Για όσους εργάζονται στον τομέα της επεξεργασίας λυμάτων, υπάρχει ένα κοινό ερώτημα που πολλοί έχουν αναρωτηθεί: Θα πρέπει να εγκατασταθεί μια δεξαμενή καθίζησης μετά τη δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης; Κάποιοι υποστηρίζουν ότι είναι περιττή και απλώς σπατάλη χρημάτων, ενώ άλλοι επιμένουν ότι είναι απαραίτητη—χωρίς αυτήν, οι επόμενες διαδικασίες θα μπορούσαν να τεθούν σε κίνδυνο. Σήμερα, θα αναλύσουμε αυτό το θέμα με απλά λόγια, διασφαλίζοντας σαφήνεια τόσο για τους νεοεισερχόμενους όσο και για τους έμπειρους ειδικούς. Ανεξάρτητα από το επίπεδο εμπειρίας σας, αυτή η συζήτηση θα σας αφήσει καλά ενημερωμένους.
Πρώτον, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τον σκοπό της δεξαμενής υδρόλυσης και οξίνισης. Με απλά λόγια, χρησιμεύει ως «ειδικός προεπεξεργασίας» στην επεξεργασία λυμάτων, στοχεύοντας συγκεκριμένα την ανθεκτική οργανική ύλη. Για παράδειγμα, ουσίες μεγάλων μορίων σε βιομηχανικά λύματα ή λίπη και ίνες σε οικιακά λύματα διασπώνται από μικροοργανισμούς στη δεξαμενή σε μικρότερα μόρια—όπως το ψιλοκόψιμο ενός μεγάλου κομματιού χοιρινού κρέατος braised—καθιστώντας τα ευκολότερα για την επόμενη αερόβια δεξαμενή να «χωνέψει και να απορροφήσει». Αυτό το βήμα ενισχύει επίσης τη βιοδιασπασιμότητα των λυμάτων, διπλασιάζοντας αποτελεσματικά την απόδοση των επόμενων διαδικασιών επεξεργασίας, ενώ ταυτόχρονα παράγει βιοαέριο, καθιστώντας το ένα στάδιο «απόβλητα σε πόρους».
Αλλά εδώ είναι το πρόβλημα: η δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης δεν λειτουργεί ήσυχα. Η λάσπη στο εσωτερικό πρέπει να παραμένει σε αιώρηση για να εξασφαλιστεί πλήρης επαφή με τα λύματα, επιτρέποντας στους μικροοργανισμούς να λειτουργούν αποτελεσματικά. Ωστόσο, αυτή η ανατάραξη έχει ως αποτέλεσμα το νερό να μεταφέρει πολυάριθμα λεπτά φλοκ λάσπης, μερικώς υποβαθμισμένα αιωρούμενα στερεά, ακόμη και ορισμένα παλαιωμένα, αποκολλημένα βιοφίλμ. Εάν αυτές οι ουσίες ρέουν απευθείας στην επόμενη μονάδα επεξεργασίας—όπως μια UASB, δεξαμενή οξείδωσης επαφής ή δεξαμενή μεμβράνης MBR—οι συνέπειες θα μπορούσαν να είναι σοβαρές.
Ας συζητήσουμε πρώτα τις συνέπειες της μη εγκατάστασης δεξαμενής καθίζησης. Εάν ένας αντιδραστήρας UASB είναι συνδεδεμένος κατάντη, τα υπερβολικά αιωρούμενα στερεά στο νερό θα εναποτεθούν γύρω από τον διανομέα UASB. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό μπορεί να φράξει τις οπές διανομής, οδηγώντας σε ανομοιόμορφη κατανομή της ροής του νερού. Επιπλέον, η κοκκώδης λάσπη στο εσωτερικό μπορεί να ξεπλυθεί, διαταράσσοντας την αρχικά αποτελεσματική αναερόβια διαδικασία αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας μειώνεται κατακόρυφα, καθιστώντας απαραίτητες τις συχνές διακοπές για εκβάθυνση, κάτι που είναι χρονοβόρο και δαπανηρό.
Εάν το σύστημα είναι μια δεξαμενή οξείδωσης επαφής, η κατάσταση δεν θα είναι πολύ καλύτερη. Το βιοφίλμ στη δεξαμενή οξείδωσης επαφής αναπτύσσεται στο υλικό συσκευασίας. Όταν υπάρχει περίσσεια αιωρούμενων στερεών στο νερό, αυτά θα προσκολληθούν στην επιφάνεια του βιοφίλμ, εμποδίζοντας τις διαδρομές για οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά. Ως αποτέλεσμα, το βιοφίλμ δεν μπορεί να αναπνεύσει ή να «φάει», γερνά σταδιακά και αποκολλάται. Ο πληθυσμός των μικροβίων στη δεξαμενή μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, οδηγώντας σε ελλιπή επεξεργασία λυμάτων.
