การป้องกันการรวมตัวของตะกอนที่แหล่งกำเนิด: กลยุทธ์หลักในการออกแบบกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

การรวมตะกอนเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยและท้าทายที่สุดในระบบบำบัดน้ำเสียแบบตะกอนเร่ง โดยแสดงให้เห็นประสิทธิภาพในการตกตะกอนของตะกอนที่เสื่อมลง (SVI > 150 มล./กรัม) ความล้มเหลวของตะกอน-การแยกน้ำในถังตกตะกอนลำดับที่สอง และปริมาณสารแขวนลอยที่มากเกินไป (SS) ในน้ำทิ้ง ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบในกรณีร้ายแรง โซลูชันแบบเดิมๆ มักจะมุ่งเน้นไปที่การปรับเปลี่ยนในกรณีฉุกเฉินในระหว่างการปฏิบัติงาน (เช่น การเติมสารตกตะกอนหรือการปรับออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (DO) แต่มาตรการเหล่านี้เป็นเพียงวิธีแก้ปัญหาชั่วคราวและเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน อันที่จริง การป้องกันการรวมตัวของตะกอนควรดำเนินการในขั้นตอนการออกแบบกระบวนการ-โดยขจัดสาเหตุของการเติบโตของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใยมากเกินไปหรือการเพิ่มความหนืดของเส้นใยที่ไม่ใช่- ผ่านการเลือกการกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ การจับคู่พารามิเตอร์ปฏิบัติการ และการรวมหน่วยการทำงานเป็นวิธีการพื้นฐานในการบรรลุ-ในระยะยาว การทำงานของระบบที่เสถียร บทความนี้อิงตามกลไกการก่อตัวของการอัดตะกอน เสนอกลยุทธ์การออกแบบแบบบูรณาการที่ครอบคลุม "การเลือกเครื่องปฏิกรณ์-การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์-การกำหนดค่าระบบเสริม" จากมุมมองของการออกแบบกระบวนการทั้งหมด

Sludge bulking is primarily classified into two categories: filamentous bulking (accounting for >90%) และไม่ใช่-การพองตัวแบบมีเส้นใย การเกิดขึ้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับข้อบกพร่องในการออกแบบกระบวนการ การชี้แจงสาเหตุและความสัมพันธ์ของการออกแบบระหว่างทั้งสองประเภทนี้ถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการออกแบบที่แม่นยำ

1. การพะรุงพะรังแบบเส้นใย: "ความไม่สมดุลของระบบนิเวศ" ที่เกิดจากข้อบกพร่องด้านการออกแบบ

แบคทีเรียเส้นใยเป็นพืชปกติในตะกอนเร่ง การเจริญเติบโตปานกลางสามารถเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างฝูงได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อการออกแบบกระบวนการนำไปสู่ ​​"ความได้เปรียบในการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย" การพองตัวจะเกิดขึ้น การออกแบบหลัก-ปัจจัยที่เกี่ยวข้อง ได้แก่: ประการแรก การกระจายออกซิเจนละลายน้ำ (DO) ที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น โครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่นำไปสู่สภาวะที่ไม่เป็นพิษเฉพาะที่ (DO < 0.5 มก./ลิตร) ทำให้แบคทีเรียที่เป็นเส้นใยได้รับออกซิเจนและสารอาหารเป็นพิเศษเนื่องจากพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ ประการที่สอง การไล่ระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ไม่สมเหตุสมผล ในเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมอย่างสมบูรณ์ ความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ต่ำและสม่ำเสมอช่วยให้แบคทีเรียที่เป็นเส้นใยครอบงำได้เนื่องจากประสิทธิภาพการดูดซึมสารอาหารสูง ประการที่สาม การออกแบบเวลากักเก็บตะกอน (SRT) นานเกินไป ซึ่งนำไปสู่การสะสมของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใยจำนวนมากในตะกอนอายุ ประการที่สี่ ความไม่สมดุลของสารอาหาร การออกแบบไม่ได้คำนึงถึงความผันผวนของอัตราส่วน C/N ที่มีอิทธิพลและอัตราส่วน C/P ส่งผลให้แบคทีเรียที่มีเส้นใยมากเกินไปเมื่อขาดไนโตรเจนและฟอสฟอรัส

