Confronto tra vasche di sedimentazione primaria e secondaria

La disputa su quale sia più importante, la vasca di sedimentazione primaria o quella secondaria, dura da molto tempo.

Alcuni addetti al trattamento delle acque ritengono che la vasca di sedimentazione primaria sia all'avanguardia dell'intero sistema di trattamento delle acque e svolga un ruolo importante nell'attenuare l'impatto dei cambiamenti nella qualità dell'acqua sul successivo sistema biochimico; altri addetti al trattamento delle acque ritengono che la cosa più frustrante sia che l'effluente dalla vasca di sedimentazione secondaria diventi poco a poco torbido davanti a loro.

Naturalmente, alcuni nuovi impianti di trattamento delle acque reflue che enfatizzano l'eliminazione di azoto e fosforo e hanno requisiti di effluenti più elevati hanno persino iniziato a ridurre/sostituire l'uso di vasche di sedimentazione primaria e secondaria.

Oggi parleremo dei tre aspetti delle vasche di sedimentazione primaria e secondaria, analizzando le principali differenze, le precauzioni e i problemi anomali.

Vasca di sedimentazione primaria: abbreviazione di vasca di sedimentazione primaria, solitamente posta dietro la griglia e la camera di sedimentazione e prima della vasca di aerazione, rimuove principalmente i solidi sedimentabili e l'effetto di rimozione può raggiungere oltre il 90%, il che favorisce il normale funzionamento della fase biologica.

Vasca di sedimentazione secondaria: abbreviazione di vasca di sedimentazione secondaria, solitamente installata dopo la struttura di trattamento biologico e prima del trattamento profondo o dello scarico, utilizzata principalmente per separare il liquido misto nella vasca di aerazione e la concentrazione del fango di ritorno, che è una parte importante del trattamento biologico.

Vasca di sedimentazione primaria: principalmente solidi sospesi SS, un po' di sostanza organica (principalmente BOD5 sospeso), può migliorare le condizioni operative delle strutture di trattamento biologico.

Vasca di sedimentazione secondaria: miscela di fanghi attivi, presenta le seguenti caratteristiche: elevata concentrazione, flocculabilità, leggerezza, lenta velocità di sedimentazione, ecc.

Vasca di sedimentazione primaria: in base alla forma e alle caratteristiche del flusso d'acqua, può essere suddivisa in flusso orizzontale, flusso radiale, flusso verticale, tipo a piastra inclinata (tubo) e altri tipi di vasca. La vasca di sedimentazione primaria comprende principalmente cinque aree principali: area di ingresso dell'acqua, area di uscita dell'acqua, area di sedimentazione, area dei fanghi, zona cuscinetto.

Vasca di sedimentazione secondaria: divisa in base alla direzione del flusso dell'acqua, può essere divisa in flusso orizzontale, flusso radiale, flusso verticale, piastra inclinata (a tubo) e altri tipi di vasca. La vasca di sedimentazione secondaria comprende principalmente quattro aree principali: area di ingresso dell'acqua, area di flocculazione, area di sedimentazione stratificata e area di compressione.

Vasca di sedimentazione primaria: carico superficiale 1.5-3.0m³/㎡.h; velocità di sedimentazione di progetto 1.5-3.0m/h; tempo di sedimentazione 1.0-2.0h; carico di sbarramento inferiore o uguale a 2,9 L/sm; contenuto di umidità dei fanghi 95%-97%;

Seconda vasca di sedimentazione (dopo il metodo dei fanghi attivi): carico superficiale 1.0-1.5m³/㎡.h; velocità di sedimentazione di progetto 1.0-1.5m/h; tempo di sedimentazione 1.5-2.5h; carico di sbarramento inferiore o uguale a 1.7L/sm; contenuto di umidità dei fanghi 99.2%-99.6%;

Seconda vasca di sedimentazione (dopo il metodo del biofilm): carico superficiale 1.0~1.5(m3/m2.h), tempo di sedimentazione 1.5~4.0h, contenuto di umidità del fango 96~98%, carico di sbarramento inferiore o uguale a 1.7L/(sm).

