Aktibong Proseso ng Putik: Mga Pangunahing Operating Parameter, Failure Mode at Equipment

Hilahin ang isang basong garapon ng pinaghalong alak mula sa isang malusog na aeration basin at ang sagot ay makikita sa ilang minuto: kayumanggi, malalambot na mga floc na tumira sa isang malinaw na layer sa loob ng kalahating oras. Ang buhay na floc ay activated sludge, ang biological workhorse sa likod ng karamihan sa mga pang-industriya at munisipal na wastewater plant, at ito ay regular na nag-aalis ng higit sa 90 porsiyento ng papasok na BOD kapag ito ay pinamamahalaang mabuti.

Kapag naanod ito, darating ang mga babalang palatandaan sa loob ng ilang araw: maulap na effluent, isang kumot ng putik na gumagapang patungo sa weir, at isang iskedyul ng blower na humihinto sa pagkakaroon ng kahulugan. Ang gabay na ito ay nagtuturo sa kung paano gumagana ang activated sludge na proseso, ang apat na operating number na nagpapasya sa pagganap nito, ang mga failure mode na madalas na lumalabas sa industriyal na serbisyo, at ang mga pagpipilian sa kagamitan na nagpapanatili sa biology na matatag.

Ano ang Activated Sludge at Bakit Mahalaga ang Floc?

Ang activated sludge ay isang flocculent culture ng bacteria, protozoa at iba pang microorganism na lumaki sa ilalim ng kontroladong aeration at ginagamit upang ubusin ang mga organikong pollutant sa dumi sa alkantarilya at pang-industriyang wastewater.

Kahulugan

Activated sludge: isang flocculent suspension ng mga microorganism na pinananatili sa ilalim ng tuluy-tuloy na aeration, na nag-metabolize ng dissolved at colloidal organic matter sa wastewater at pagkatapos ay hinihiwalay mula sa ginagamot na tubig sa pamamagitan ng gravity settling sa pangalawang clarifier.

Ang pangalan ay nagsimula noong 1914, nang ipakita nina Edward Ardern at William Lockett sa Manchester na ang aerated sewage ay maaaring magamit muli upang magtanim sa susunod na batch, at ang pag-recycle ng biomass na ito ay nakakabawas sa oras ng paggamot mula araw hanggang oras. Makalipas ang isang siglo, ang parehong prinsipyo ay nagpapatakbo pa rin sa karamihan ng mga biological treatment plant sa mundo.

Ang floc ay isang gumaganang ecosystem sa halip na isang kemikal. Tinatanggal ng heterotrophic bacteria ang carbonaceous load na sinusukat bilang BOD, ang nitrifying bacteria ay nagko-convert ng ammonia sa nitrate, at ang protozoa ay nanginginain ng mga free-swimming cell, na siyang nagpapakintab sa effluent. Ang mga Floc-formers ay nagtatago ng mga malagkit na extracellular polymers na nagpapahintulot sa mga particle na magsama-sama, manirahan at magkadikit, kaya bawat desisyon na gagawin ng isang operator ay talagang isang desisyon tungkol sa ecosystem na iyon.

Paano Gumagana ang Activated Sludge Process, Yugto ayon sa Yugto

Gumagana ang proseso bilang isang tuluy-tuloy na loop: pretreat ang daloy, aerate ito, ayusin ito, pagkatapos ay ibalik ang karamihan sa biomass at sayangin ang sobra.

Pretreatment at equalization. Pinoprotektahan ng mga screen at pag-aalis ng grit ang mga pump at diffuser, at pinapakinis ng equalization tank ang mga batch discharge mula sa mga factory shift. Karaniwang dumadaan muna ang mamantika o mataba na mga daloy ng industriya sa isang dissolved air flotation unit, dahil pinipigilan ng mga oil coating ang mga floc mula sa pag-aayos.
Biological aeration. Ang mga pinong bula o pang-ibabaw na aerator ay nagpapakain ng oxygen sa palanggana habang pinapanatili ng kaguluhan ang floc na nasuspinde. Ang natunaw na oxygen ay kailangang manatili sa itaas ng humigit-kumulang 1.5 mg/L para sa pag-alis ng carbon, at mas malapit sa 2 mg/L kung saan kinakailangan ang nitrification.
Pangalawang paglilinaw. Ang halo-halong alak ay dumadaloy sa isang tahimik na clarifier kung saan lumulubog ang mga floc at umaagos ang malinaw na tubig sa mga weir. Ang pag-load sa ibabaw ay karaniwang nasa ibaba ng humigit-kumulang 1.2 metro bawat oras upang maiwasan ang mga solid na madala.
Bumalik at basura. Ang return activated sludge (RAS) pump ay nag-aangat ng settled biomass pabalik sa basin inlet, kadalasan sa 30 hanggang 80 percent ng papasok na daloy, habang ang controlled waste activated sludge (WAS) stream ay nagtatakda ng edad ng sludge, karaniwang 5 hanggang 15 araw sa mga conventional plant.