2. การพองตัวของเส้นใยที่ไม่ใช่-: ความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมที่เกิดจากความไม่สมดุลของภาระการออกแบบ

Non-filamentous bulking is mostly caused by excessive microbial proliferation producing viscous polysaccharides, leading to increased water content in sludge flocs. The design-related causes are concentrated in "load control defects": First, the organic load (F/M) is designed too high (>0.5 kg BOD₅/(kg MLSS·d)), and the reactor cannot quickly adapt when the concentration of easily degradable organic matter in the influent suddenly increases; second, the hydraulic load design is unreasonable, with excessively high surface load in the secondary settling tank (>1.5 m³/(m²·h)) ทำให้เกิดผลกระทบต่อชั้นตะกอนและการแตกหักของตะกอน ประการที่สาม ไม่มีหน่วยปรับสภาพล่วงหน้า ส่งผลให้อนุภาคแขวนลอย (SS) มีอิทธิพลสูงมากเกินไป ซึ่งดูดซับอินทรียวัตถุจำนวนมากเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ ส่งผลให้ภาระมีความผันผวนมากขึ้น

การออกแบบกระบวนการควรมุ่งเน้นไปที่ "การยับยั้งความได้เปรียบทางการแข่งขันของแบคทีเรียชนิดเส้นใย การรักษาเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมการเผาผลาญของจุลินทรีย์ และการเพิ่มประสิทธิภาพของตะกอน-การแยกตัวของน้ำ" และควรได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างเป็นระบบจากสามมิติ: การกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์ พารามิเตอร์หลัก และหน่วยการทำงาน. 1. การกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์: การสร้างสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคเพื่อยับยั้งแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย

การกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์จะกำหนดการกระจายเชิงพื้นที่ของ DO และความเข้มข้นของสารตั้งต้นโดยตรง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมการพองตัวของเส้นใยแบคทีเรีย การกำหนดค่าสภาพแวดล้อมแบบไล่ระดับควรได้รับการจัดลำดับความสำคัญในการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมโดยสิ้นเชิง

(1) จัดลำดับความสำคัญของปลั๊ก-โฟลว์และการกำหนดค่าแบบรวม

เครื่องปฏิกรณ์แบบไหลแบบเสียบ- (เช่น ถังเติมอากาศแบบดั้งเดิมและรางออกซิเดชั่น) ก่อให้เกิดการไล่ระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้นตามธรรมชาติ (สูงที่ด้านหน้า ต่ำที่ด้านหลัง) และการไล่ระดับ DO (ต่ำที่ด้านหน้า สูงที่ด้านหลัง) ไปตามทิศทางการไหลของน้ำ สภาพแวดล้อมแบบไล่ระดับนี้อำนวยความสะดวกในการแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วของแบคทีเรียที่ก่อตัวเป็นก้อน- (กลุ่มแบคทีเรียหลักที่ก่อตัวเป็นก้อน) ในพื้นที่ที่มีสารตั้งต้นเพียงพอ ซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตที่มากเกินไปของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย ในระหว่างการออกแบบ อัตราส่วนความยาว-ต่อ-ความกว้างของเครื่องปฏิกรณ์ควรได้รับการควบคุมให้มากกว่าหรือเท่ากับ 5:1 และความลึกของถังอยู่ที่ 3~5 เมตรเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลอย่างมีประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงการ-ลัดวงจร สำหรับโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่- สามารถใช้การกำหนดค่า "การไหลแบบปลั๊ก + การเติมอากาศแบบแบ่งส่วน" ได้ โดยแบ่งเครื่องปฏิกรณ์ออกเป็น 3-4 ช่อง โดยแต่ละช่องมีระบบเติมอากาศอิสระ ด้วยการปรับอัตราการเติมอากาศของแต่ละช่อง ออกซิเจนละลายน้ำ (DO) ที่ส่วนหน้าจะถูกควบคุมที่ 0.5-1 มก./ลิตร (โซนที่เป็นพิษ) และที่ส่วนท้ายที่ 2-3 มก./ลิตร (โซนแอโรบิก) ดังนั้นจึงทำให้ความต้องการในการกำจัดไนโตรเจนสมดุลกับการปราบปรามของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย

การกำหนดค่าแบบรวม (เช่น A²O, UCT และ MSBR) ช่วยให้เกิดการใช้สารอาหารตามลำดับชั้นผ่านการแบ่งโซนตามหน้าที่ของโซนไม่ใช้ออกซิเจน ปลอดออกซิเจน และแอโรบิก ช่วยลดความได้เปรียบทางการแข่งขันของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย ในระหว่างการออกแบบ จำเป็นต้องเสริมสร้างการแยกไฮดรอลิกระหว่างแต่ละส่วน เช่น โดยการติดตั้งผนังกั้นระหว่างโซนที่เป็นพิษและแอโรบิก และการควบคุมอัตราส่วนการหมุนเวียนของสุราผสม (อัตราส่วนการหมุนเวียนภายใน 200%-300%) สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้ไนเตรตไหลกลับไปยังโซนไร้ออกซิเจน ยับยั้งแบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟต ขณะเดียวกันก็ใช้การแยกไนตริฟิเคชั่นในโซนที่เป็นพิษเพื่อกินแหล่งคาร์บอนที่ย่อยสลายได้ง่าย ช่วยลดแรงกดดันการแข่งขันด้านสารอาหารต่อแบคทีเรียที่เป็นเส้นใยในโซนแอโรบิก

(2) การออกแบบระบบเติมอากาศอย่างมีเหตุผล: รับประกันความสม่ำเสมอของ DO และความสามารถในการควบคุม

ข้อบกพร่องด้านการออกแบบในระบบเติมอากาศเป็นสาเหตุหลักของความไม่เพียงพอของ DO เฉพาะที่ จำเป็นต้องปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุม DO ผ่าน 3 ด้าน ได้แก่ วิธีการเติมอากาศ การเลือกอุปกรณ์ และการจัดวางที่เหมาะสมที่สุด สำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบปลั๊กโฟลว์ แนะนำให้ใช้การเติมอากาศแบบพรุนขนาดเล็ก (เช่น เครื่องเติมอากาศแบบเมมเบรน) เนื่องจากอัตราการใช้ออกซิเจนสามารถสูงถึง 25%~35% ซึ่งสูงกว่าการเติมอากาศที่พื้นผิวมาก (8%~15%) การวางตำแหน่งเครื่องเติมอากาศควรกระจายเท่าๆ กันตลอดทางเดิน โดยความหนาแน่นที่ส่วนหน้าลดลง 10%~20% และเพิ่มขึ้นที่ส่วนท้ายเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไล่ระดับ DO ที่เสถียร ในขณะเดียวกัน ควรติดตั้งจุดตรวจสอบ DO แบบออนไลน์และวาล์วควบคุมการเติมอากาศในแต่ละทางเดินเพื่อให้สามารถควบคุมปริมาณการเติมอากาศแบบไดนามิกได้

สำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมอย่างสมบูรณ์ (เช่น SBR) หากต้องใช้เนื่องจากพื้นที่จำกัด ควรใช้โหมด "การเติมอากาศ + การกวนเป็นระยะ" ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลับเป็นระยะๆ ระหว่าง "การกวนแบบไม่ใช้ออกซิเจน (1~2 ชั่วโมง) - การเติมอากาศแบบแอโรบิก (2~3 ชั่วโมง)" เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมการไหลของปลั๊กและยับยั้งแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย ความเข้มของการเติมอากาศต้องได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่า DO เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนสูงกว่า 2 มก./ลิตรในระหว่างระยะแอโรบิก และ ORP จะถูกควบคุมที่ -100 ถึง -50 มิลลิโวลต์ ในระหว่างระยะไร้ออกซิเจน

2. พารามิเตอร์หลัก: การจับคู่ขอบเขตการปฏิบัติงานของ "Floc Advantage"

การออกแบบพารามิเตอร์หลัก เช่น อายุตะกอน (SRT) ปริมาณสารอินทรีย์ (F/M) และอัตราส่วนสารอาหารต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายในช่วงการเจริญเติบโตที่โดดเด่นของแบคทีเรีย floc เพื่อยับยั้งการรวมตัวของตะกอนจากมุมมองเมตาบอลิซึม