1) In base alla forma del serbatoio di sedimentazione primaria e alla forma del raschiatore, determinare il metodo di raschiatura e la lunghezza del ciclo di raschiatura. Evitare che i fanghi di sedimentazione rimangano troppo a lungo per causare fanghi galleggianti o che raschino i fanghi troppo frequentemente o troppo rapidamente per disturbare i fanghi che affondano.

2) Il serbatoio di sedimentazione primaria adotta generalmente uno scarico intermittente dei fanghi. È importante riassumere l'esperienza e padroneggiare manualmente il numero e il tempo di scarico dei fanghi in base all'esperienza. Quando si adotta uno scarico continuo dei fanghi, si dovrebbe prestare attenzione all'osservazione della portata dello scarico dei fanghi e del colore dei fanghi scaricati.

3) L'ispezione consiste nel verificare se l'uscita dell'acqua da ogni piscina è uniforme, se il deflusso dell'acqua dalla diga è uniforme, se la bocca della diga è bloccata da scorie e se è necessario regolarla o ripararla in tempo.

4) Durante l'ispezione, verificare che le scorie nel secchio delle scorie possano essere scaricate senza problemi, che il raschiatore delle scorie e il deflettore del secchio delle scorie siano abbinati correttamente e che siano regolati o riparati in tempo.

5) Durante l'ispezione, prestare attenzione a eventuali rumori anomali nell'attrezzatura di raschiatura, raschiatura e scarico del fango e verificare che l'anticorrosione dei suoi componenti sia intatta e qualificata, che non vi siano allentamenti, ecc. e regolarli o ripararli in tempo.

6) Il tubo di scarico del fango deve essere lavato almeno una volta al mese per evitare che fango, grasso, ecc. si intasino nel tubo, in particolare nella valvola. La frequenza di lavaggio deve essere aumentata in inverno. Svuotare il serbatoio di sedimentazione primaria ogni anno ed effettuare una pulizia e un'ispezione approfondite.

7) Eseguire analisi e test tempestivi degli elementi di ispezione di routine del serbatoio di sedimentazione primaria secondo le normative, in particolare elementi importanti come SS devono essere confrontati in tempo per determinare se il tasso di rimozione SS è normale. Se diminuisce, devono essere prese le misure di rettifica necessarie.

8) Elementi di ispezione di routine del serbatoio di sedimentazione primaria: temperatura dell'acqua, valore pH, CODcr, BOD5, TS, SS dell'acqua in ingresso e in uscita, contenuto solido e contenuto solido volatile del fango scaricato, ecc.

Un esperto ritiene che le ispezioni regolari possano rilevare tempestivamente un funzionamento anomalo del serbatoio di sedimentazione primaria in modo che possano essere adottate misure corrispondenti per regolarlo. Ad esempio, osservando la quantità di bolle che fuoriescono dalla superficie del serbatoio di sedimentazione primaria durante l'ispezione, la quantità di fango sul fondo del serbatoio di sedimentazione primaria può essere valutata approssimativamente (questo perché la reazione anaerobica della materia organica trascinata dal limo inorganico depositato sul fondo del serbatoio di sedimentazione primaria rilascia metano, idrogeno solforato e altri gas); Durante l'ispezione, osservare se l'effluente del serbatoio di sedimentazione primaria contiene fanghi residui. Dopo che i fanghi residui entrano nella circolazione del sistema, faranno sì che l'effluente del serbatoio di sedimentazione primaria contenga fanghi attivi nei casi gravi. È necessario eseguire tempestivamente il laboratorio di disidratazione dei fanghi per aumentare il trattamento dei fanghi residui, altrimenti questa parte dei fanghi residui entrerà nuovamente nella piscina biochimica attraverso l'effluente della vasca di sedimentazione primaria e lo scarico dei fanghi residui non verrà affatto ottenuto.

