Wanneer slib uitzet, overschrijdt de SVI-waarde (Sludge Volume Index) aanzienlijk de norm, waardoor de SS-waarde (Suspended Solids) van het effluent uit de secundaire bezinktank substantieel toeneemt. Deze situatie zorgt er ook voor dat de CZV-waarden (Chemical Oxygen Demand), BOD (Biochemical Oxygen Demand) en TN (Total Nitrogen)-waarden in het effluent hun grenzen overschrijden. Als er niet onmiddellijk maatregelen worden genomen om het verlies aan actief slib te beheersen, kan dit leiden tot een scherpe afname van het aantal micro-organismen in de biologische reactor, een afname van de systeemprestaties of zelfs het instorten van het systeem.
Wat veroorzaakt slibopdrijven in secundaire zuiveringstanks?
Onder anoxische omstandigheden kan het verlengen van de verblijftijd van actief slib de mogelijkheid van denitrificatie vergroten, waardoor stikstofgas ontstaat. Wanneer de kwaliteit van het influent een teveel aan organisch materiaal bevat, neemt de concentratie ammoniakstikstof in het influentwater toe, waardoor de kans op denitrificatie verder toeneemt.
Bovendien kunnen onvoldoende opgeloste zuurstof, lage pH-waarden en een langere slibleeftijd het optreden van denitrificatie bevorderen. Nadat de nitrificatiereactie heeft plaatsgevonden, wordt het slib door het stikstofgas (N2) naar boven gestuwd, waardoor het slib sneller gaat drijven. Daarom worden de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de flotatie van slib als volgt samengevat:
1) Influentwatervolume
Een plotselinge toename van het influentwatervolume verhoogt de hydraulische belasting op het oppervlak van de secundaire bezinker, waardoor de opwaartse stroomsnelheid toeneemt en de normale bezinking van actief slib wordt beïnvloed. Een grote influentschokbelasting kan het slib in de nabezinktank destabiliseren, waardoor de normale bezinking van actief slib wordt beïnvloed en de fluctuatie van de sliblaag in de bezinktank wordt versneld.
2) Temperatuur
Naarmate de temperatuur stijgt, neemt het stikstofgas dat wordt geproduceerd door denitrificatie in de secundaire zuiveringsinstallatie toe. De denitrificatiesnelheid is gerelateerd aan de concentratie van nitraten in het afvalwater, de temperatuur, de koolstofbron en de slibconcentratie.
Bij daadwerkelijke productieactiviteiten dit manifesteert zich als grote gelige blokken drijvend slib rond de secundaire bezinktank, vergezeld van bellen tijdens het drijven. Vooral in de koude noordelijke gebieden versnelt de temperatuurstijging direct het denitrificatieproces, waardoor grote blokken slib samen met N2 in de secundaire bezinktank naar boven drijven.
3) pH-waarde
Bij de afvalwaterzuivering zijn te hoge of te lage pH-waarden schadelijk voor het voortbestaan van micro-organismen en schaden ze het normale biologische zuiveringseffect aanzienlijk. Vooral wanneer de pH-waarde lager is dan 5 is de impact op de slibexpansie in de nabezinker groter, waardoor het drijven van actief slib wordt versneld, wat leidt tot het verlies van actief slib en een directe invloed heeft op de conformiteit van de kwaliteit van het afvalwater.
4) Opgeloste zuurstof
Het vermogen van O2 om elektronen te accepteren is veel groter dan dat van NO2 en NO3. Zuurstof in het afvalwater kan het door denitrificatie geproduceerde stikstofgas onderdrukken, waardoor de denitrificatiesnelheid wordt vertraagd.
Hoge niveaus van opgeloste zuurstof versnellen de stofwisseling, en op de korte termijn is de slibactiviteit goed en wordt organisch materiaal snel afgebroken. Na verloop van tijd zal opgeloste zuurstof echter met het water meestromen, waardoor er direct grote bellengebieden in de aerobe biologische reactor ontstaan.