RAS

Huwag na huwag hayaang matigil ang linya ng pagbabalik ng putik. Ang putik na naiwan na nakaupo sa isang clarifier nang higit sa dalawang oras ay nagsisimulang mag-denitrify, at itinaas ng mga bula ng nitrogen ang kumot pabalik sa ibabaw.

Kung saan ang clarifier ay ang bottleneck, ang mga inclined tube module ay nagdaragdag ng epektibong settling area sa loob ng kasalukuyang tank footprint, na ginagawang isa sa mga hindi gaanong nakakagambalang mga upgrade na magagamit sa isang tumatakbong planta.

Inclined Tube Sedimentation Tank for Clarifier Upgrades

Inclined Tube Sedimentation Tank para sa Clarifier Upgrades Ang mga hilig na tube module ay nagpapataas ng epektibong settling area sa loob ng kasalukuyang tank footprint, na nagpapahintulot sa mga particle na tumira nang mas mabilis kaysa sa pataas na bilis ng daloy. Para sa mga halaman kung saan nililimitahan ng clarifier ang kapasidad, ito ay isang pag-upgrade na mababa ang pagkagambala. Tingnan ang Produkto →

Ang Apat na Operating Number na Nagpapasya sa Aktibong Pagganap ng Putik

Apat na numero, MLSS, dissolved oxygen, F/M ratio at SVI, ay naglalarawan ng halos lahat ng nangyayari sa isang activated sludge system, at lahat ng apat ay maaaring masubaybayan gamit ang regular na pang-araw-araw na sampling.

1,500-3,000 MLSS, mg/L sa palanggana

1.5-3.0 Natunaw na oxygen, mg/L

0.2-0.5 F/M, kg BOD kada kg MLSS araw-araw

70-150 SVI, mL/g, malusog na banda

Ang mixed liquor suspended solids (MLSS) ay ang dami ng biomass na gumagawa ng trabaho. Inihahambing ng ratio ng food-to-mass (F/M) ang papasok na BOD sa biomass na iyon: itulak ito sa itaas ng 0.5 at ang mga floc ay lumuwag at nagkakalat, nagutom ito sa ibaba 0.1 at ang pin floc na may mga pagkawala ng clarifier ay sumusunod. Ang natunaw na oxygen na mas mababa sa humigit-kumulang 0.5 mg/L sa anumang zone ay nag-iimbita ng mga filamentous na organismo gaya ng Sphaerotilus, habang ang oxygen na mas mataas sa 4 mg/L ay sinusunog lamang ang kapangyarihan ng blower.

Core activated sludge operating windows at ang mga sintomas na lumilitaw kapag ang mga halaga ay lumilipat sa labas ng mga ito.
Parameter	Normal na bintana	Ano ang nangyayari sa labas nito
MLSS	1,500 hanggang 3,000 mg/L	Sa ilalim ng 1,000 mg/L ay nawawalan ng shock tolerance; higit sa 4,000 mg/L ay nag-overload sa clarifier
Natunaw na oxygen	1.5 hanggang 3.0 mg/L	Mas mababa sa 0.5 mg/L ay pinapaboran ang mga filament; higit sa 4.0 mg/L ay nag-aaksaya ng kapangyarihan
F/M ratio	0.2 hanggang 0.5 kg BOD bawat kg MLSS bawat araw	Ang mga mataas na ratio ay nagpapakalat ng floc; napakababang mga ratio ay lumalaki pin floc
SVI	70 hanggang 150 mL/g	Higit sa 200 mL/g signal bulking at clarifier carryover
pH	6.5 hanggang 8.0	Mas mababa sa 6.5 nitrification stalls; sa itaas 8.5 flocs break up

50 hanggang 60 porsiyento ng koryente na binili ng isang activated sludge plant ay karaniwang ginagamit ng mga aeration blower at surface aerators.