1) Controllare e regolare regolarmente l'attrezzatura di distribuzione dell'acqua del serbatoio di sedimentazione secondaria per garantire che il flusso di liquido miscelato in ingresso in ciascun serbatoio di sedimentazione secondaria sia uniforme.

2) Controllare l'accumulo di scorie nel secchio delle scorie e scaricarlo in tempo, quindi sciacquare frequentemente il secchio delle scorie con acqua. Allo stesso tempo, prestare attenzione al fatto che il raschiatore delle scorie e il deflettore del secchio delle scorie siano abbinati correttamente e regolarli o ripararli in tempo.

3) Controllare e regolare regolarmente la planarità della piastra di scarico dell'acqua per evitare un'uscita dell'acqua irregolare e fenomeni di flusso corto, e rimuovere tempestivamente le scorie che pendono sulla piastra di scarico e il biofilm e le alghe che pendono sulla canalina di scarico dell'acqua.

4) Durante l'ispezione, osservare attentamente gli indicatori sensoriali dell'effluente, come le variazioni di altezza dell'interfaccia dei fanghi, la quantità di fanghi sospesi, la presenza di fanghi galleggianti, ecc. e adottare misure mirate per risolvere il problema in tempo dopo aver riscontrato anomalie, per evitare di compromettere la qualità dell'acqua.

5) Controllare il funzionamento del carico dell'attrezzatura di raschiatura dei fanghi, raschiatura delle scorie e scarico dei fanghi, osservando principalmente se le vibrazioni, il rumore e il funzionamento del motore di azionamento sono normali e se la velocità lineare, la velocità angolare, ecc. rientrano nell'intervallo impostato. Durante l'ispezione, prestare attenzione a eventuali suoni anomali e verificare se l'anticorrosione è intatto e qualificato, se ci sono parti allentate, ecc. e regolarle o ripararle in tempo.

6) Svuotare regolarmente (solitamente una volta all'anno) il serbatoio di sedimentazione secondaria per ispezionarlo e sottoporlo a manutenzione, verificando attentamente eventuali anomalie nelle apparecchiature sottomarine, nelle tubazioni, nel fondo della piscina e nel coordinamento delle apparecchiature, e ripararle in base alla situazione specifica.

7) Poiché il serbatoio di sedimentazione secondaria è generalmente interrato in profondità, quando il livello delle falde acquifere è alto e il serbatoio di sedimentazione secondaria deve essere svuotato, per prevenire il fenomeno della piscina galleggiante, è necessario confermare in anticipo la situazione specifica del livello delle falde acquifere. Se necessario, il livello delle falde acquifere attorno al serbatoio di sedimentazione secondaria può essere abbassato prima dello svuotamento.

8) Verificare se il sistema di controllo automatico relativo al serbatoio di sedimentazione può essere collegato normalmente, come ad esempio lo scarico automatico dei fanghi residui o la funzione di schiuma del serbatoio di sedimentazione secondaria in base al livello del fango misurato dal misuratore del livello del fango.

Cause e contromisure per le particelle fini sospese nell'effluente delle vasche di sedimentazione primaria

Le cause principali sono: 1) shock da carico idraulico o sovraccarico a lungo termine; poiché il flusso d'acqua ridotto riduce il tempo di ritenzione, i fiocchi entrano nello sbarramento dell'effluente con il flusso d'acqua prima di depositarsi; 2) sovra-aerazione dei fanghi attivi nella vasca di aerazione, ovvero l'ossidazione e la disintegrazione dei fanghi stessi; 3) alcune particelle inquinanti difficili da precipitare vengono aggiunte all'affluente.
Contromisure: 1) Aggiungere serbatoi di regolazione per distribuire uniformemente il carico idraulico dell'acqua in ingresso; 2) Regolare l'irregolarità delle strutture di ingresso e uscita per ridurre l'impatto del carico di impatto e superare la situazione di cortocircuito; 3) Regolare i parametri operativi del serbatoio di aerazione per migliorare le prestazioni di flocculazione dei fanghi, come il tempestivo rifornimento in caso di carenza di nutrienti, la riduzione dell'età dei fanghi causata dall'eccessiva età dei fanghi e la regolazione del volume di aerazione per un'eccessiva aerazione; 4) Aggiungere flocculanti per migliorare le prestazioni di sedimentazione di alcune particelle sospese difficili da precipitare; far entrare uniformemente il surnatante del digestore e dell'addensatore nel serbatoio di sedimentazione primaria per eliminarne l'impatto negativo; 5) Far entrare uniformemente i fanghi residui nel serbatoio di sedimentazione secondaria nel serbatoio di sedimentazione primaria per eliminare l'impatto del riflusso dei fanghi residui.

