Den lave temperatur om vinteren har stor betydning for den normale drift og idriftsættelse af rensningsanlæg, hvilket ofte får rensningsanlæg til at stå over for mange problemer. Bakterierne i poolen vil også blive dovne, slamaktiviteten vil begynde at falde, ammoniak-nitrogenet og det samlede kvælstof bliver ustabilt, vandkvalitetsudsvingene vil begynde at stige, og diverse udstyr vil begynde at eksplodere...
Uanset om det er udstyrsfejl, procesabnormitet eller dårligt spildevand, er problemer som disse især hovedpine for operatører om vinteren. På nuværende tidspunkt er hvordan man sikrer drift og styring af spildevandsrensningsanlæg om vinteren blevet et problem, der skal løses omgående.
Vanskeligheder ved at drive rensningsanlæg i lavtemperaturmiljøer
Indvirkningen af lave temperaturer om vinteren på spildevandsrensningsanlæg omfatter hovedsageligt følgende aspekter:
• De biokemiske spildevandsdata forringes om vinteren og foråret hvert år;
• Slamkoncentrationen stiger, og væksten af filamentøse bakterier forårsager ofte flydende slam og mudderstrømning i den sekundære sedimentationstank;
• Ammoniak-nitrogenet og det totale nitrogen i det biokemiske spildevand er unormale;
• Slammet er alvorligt ældet;
• Driftsstabiliteten er dårlig;
• Risikoen for, at spildevandet overskrider standarden, øges;
• Slamkoncentrationseffekten falder, dehydrering er vanskelig, og slamvolumen øges.
Samtidig begynder slamaktiviteten at falde, og ammoniak-kvælstof og totalkvælstof begynder at blive ustabile.
1. Reduceret adsorption af aktiveret slam og nedbrydningshastighed af organisk stof
Aktivt slam er hovedkomponenten i spildevandsrensning i spildevandsrensningsanlæg. Lav temperatur vil gøre dets adsorption værre og reducere nedbrydningshastigheden af organisk stof. Under lave temperaturforhold (under 5 grader) falder de ekstracellulære polymerer, der udskilles af kuldetilpassede mikroorganismer, og reduktionen af enzymkatalyse reducerer den biokemiske reaktionshastighed, således at det organiske stof, der adsorberes på overfladen af det aktiverede slam, ikke kan nedbrydes hurtigt, derved reduceres nedbrydningseffektiviteten af det aktiverede slam.
Samtidig sænker reduktionen i den biokemiske reaktionshastighed også den hastighed, hvormed det organiske stof, der er adsorberet på overfladen af det aktiverede slam, hydrolyseres og indtages i kroppen, hvilket til en vis grad reducerer aktiviteten af den mikrobielle overflade. belagt med polysaccharidslimlaget, og det unedbrudte organiske stof ophobes på adsorptionsoverfladen af det aktiverede slam, hvilket også hæmmer genvindingen af slamoverfladeaktivitet, hvorved adsorptionen af det aktiverede slam reduceres.
2. Slamudvidelse
Ved lave temperaturer er aktiveret slam i spildevandsrensning tilbøjelig til at udvide sig. Under lave temperaturforhold vil mikrothorax af slægten Microtrichia formere sig i stort antal med lange filamenter og hydrofobe egenskaber. Overdreven vækst fører til slamudvidelse i kolde områder.
3. Reduceret nitrogenfjernelseshastighed
Mikrobiel denitrifikation går hovedsageligt gennem tre processer: ammoniering, nitrifikation og denitrifikation:
Nitrifikation: NH4-+O2+HCO3→C5H7O2N+NO3-+H2O+H2CO3
Denitrifikation: NEJ3-→NEJ2-→NEJ→N2O→N2↑
Blandt de vigtigste nitrifikationsprocesser er de mikroorganismer, der spiller en rolle, ammonificerende bakterier og nitrificerende bakterier. De har høje temperaturkrav, og den optimale temperatur er 20-30 grader. Reaktionshastigheden falder markant ved 15 grader, og reaktionen stopper næsten helt, når temperaturen er under 5 grader. Derfor afbryder lav temperatur nitrifikationsreaktionen og blokerer denitrifikationsprocessen, hvilket reducerer fjernelseshastigheden af nitrogen (ammoniak nitrogen og total nitrogen) i spildevandet.
4. Reduceret fjernelseshastighed af suspenderede partikler
Ved lave temperaturer øges viskositetskoefficienten for spildevand, blandingen af suspenderede partikler (SS) og slam er utilstrækkelig, hydrolyseeffektiviteten af aktiveret slam falder, og det adsorberede SS er let at falde af, hvilket alt sammen reducerer fjernelseshastigheden af SS.
Effektiviseringstiltag for lavtemperatur-rensningsanlæg
- Opvarmning og temperaturstigning: dampopvarmning, elvarme, varmegenvinding
- Påklædning og hatte: at dække poolen, bygge indendørs, bygge under jorden
- Forbedring af næringsstoffer: Forbedring af de oprindelige mikroorganismers aktivitet
- Forøgelse af slamkoncentration: reduktion af slambelastning og sikring af spildevandsindikatorer
- Forbedring af denitrifikationsmikroorganismer: sikring af nitrifikations- og denitrifikationseffektivitet
- Fin forvaltning: Eskortering af spildevand for at opfylde standarder døgnet rundt
Udveksling af erfaring med løsning af problemer i lavtemperatur rensningsanlæg
I et rensningsanlæg har 80,000 m³/d husholdningsspildevand følgende problemer:
1. Nitrifikationseffektiviteten falder under lave temperaturforhold (ca. 14 grader),
2. Unormalt ammoniak-nitrogen på grund af giftige stød
3. Mudderdrejning sker under processen med vandtemperaturfald
Efter brug af nitrificerende lavtemperaturbakterier/højeffektive sedimenteringshjælpemidler/denitrificerende bakterier faldt dataene markant på 3 dage og nåede standarden på 7 dage.