Wanneer de opgeloste zuurstof te laag is, wordt het slib in de secundaire bezinker grijs als gevolg van zuurstofgebrek; als het zuurstofgebrek te lang aanhoudt, wordt het zwart, vaak gepaard gaand met de productie van kleine belletjes. De kwaliteit van het effluentwater heeft een hoge kleurgraad, een gelige kleur, een sterke rioolgeur en minder en kleinere oppervlaktebellen.
5) Verblijftijd van het slib in het secundaire zuiveringsapparaat
Wanneer de slibconcentratie in de secundaire nabezinker hoog is, geldt: hoe lager de opgeloste zuurstof (DO), hoe langer de verblijftijd van het slib. Bijgevolg is de denitrificatiesnelheid in de bezinkinrichting hoog en is de hoeveelheid stikstofgas die tijdens het denitrificatieproces wordt geproduceerd groot.
Naarmate de diepte van de bezinktank toeneemt, neemt ook de verzadigde concentratie stikstofgas in de secundaire bezinktank toe. Bij de effluentuitlaat van de secundaire zuiveringsinstallatie neemt de verzadigde concentratie van stikstofgas af naarmate de waterdruk afneemt, waardoor stikstofgas vrijkomt en slibopdrijven ontstaat.
Hoe kan ik het drijven van slib in secundaire zuiveringsinstallaties voorkomen?
Om het opdrijven van slib te voorkomen kunnen de volgende maatregelen worden genomen:
1) Zorg voor relatieve stabiliteit van het watervolume
Bij het ontwerpen van een afvalwaterzuiveringsinstallatie worden controleputten en aanpassingstanks geïnstalleerd. Door de openingshoek van de kleppen te regelen, wordt het watervolume dat het afvalwaterzuiveringssysteem binnenkomt relatief stabiel gehouden. Deze maatregelen zorgen ervoor dat het systeem soepel functioneert, waardoor aanzienlijke schokken voor het systeem worden vermeden en de stabiliteit van de werking van het hele systeem wordt gewaarborgd.
2) Houd de temperatuur/pH binnen de juiste grenzen
Op basis van de operationele ervaring van afvalwaterzuiveringsinstallaties heeft de temperatuur een zekere impact op de micro-organismen in actief slib. Het geschikte temperatuurbereik voor aëroob actiefslib ligt tussen 20-35°C. In de zomer, wanneer de temperatuur hoog is, is de impact van de temperatuur op de micro-organismen in actief slib en het effect van de afvalwaterzuivering onbeduidend.
Bij koud weer, vooral in koude gebieden waar de temperatuur onder de -10 °C daalt, wordt de microbiële activiteit beïnvloed, wat leidt tot uitzetting van het slib. Daarom zijn in koude noordelijke gebieden maatregelen nodig zoals het beheersen van de DO, het aanpassen van de slibconcentratie, de slibretourstroom en de slibleeftijd om expansie van het slib te voorkomen.
De pH-waarde bij de afvalwaterinlaat ligt doorgaans tussen 7-8, wat bevorderlijk is voor de microbiële behandeling van organisch materiaal. Als de pH-waarde van het influent van de afvalwaterzuiveringsinstallatie lager is dan 5, moeten chemische middelen worden gebruikt om de pH-waarde aan te passen.
3) Verhoog de concentratie opgeloste zuurstof in het influent
Het hoofdbestanddeel van actief slib bestaat uit microbiële vlokken. Wanneer de zuurstoftoevoer onvoldoende is, vermenigvuldigen filamenteuze bacteriën en schimmels zich op grote schaal, wat leidt tot ophoping van slib, slib dat in de secundaire bezinktank drijft en abnormaal effluent.
Zuurstof kan de meeste denitrificerende bacteriën zelf remmen, en sommige componenten van deze bacteriën moeten onder aerobe omstandigheden worden gesynthetiseerd. Het verhogen van de concentratie opgeloste zuurstof in het influent is een effectieve maatregel om het opdrijven van slib te voorkomen.