Cause e contromisure per la galleggiabilità dei fanghi nella vasca di sedimentazione primaria

I motivi principali sono: 1) Anche la freschezza dell'acqua in entrata può influire sul galleggiamento dei fanghi. Le acque reflue gravemente corrotte possono causare il galleggiamento dei fanghi; 3) I fanghi di ritorno dal serbatoio di sedimentazione secondaria possono entrare in parte del serbatoio di sedimentazione primaria. A causa del suo alto contenuto di nitrati, la mancanza di ossigeno dopo l'ingresso nel serbatoio di sedimentazione primaria può causare la denitrificazione del nitrato e la sua riduzione in gas azoto attaccato ai fanghi, causandone il galleggiamento. 4) Il surnatante del serbatoio di concentrazione dei fanghi e l'effluente del disidratatore entrano nel serbatoio di sedimentazione primaria, causando la torbidità dell'effluente.

Contromisure: 1) Se il fango galleggia frequentemente, i dati sul carico superficiale, sul tempo di residenza e sul carico di traboccamento devono essere calcolati dai parametri di controllo per vedere se rientrano nei parametri di controllo, altrimenti devono essere regolati; 2) Rafforzare il lavoro di rimozione della schiuma, in modo che il fango galleggiante possa essere rimosso in tempo attraverso l'azione del raschiatore della schiuma; 3) Controllando il successivo sistema di trattamento biochimico, l'età del fango può essere ridotta, il processo di nitrificazione può essere ridotto e la quantità di fango restituito può essere aumentata per ridurre il suo tempo di residenza: 4) Migliorare il funzionamento del digestore e dell'addensatore e migliorare l'efficienza operativa del digestore e del post-addensatore. Flocculanti inorganici possono essere aggiunti alle acque reflue disidratate per concentrarle e precipitarle prima di inviarle al serbatoio di sedimentazione primaria.

Cause e contromisure del cortocircuito dei fanghi in uscita

Le cause principali sono: 1) È causato da un eccessivo carico di traboccamento della piastra di sbarramento o da una piastra di sbarramento irregolare. 2) I fanghi galleggiano a causa del malfunzionamento del raschiatore. 3) La superficie del serbatoio di sedimentazione a flusso radiale è influenzata da forti venti e ha un flusso distorto.
Contromisure: 1) Ridurre il carico della piastra di scarico o regolarne l'altezza di uscita in modo uniforme; 2) Riparare e sostituire tempestivamente il raschiatore difettoso.
 

Motivi e contromisure per il basso livello di ossigeno disciolto nell'effluente della vasca di sedimentazione secondaria

1) I fanghi attivi rimangono nella vasca di sedimentazione secondaria per troppo tempo e i microrganismi aerobici nei fanghi continuano a consumare ossigeno, con conseguente diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'effluente della vasca di sedimentazione secondaria.
Contromisure: aumentare la quantità di fanghi restituiti e ridurre il tempo di residenza.

