangs al mercat que poden substituir la feina manual i són més segurs).
3. Ajustar científicament la descàrrega de fangs
(1) Basant-se tant en valors calculats com en experiència operativa, eviteu fluctuacions freqüents i grans;
(2) Ajusteu la freqüència de descàrrega de fangs i el volum de descàrrega única ràpidament durant els dies de pluja o quan canvia la qualitat de l'aigua afluent.
4. Tenint en compte els requisits de l'entorn de l'efluent:
(1) Entendre completament les característiques ecològiques de l'àrea d'abocament (p. ex., aqüicultura, masses d'aigua del paisatge);
(2) Desenvolupar un pla d'operació que compleixi els estàndards locals de qualitat de l'aigua i les necessitats ecològiques.
Resum: el dipòsit de sedimentació secundari pot semblar només un dipòsit de sedimentació, però és el "últim punt de control" que connecta el dipòsit de reacció i la sortida de l'efluent. No només ha d'estabilitzar la qualitat de l'efluent, sinó que també ha de proporcionar un subministrament estable de fangs de retorn al dipòsit de reacció. L'operació i la gestió han d'adherir-se als principis de càlcul científic + judici-basat en l'experiència + ajust dinàmic, combinats amb dades de monitorització en temps real- i condicions ambientals de descàrrega, per evitar problemes abans que es produeixin. Només així es pot aconseguir realment el funcionament eficient, estable i respectuós amb el medi ambient de la depuradora d'aigües residuals.