Υπάρχει επίσης η κοινώς χρησιμοποιούμενη δεξαμενή μεμβράνης MBR, η οποία έχει υψηλότερες απαιτήσεις για αιωρούμενα στερεά στην εισροή. Το μείγμα λάσπης-νερού από τη δεξαμενή υδρόλυσης οξίνισης τροφοδοτείται απευθείας στη δεξαμενή μεμβράνης. Αυτά τα μικροσκοπικά φλοκ λάσπης φράζουν γρήγορα τους πόρους της μεμβράνης, οδηγώντας σε μείωση της ροής της μεμβράνης και απότομη αύξηση της διαμεμβρανικής πίεσης (TMP). Μια μεμβράνη που θα μπορούσε να διαρκέσει τρία έως πέντε χρόνια μπορεί να χρειαστεί αντικατάσταση εντός ενός έτους, αυξάνοντας σημαντικά το κόστος. Επιπλέον, η συχνότητα της οπισθοπλύσης πρέπει να αυξηθεί, διπλασιάζοντας τον φόρτο εργασίας.
Κάποιοι μπορεί να υποστηρίξουν, «Η συγκέντρωση λάσπης στη δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης δεν είναι υψηλή και το να έχουμε λίγα υπολείμματα στο νερό δεν θα πρέπει να είναι μεγάλο πρόβλημα, σωστά;» Αλλά αυτή η λογική είναι εσφαλμένη. Ακόμα κι αν τίποτα δεν φαίνεται λάθος βραχυπρόθεσμα, αυτά τα αιωρούμενα στερεά θα συσσωρευτούν σταδιακά στις επόμενες διαδικασίες επεξεργασίας. Είναι σαν μια αποχέτευση νοικοκυριού—η περιστασιακή τριχόπτωση μπορεί να μην προκαλέσει απόφραξη, αλλά η καθημερινή συσσώρευση θα οδηγήσει τελικά σε απόφραξη. Επιπλέον, η υπερβολική αιωρούμενη ύλη στο νερό μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την ακρίβεια των δοκιμών ποιότητας νερού κατάντη. Για παράδειγμα, οι μετρήσεις COD και BOD μπορεί να δείξουν υψηλότερα αποτελέσματα, οδηγώντας σας να πιστεύετε εσφαλμένα ότι η επεξεργασία είναι αναποτελεσματική και ενδεχομένως να σας οδηγήσει σε λάθος δρόμο.
Ποια είναι τα συγκεκριμένα οφέλη από την προσθήκη δεξαμενής καθίζησης; Πρώτον και κύριον, επιτρέπει άμεσα τον «διαχωρισμό λάσπης-νερού». Η δεξαμενή καθίζησης λειτουργεί σαν ένα «φίλτρο», επιτρέποντας στο μείγμα λάσπης-νερού από τη δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης να «καθιζάνει» αργά μέσα στη δεξαμενή. Τα βαρύτερα φλοκ λάσπης βυθίζονται στον πυθμένα, ενώ καθαρό νερό ρέει από πάνω, μειώνοντας άμεσα το βάρος στις επόμενες διαδικασίες. Η καθιζάνουσα λάσπη μπορεί επίσης να ανακυκλωθεί πίσω στη δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης. Αφενός, αυτό βοηθά στη διατήρηση της συγκέντρωσης λάσπης στη δεξαμενή, ενισχύοντας τον πληθυσμό των μικροβίων και βελτιώνοντας την απόδοση αποδόμησης. Αφετέρου, μειώνει τον όγκο εκκένωσης λάσπης και μειώνει το κόστος επεξεργασίας λάσπης, επιτυγχάνοντας δύο στόχους ταυτόχρονα.
Δεύτερον, η προσθήκη δεξαμενής καθίζησης μπορεί να ενισχύσει τη σταθερότητα ολόκληρου του συστήματος επεξεργασίας. Στη βιομηχανία επεξεργασίας λυμάτων, η μεγαλύτερη ανησυχία είναι η «διακύμανση»—ακόμη και μικρές αλλαγές στην ποιότητα της εισροής ή στον ρυθμό ροής μπορούν να διαταράξουν τις διαδικασίες κατάντη. Με το αποτέλεσμα αποθήκευσης της δεξαμενής καθίζησης, ακόμη και αν τα αιωρούμενα στερεά στη δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης υπερβαίνουν περιστασιακά τα πρότυπα, η δεξαμενή καθίζησης μπορεί να αναχαιτίσει τις περισσότερες ακαθαρσίες, αποτρέποντας τις διακυμάνσεις από το να διαδοθούν στο επόμενο στάδιο. Αυτό ισοδυναμεί με την προσθήκη ενός «κλειδιού ασφαλείας» σε ολόκληρο το σύστημα.