2) La macchina di aspirazione (raschiatura) dei fanghi è in cattive condizioni di funzionamento, con conseguente incapacità di riportare in tempo i fanghi locali nel serbatoio di sedimentazione secondaria; alcuni fanghi rimangono nel serbatoio di sedimentazione secondaria per troppo tempo e i microrganismi aerobici nei fanghi continuano a consumare ossigeno, con conseguente diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria.
Contromisure: riparare in tempo la macchina di aspirazione (raschiatura) dei fanghi per riportarla alle normali condizioni di funzionamento.

3) La temperatura dell'acqua aumenta improvvisamente, il che aumenta il consumo di ossigeno dei microrganismi aerobici nelle attività fisiologiche e rafforza l'attività dei microrganismi anaerobici nelle aree anossiche locali, portando infine a una diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'effluente della vasca di sedimentazione secondaria.

Contromisure: provare a prolungare il tempo di ritenzione delle acque reflue negli impianti di pretrattamento, ad esempio mediante regolazione dell'omogeneizzazione, sfruttare appieno il volume del serbatoio di regolazione per far circolare acqua ad alta temperatura o ridurre la temperatura rafforzando la pre-aerazione per favorire l'evaporazione del vapore acqueo.

Cause e contromisure per l'aumento improvviso di BOD5 e COD dell'effluente della vasca di sedimentazione secondaria

1) La quantità di liquami che entra nel serbatoio di aerazione aumenta improvvisamente, il carico organico aumenta improvvisamente o la concentrazione di sostanze tossiche e nocive aumenta improvvisamente.

Contromisure: rafforzare il monitoraggio della qualità delle acque reflue e sfruttare appieno il ruolo del serbatoio di regolazione per rendere l'acqua in ingresso il più equilibrata possibile.

2) Cattiva gestione della vasca di aerazione (ad esempio aerazione e ossigenazione insufficienti), con conseguente aumento improvviso degli effluenti.
Contromisure: rafforzare la gestione della vasca di aerazione e adeguare tempestivamente i vari parametri operativi.

3) Cattiva gestione della vasca di sedimentazione secondaria (ad esempio pulizia non tempestiva delle schiume, funzionamento anomalo del raschiatore, ecc.)
Contromisure: rafforzare la gestione della vasca di sedimentazione secondaria, effettuare ispezioni tempestive e correggere immediatamente i problemi quando vengono rilevati.

Cause e contromisure per la galleggiabilità dei fanghi nella vasca di sedimentazione secondaria

Le ragioni principali sono: 1) La ragione principale della galleggiabilità dei fanghi è che questi fanghi normali rimangono nella vasca di sedimentazione secondaria per troppo tempo e si verifica un'acidificazione dovuta al consumo graduale di ossigeno disciolto e vengono prodotti nuovo H2S e altri gas che si attaccano ai fiocchi di fango, riducendone la densità e causando la galleggiabilità dei fanghi.

2) Quando l'SRT del sistema è lungo, dopo che si verifica la nitrificazione, il liquido miscelato che entra nel serbatoio di sedimentazione secondaria conterrà una grande quantità di nitrato. Il fango nel serbatoio di sedimentazione secondaria subirà la denitrificazione a causa della mancanza di sufficiente ossigeno disciolto (DD<0.5mg/L). The N2 produced by denitrification will also attach to the sludge flocs, reducing their density and causing the sludge to float.

Contromisure: 1) Scaricare in tempo i fanghi in eccesso e aumentare la quantità di fanghi restituiti per evitare che rimangano troppo a lungo nel serbatoio di sedimentazione secondaria; 2) Aumentare la quantità di ossigeno fornita all'estremità del serbatoio di aerazione per aumentare il contenuto di ossigeno disciolto nel liquido miscelato che entra nel serbatoio di sedimentazione secondaria per garantire che i fanghi nel serbatoio di sedimentazione secondaria non siano in uno stato anaerobico o anossico; 3) Per la flottazione dei fanghi causata dalla denitrificazione, lo scarico dei fanghi in eccesso può anche essere aumentato per ridurre l'SRT e lo scopo del controllo della denitrificazione può essere raggiunto controllando il grado di nitrificazione.