У индустрији пречишћавања отпадних вода, често говоримо о старости муља (θц), температури воде и БПК5 (Се) отпадних вода, али мало њих може заиста да објасни однос између ова три. У ствари, ова три параметра чине језгро „златног троугла“ који утиче на стабилност биолошких система. Старост муља одређује „просечан животни век“ микроорганизама у систему; температура воде контролише "ефикасност" микроорганизама; а ефлуент ОД5 (Се) директно одражава „карту извештаја“ система коначног третмана. Са приближавањем зиме и опадањем температуре воде у постројењима за пречишћавање отпадних вода у различитим регионима, овај чланак, заснован на емпиријским формулама изведеним из прилагођавања оперативних кривих више постројења за пречишћавање отпадних вода, бави се квантитативним односом између ова три фактора за референцу у третману водоснабдевања.
И. Утицај температуре на утицај БПК5 отпадних вода: обрасци у стварном-свету из оперативних података
На основу дугорочних{0}}оперативних података из више постројења за пречишћавање отпадних вода, емпиријске корелације између старости муља (θц) и БПК5 (Се) у различитим температурним опсегима су добијене прилагођавањем криве. Ове формуле показују јасан тренд: више температуре и јача микробна активност резултирају нижим БПК5 ефлуента за исту старост муља; ниже температуре отежавају систем да испуни стандарде.
Односи између различитих температурних опсега су приказани у наставку.
1. Температура изнад 25 степени
Где: р се односи на коефицијент корелације, обично Пирсонов коефицијент корелације, који се користи за мерење јачине линеарне корелације између две варијабле.
2. Температура 20~25 степени
3. Температура 15~20 степени
4. Температура испод 15 степени
ИИ. Детаљно-тумачење основних образаца
Образац 1: Ниже температуре доводе до већег БПК5 ефлуента - чак и са истом старошћу муља
На пример: Под претпоставком да систем ради на θц=10 дана, замењујући формуле изнад:
Више од 25 степени: Се ≈ 2,1 мг/Л
15-20 степени: Се ≈ 3,2 мг/Л
Мање од 15 степени: Се ≈ 4,0 мг/Л
Резултати прорачуна показују да разлика у концентрацији органске материје ефлуента може бити више него двострука. Разлог је једноставан: на ниским температурама, микробна метаболичка активност слаби, степен искоришћења супстрата се смањује, што доводи до „недовољног капацитета третмана“ у истој старости муља.
Образац 2: Се и θц имају негативну експоненцијалну везу-продужавање старости муља увек побољшава ефлуент, али се побољшање прогресивно смањује. Експоненти у формули су сви негативни (-0,744, -0,674, -0,519, -0,554), што указује да: повећање θц → смањење Се, али је експонент мањи од 1; удвостручавање θц неће смањити Се на половину његове првобитне вредности. Односно, након продужења старости муља до одређене мере, даље повећање θц има ограничен ефекат и проузроковаће проблеме као што су старење муља, повећана потражња за кисеоником и лошија својства таложења муља.
Стога, дуже доба муља није увек боље; потребно је пронаћи оптималну равнотежу.
Образац 3: Коефицијент корелације р у зони ниске{1}}температуре је нижи, што указује на повећану нестабилност система.
У опсегу од 15–20... У фазама испод 15 степени (р=0.55) и испод 15 степени (р=0.64), флуктуације температуре у већој мери утичу на ефлуент БПК5. Ово указује да су у условима ниске{8}}температуре микроорганизми осетљивији на промене животне средине; систем је подложнији флуктуацијама раствореног кисеоника и оптерећења; а ефлуент је нестабилнији и захтева прецизнију контролу.
ИИИ. Како користити ове формуле у стварном раду?
1. Повећајте старост муља унапред током зиме
У северним градовима, зимска температура воде може пасти на 10-13 степени. У овом тренутку, препоручује се повећање θц на 12–18 дана како би се надокнадило смањење микробне активности узроковано ниским температурама. Ако се старост муља одржава на 8-10 дана лети, ефлуент је склон пропадању.
2. Смањите старост муља током лета да бисте повећали капацитет оптерећења система третмана
Када је температура воде изнад 25 степени, због велике микробне активности, старост муља се може на одговарајући начин смањити на 6–8 дана да би се повећао капацитет-носивости система и смањила запремина муља. Ово је такође разлог зашто многа постројења за пречишћавање отпадних вода током лета доживљавају „велико испуштање муља и лак рад система“.
3. Овај метод се може користити за дијагнозу процеса-одређивање да ли су абнормалности у отпадним водама узроковане старошћу муља или температуром.
Када се ефлуент БПК5 повећа, следећи кораци се могу користити да би се утврдио узрок:
(1) Израчунати струју θц;
(2) Изаберите одговарајућу формулу на основу температуре воде да бисте израчунали теоретски Се;
(3) Упоредите теоријску вредност са стварном вредношћу: Ако је стварна вредност много већа од теоријске вредности, то указује на шок оптерећења, недовољно раствореног кисеоника или токсичне супстанце; ако је стварна вредност близу теоријске вредности, али нешто виша, то указује на недовољну старост муља или претерано ниску температуру.
Ово је најчешће коришћена „метода брзе дијагнозе“ од стране оперативних инжењера.
ИВ. Закључак: Разумевање формула је кључно за разумевање логике рада система
Многи људи су навикли да процењују рад постројења за пречишћавање отпадних вода на основу искуства, али искуству је потребна подршка подацима, а ове емпиријске формуле пружају најинтуитивнију квантитативну основу. Кажу нам да: старост муља није произвољно подешена и да се мора ускладити са температуром; ниска температура је највећи изазов за биолошке системе и мере треба предузети унапред; иза промена у БПК5 ефлуента је укупан одговор микробног екосистема на животну средину. Разумевање „односа златног троугла“ између старости муља, температуре воде и БПК5 ефлуента је од суштинског значаја за постизање истински префињеног управљања радом усредсређеног на микроорганизме.