Φυσικά, δεν είναι απαραίτητο να εγκατασταθεί δεξαμενή καθίζησης σε όλες τις περιπτώσεις. εξαρτάται από τις συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας. Για παράδειγμα, σε ορισμένες μικρής κλίμακας μονάδες επεξεργασίας οικιακών λυμάτων, η δεξαμενή υδρόλυσης και οξίνισης συνδέεται απευθείας με μια συμπαγή ενσωματωμένη μονάδα, η οποία εγγενώς περιλαμβάνει μια απλή λειτουργία καθίζησης. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μια ξεχωριστή δεξαμενή καθίζησης μπορεί να μην απαιτείται. Ομοίως, για ορισμένα βιομηχανικά λύματα, η περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά είναι εξαιρετικά χαμηλή και το λειτουργικό φορτίο της δεξαμενής υδρόλυσης και οξίνισης είναι επίσης ελάχιστο, με αποτέλεσμα αμελητέα εκκένωση λάσπης. Εάν οι υπολογισμοί επιβεβαιώσουν ότι αυτό δεν έχει καμία επίπτωση στις επόμενες διαδικασίες, μπορεί επίσης να θεωρηθεί αποδεκτό να παραλειφθεί η δεξαμενή καθίζησης. Ωστόσο, τέτοια σενάρια είναι σχετικά σπάνια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ειδικά για έργα με μεγάλους όγκους επεξεργασίας νερού, υψηλή περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά και αυστηρές απαιτήσεις για την ποιότητα της εισροής για τις επόμενες διαδικασίες, οι δεξαμενές καθίζησης είναι απαραίτητες.
Επιπλέον, ο σχεδιασμός της δεξαμενής καθίζησης πρέπει επίσης να εξεταστεί προσεκτικά. Δεν μπορείτε απλά να σκάψετε ένα λάκκο και να το χρησιμοποιήσετε ως δεξαμενή καθίζησης. Η περιοχή, το βάθος και ο χρόνος υδραυλικής κατακράτησης της δεξαμενής καθίζησης θα πρέπει να καθορίζονται με βάση τον όγκο εκροής και τη συγκέντρωση αιωρούμενων στερεών της δεξαμενής υδρόλυσης οξίνισης. Για παράδειγμα, εάν ο χρόνος παραμονής είναι πολύ σύντομος, η λάσπη μπορεί να μην βυθιστεί πλήρως. Εάν είναι πολύ μεγάλος, θα καταλαμβάνει πάρα πολύ έδαφος και θα αυξήσει την επένδυση. Και ο σωλήνας εκκένωσης λάσπης στο κάτω μέρος της πισίνας θα πρέπει να σχεδιαστεί λογικά, με τακτική εκκένωση λάσπης για να αποτρέπεται η στερεοποίηση της λάσπης στο κάτω μέρος της πισίνας και να επηρεάζεται το αποτέλεσμα καθίζησης.
Εν κατακλείδι, το αν θα προστεθεί ή όχι δεξαμενή καθίζησης στη δεξαμενή υδρόλυσης οξίνισης εξαρτάται από τις «απαιτήσεις της επόμενης διαδικασίας» και τον «αντίκτυπο των αιωρούμενων στερεών στην εκροή». Εάν η επόμενη διαδικασία είναι ευαίσθητη στα εισερχόμενα αιωρούμενα στερεά ή εάν τα εξερχόμενα αιωρούμενα στερεά θέτουν κίνδυνο για το σύστημα, η δεξαμενή καθίζησης πρέπει να προστεθεί. Αυτό δεν είναι σπατάλη χρημάτων, αλλά μια απαραίτητη επένδυση για να διασφαλιστεί η μακροχρόνια σταθερή λειτουργία ολόκληρου του συστήματος επεξεργασίας λυμάτων. Αντίθετα, εάν οι συνθήκες εργασίας είναι ειδικές και μετά από επαγγελματικό υπολογισμό, πράγματι δεν είναι απαραίτητο, τότε μπορεί να εξοικονομηθεί, αλλά πρέπει να ασκηθεί προσοχή για να μην θυσιαστεί το μεγάλο για το μικρό και, στο τέλος, να δαπανηθούν περισσότερα έξοδα συντήρησης και αποκατάστασης.
Η επεξεργασία λυμάτων είναι ένα συστηματικό έργο και κάθε σύνδεσμος είναι αλληλένδετος. Ο συνδυασμός δεξαμενής υδρόλυσης οξίνισης και δεξαμενής καθίζησης μπορεί να φαίνεται σαν ένα μικρό ζήτημα, αλλά στην πραγματικότητα επηρεάζει το αποτέλεσμα επεξεργασίας και το κόστος λειτουργίας και συντήρησης ολόκληρου του έργου. Έτσι, όταν σχεδιάζετε, μην παίρνετε βιαστικές αποφάσεις. Αντίθετα, εξετάστε την πραγματική κατάσταση και συμβουλευτείτε επαγγελματίες για να αποφύγετε παρακάμψεις και να κάνετε πραγματικά το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων να λειτουργήσει.