Bovendien is het handhaven van een bepaald niveau aan opgeloste zuurstof essentieel voor het normale metabolisme van micro-organismen en het garanderen dat de kwaliteit van het afvalwater aan de normen voldoet. Bij de praktische afvalwaterbehandeling moet het DO-niveau (opgeloste zuurstof) van de inlaat tot de uitlaat van de aerobe tank stapsgewijs stijgen. Volgens ervaringen met afvalwaterzuivering bij de inlaat van de aerobe tank moet de DO worden gecontroleerd op meer dan 0.5 mg/l; in het middengedeelte van de aërobe tank moet de DO op meer dan 2 mg/l worden gehouden.
4) Zorg voor een juiste slibconcentratie
Wanneer het bezinken van het slib en de stabiliteitsprestaties verslechteren, treedt ophoping van slib op. Naarmate slib verloren gaat, neemt de slibconcentratie in de nabezinktank af. Bij een constant slibretourdebiet zal ook de slibconcentratie in de biologische reactor afnemen, afhankelijk van de mate van actiefslibverlies en het bezinkingsvermogen van het slib. De daling van de MLSS-waarde (Mixed Liquor Suspended Solids) beïnvloedt het metabolisme van micro-organismen in de biologische reactor en heeft uiteindelijk invloed op de prestaties van het gehele afvalwaterzuiveringssysteem.
Het verhogen van de slibretoursnelheid is één manier om de concentratie actiefslib op peil te houden. Na het verhogen van de slibretoursnelheid in de secundaire bezinking neemt ook het watervolume dat van de biologische reactor naar de bezinkingstank stroomt toe, wat leidt tot een toename van de oppervlaktebelasting van de bezinkingstank, een kortere slibbezinkingstijd en een meer onvolledige slibbezinking.
Op basis van praktijkervaring is het starten van de externe retourfrequentiepomp om de externe retourslibverhouding te verhogen mogelijk. Door de bedrijfstijd van de externe retourpomp te regelen, kan de externe slibretourverhouding op ongeveer 100% worden gehouden. Door de bedrijfstijd van de slibpomp van de primaire bezinktank te regelen, kan de slibafvoer uit de primaire bezinktank worden geregeld. Door de looptijd van de slibpomp te regelen, kan het slib snel worden afgevoerd.
Met deze maatregelen kunnen de slibconcentratie en -activiteit binnen de biologische reactor effectief worden gecontroleerd en kan de slibleeftijd binnen een passend bereik worden gehouden.
Conclusie
De belangrijkste factoren die de slibflotatie in secundaire zuiveringsinstallaties beïnvloeden, zijn onder meer de hoeveelheid en kwaliteit van het water, de temperatuur, de pH-waarde, opgeloste zuurstof en de retentietijd van het slib.
Om het opdrijven van slib in secundaire zuiveringsinstallaties effectief te beheren en te voorkomen, is het essentieel om een evenwichtige en stabiele operationele omgeving binnen het afvalwaterzuiveringssysteem te handhaven. Dit houdt in dat er moet worden gezorgd voor een consistent volume van het influentwater, dat de temperatuur en pH binnen optimale grenzen worden gehouden, dat de concentratie opgeloste zuurstof in het influent wordt verhoogd en dat de slibconcentratie op het juiste niveau wordt gehouden. Door deze factoren zorgvuldig te controleren, kunnen afvalwaterzuiveringsinstallaties het risico op het opdrijven van slib beperken, waardoor de systeemefficiëntie behouden blijft en de naleving van de kwaliteitsnormen voor afvalwater wordt gegarandeerd. Het aannemen van deze maatregelen zal niet alleen potentiële systeemstoringen voorkomen, maar ook bijdragen aan de duurzame werking van afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Bovenstaande informatie gaat over de slibflotatie in de secundaire bezinktank. Als u nog steeds gerelateerde vragen heeft over afvalwaterzuivering, neem dan gerust contact op met SPERTA.
Sjanghai SPERTA Environmental Technology Co., Ltd. is al vele jaren gespecialiseerd in het produceren van waterbehandelingsproducten. Het bedrijf heeft zijn eigen MBR-membraantechnologie, een compleet technisch team en pre-sales en after-sales service. Als u een behoefte heeft, neem dan gerust contact met ons op.