Parehong Biology, Iba't ibang Configuration

Ang parehong loop ay lumilitaw sa maraming uri ng halaman, at ang configuration ay pangunahing nagbabago kung gaano karaming biomass ang dinadala ng basin. Pinapatakbo ng Sequencing Batch Reactors (SBR) ang buong cycle sa iisang tangke, ang mga extended aeration na planta ay nagtataglay ng mas maraming putik nang mas matagal, at pinapalitan ng membrane bioreactor (MBR) ang clarifier ng membrane filtration para makadala ito ng ilang beses kaysa sa karaniwang MLSS.

Karaniwang konsentrasyon ng disenyo ng MLSS sa pamamagitan ng activated sludge configuration

Maginoo 2,500 mg/L

SBR 3,500 mg/L

Pinahabang aeration 4,500 mg/L

MBR 10,000 mg/L

Na-scale ang mga bar sa 12,000 mg/L. Ang mga halaga ay karaniwang mga midpoint ng disenyo na iniulat sa karaniwang mga sanggunian sa inhinyero ng wastewater.

Itugma ang configuration sa iyong load profile at staffing reality sa halip na sa pinakamalaking numero sa isang datasheet. Dahil nangingibabaw ang mga blower sa singil sa kuryente, kadalasang ang paglipat ng oxygen ang pinakamabilis na pagbabayad sa planta: ang pagpapalit ng mga pagod na coarse-bubble grids o mga lumang surface aerator na may mga fine-bubble diffuser ay regular na nagpuputol ng double-digit na bahagi ng aeration energy habang hawak ang parehong DO setpoint.

Microporous Disc Aerator for Aeration Tanks

Microporous Disc Aerator para sa Aeration Tank Ang mga microporous aerator na uri ng diaphragm ay naglalabas ng mga pinong bula na may malaking lugar ng interface ng gas-liquid, na nagpapahusay sa kahusayan sa paglipat ng oxygen. Ang pagpapalit ng mga pagod na coarse-bubble o surface aerator ng mga ito ay maaaring makabawas ng aeration energy habang hawak ang parehong DO setpoint. Tingnan ang Produkto →

Kapag Nagkamali ang Na-activate na Putik: Bulking, Bumubula at Tumataas na Putik

Karamihan sa mga activated sludge upsets ay ang pag-aayos ng mga pagkabigo kaysa sa biology failures, at ang mga ito ay bumabalik sa isang maikling listahan ng mga sanhi: filament, nutrient imbalance, oxygen sag at load swings.

Malusog na floc

SVI sa pagitan ng 70 at 150 mL/g
Mga compact na brown na floc na 0.1 hanggang 0.5 mm ang lapad
Malinis ang kumot sa loob ng 30 minuto
Mababang suspended solids sa weirs

Bulking putik

SVI higit sa 200 mL/g
Bukas, filamentous floc na kumukuha ng mga pinong bula
Naabot ng kumot ang weir sa loob ng isang oras
Maulap na effluent at tumataas na discharge solids

Ang Pinakakaraniwang Root Sanhi

Dissolved oxygen sagging sa ibaba 0.5 mg/L sa bahagi ng palanggana, madalas sa dulo ng pumapasok
Kakulangan ng nutrisyon, dahil maraming basurang pang-industriya ang nagdadala ng mas kaunting nitrogen o phosphorus kaysa sa klasikong 100:5:1 BOD sa nitrogen sa phosphorus ratio
Septic influent na nagdadala ng mga sulfide mula sa mahaba, anaerobic na imburnal
Malawak na pagbabago sa load, pH o temperatura mula sa batch production
Talamak na underloading sa malalaking palanggana, na nagpapagutom sa mga floc-formers

Ang tumataas na putik ay ang impostor sa listahang ito: ang putik ay tumira nang maayos, pagkatapos ay nagde-denitrifies sa clarifier at lumutang pabalik sa mga bula ng nitrogen. Ang lunas ay operational, mas maraming pag-aaksaya, mas mataas na return rate o mas maikling tirahan ng basin, hindi isang kemikal.

Panuntunan sa larangan

Bago mag-dose ng anuman sa isang bulking event, ilakad ang data: DO profile sa kahabaan ng basin, nutrient ratios, SVI sa parehong oras araw-araw. Ang chlorine dosing ng return line ay mabilis na pinipigilan ang filament bulk, ngunit ito ay isang reset button, hindi isang repair. Kung mananatili ang pinagbabatayan na kawalan ng timbang, babalik ang bulking sa loob ng mga linggo.

Pangangasiwa sa Waste Activated Sludge Bago Ito Kukunin ang Badyet

Ang waste activated sludge ay dilute, hindi matatag at mahal sa paghakot, kaya ang pagpapalapot at pag-dewater dito sa site ay halos palaging mas mura kaysa sa pag-truck ito ng basa.

Ang waste activated sludge ay umaalis sa proseso sa humigit-kumulang 99 porsiyentong tubig. Ang pag-dewatering nito sa humigit-kumulang 20 porsiyentong solido ay nakakabawas sa dami ng nahatak sa lugar ng humigit-kumulang 20 beses.

Ang pangalawang putik ay mas mahirap ding mag-dewater kaysa sa pangunahing putik, dahil ang mga biological floc ay nagtataglay ng tubig sa mga maliliit na capillary. Pagkatapos ng polymer conditioning, asahan ang humigit-kumulang 16 hanggang 22 porsiyentong solids mula sa isang screw press o belt filter press sa waste activated sludge, laban sa mas mataas na bilang sa pangunahing materyal, kaya laki ang paghawak ng cake para sa biological stream, hindi ang average.

Ang pagpili ng kagamitan ay mahalaga gaya ng kimika. Ang isang detalyadong paghahambing ng mga disenyo ng screw press laban sa belt filter press ay nagpapakita ng mga trade-off sa capture rate, wash-water demand at atensyon ng operator: ang mga screw press ay patuloy na tumatakbo na may kaunting paglalaba, habang ang mga belt press ay maaaring maghatid ng mas tuyo na cake sa ilang mga putik ngunit nangangailangan ng patuloy na paglilinis ng sinturon.

Ang pagbili ng parehong mga yugto mula sa isang supplier ay nagpapasimple rin ng mga garantiya sa pagganap. Ang Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd., isang industrial wastewater equipment manufacturer na itinatag noong 2015, ay gumagawa ng screw press, belt filter press at decanter centrifuge dewatering machine kasama ng mga aerator, clarifier equipment at screening system, at may hawak na ISO 9001, environmental management at occupational health and safety certifications sa buong disenyo at production chain nito.

Screw Press Sludge Dewatering Machine Gamit ang nakapirming at gumagalaw na mga singsing na may self-cleaning na mekanismo ng turnilyo, ang makinang ito ay nagde-dewater ng putik mula 2000 hanggang 50000 mg/L nang walang pagbara sa tela ng filter. Isang praktikal na pagpipilian para sa paghawak ng mga dami ng putik na nabuo ng mga yugto ng biological na paggamot. Tingnan ang Produkto →

Mga Madalas Itanong Tungkol sa Activated Sludge

Paano naiiba ang activated sludge sa proseso ng biofilm tulad ng MBBR?

Pinapanatili ng activated sludge na nasuspinde ang mga microorganism bilang floc at ibinabalik ang mga ito mula sa clarifier. Ang Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) ay nagpapalaki sa mga ito sa mga plastic carrier na nananatili sa basin, na mas pinahihintulutan ang pag-indayog ng load at hindi na kailangan ng return pumping, habang ang suspended activated sludge ay karaniwang umaabot sa mas mababang effluent BOD na may mas mahigpit na kontrol sa proseso.

Anong halaga ng SVI ang nagpapahiwatig ng malusog na activated sludge?

Tratuhin ang 70 hanggang 150 mL/g bilang malusog na banda. Sa pagitan ng 150 at 200 ang putik ay umaanod at ang clarifier ay dapat bantayan oras-oras; higit sa 200 mL/g ikaw ay nasa bulking territory at malamang na mawala ang solids sa loob ng ilang araw.

Gaano katagal ang pagsisimula ng isang activated sludge system?

Ang paghahasik na may 10 hanggang 20 porsiyento ng disenyong MLSS mula sa kalapit na halaman ay karaniwang nagpapaikli sa pagkomisyon sa dalawa hanggang tatlong linggo. Kung walang seed sludge, asahan ang apat hanggang anim na linggo bago ang matatag na pag-alis, at mas matagal sa malamig na tubig.

Maaari bang gamutin ng activated sludge ang high-strength industrial wastewater?

Oo, kung ang stream ay equalize, ang mga nutrients ay balanse sa humigit-kumulang na 100:5:1 BOD sa nitrogen sa phosphorus ratio, at ang mga nakakalason na shock load ay sinusuri sa upstream. Ang mga kemikal, tela, balat at mga gilingan ng papel ay matagumpay na nagpapatakbo ng activated sludge sa eksaktong batayan na iyon.

Ang buong disiplina sa isang linya: panatilihing lampas sa 1.5 mg/L ang dissolved oxygen, hawakan ang SVI sa ilalim ng 150, i-aaksaya ang putik sa isang iskedyul sa halip na sa instinct, at i-dewater ang iyong nasayang. Ang biology ang gagawa ng iba.