(1) อายุตะกอน (SRT): จับคู่วงจรการสร้างจุลินทรีย์ได้อย่างแม่นยำ

SRT ที่ยาวเกินไปเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้แบคทีเรียที่เป็นเส้นใยรวมตัวกัน-วงจรการสร้างของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใยโดยทั่วไปจะนานกว่าของแบคทีเรีย floc และ SRT ที่ยาวเกินไปจะนำไปสู่การสะสมของแบคทีเรียที่เป็นเส้นใยอย่างค่อยเป็นค่อยไป การออกแบบควรกำหนดช่วง SRT (เวลากำจัดตัวเอง-) ที่เหมาะสมตามวัตถุประสงค์ของการบำบัด (การกำจัดไนตริฟิเคชัน/ฟอสฟอรัส) และคุณภาพน้ำที่มีอิทธิพล: สำหรับการกำจัดอินทรียวัตถุเท่านั้น SRT ควรได้รับการควบคุมที่ 3-5 วัน; สำหรับการกำจัดไนโตรเจนพร้อมกัน SRT ควรขยายออกไปเป็น 10-15 วัน (เพื่อตอบสนองความต้องการของแบคทีเรียไนตริไฟอิง) สำหรับการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสพร้อมกัน ควรควบคุม SRT ไว้ที่ 8-12 วัน เพื่อให้สมดุลกับความต้องการการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟตและแบคทีเรียไนตริไฟอิง

เพื่อให้แน่ใจว่า SRT มีความเสถียร จะต้องรวมระบบการปล่อยตะกอนที่แม่นยำไว้ในการออกแบบ โดยใช้โหมด "การปล่อยตะกอนอย่างต่อเนื่อง + การตรวจสอบออนไลน์" ควรติดตั้งเครื่องวัดความเข้มข้นของตะกอนในถังตกตะกอนรองเพื่อปรับการปล่อยตะกอนส่วนเกินโดยอัตโนมัติตามความเข้มข้นของ MLSS (ควบคุมระหว่าง 2000-4000 มก./ลิตร) สำหรับระบบขนาดใหญ่ สามารถติดตั้งถังเพิ่มความเข้มข้นของตะกอนและสถานีปั๊มบำบัดตะกอนกลับได้ ด้วยการควบคุมอัตราส่วนผลตอบแทน (50%-100%) จึงสามารถรักษาความเข้มข้นของตะกอนภายในเครื่องปฏิกรณ์ให้คงที่ หลีกเลี่ยงความผันผวนของ SRT

(2) อัตราการโหลดตามธรรมชาติ (F/M): หลีกเลี่ยง "ภาวะช็อกจากการโหลด" และ "ความอดอยากจากการโหลดต่ำ"

การออกแบบ F/M จะต้องสร้างสมดุลระหว่าง "ข้อกำหนดในการเพิ่มจำนวน floc" และ "ความเสถียรของโหลด" โดยหลีกเลี่ยงอัตราส่วนที่สูงหรือต่ำเกินไป สำหรับการบำบัดน้ำเสียในเมือง ควรควบคุม F/M อย่างเหมาะสมระหว่าง 0.2 ถึง 0.4 กก. BOD₅/(กก. MLSS·d) ซึ่งภายในกระบวนการเมแทบอลิซึมของแบคทีเรียในฟล็อคจะรุนแรง และก่อตัวเป็นฟล็อคหนาแน่นอย่างรวดเร็ว สำหรับน้ำเสียทางอุตสาหกรรม (เช่น น้ำเสียจากการแปรรูปอาหาร ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดี) F/M สามารถเพิ่มเป็น 0.3 ถึง 0.5 กก. BOD₅/(กก. MLSS·d) แต่จำเป็นต้องมีถังปรับสมดุลก่อน-การบำบัดเพื่อบัฟเฟอร์ความผันผวนของโหลด การออกแบบควรควบคุมแรงกระแทกของโหลดผ่าน "การปรับสภาพ + การกระจายโหลด": ขั้นแรก ควรตั้งถังทำให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยมีปริมาตรที่มีประสิทธิภาพซึ่งออกแบบมาสำหรับการไหลสูงสุดในแต่ละวัน 8-12 ชั่วโมง เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและปริมาณที่มีอิทธิพลสม่ำเสมอ ประการที่สอง ควรใช้โครงร่าง "เครื่องปฏิกรณ์แบบขนาน" เมื่อภาระที่ไหลเข้าเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน อัตราส่วน F/M ของถังเดี่ยวสามารถเพิ่มขึ้นได้ชั่วคราวโดยการเปลี่ยนจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานอยู่ (เช่น เปลี่ยนจาก 2 ขนานเป็น 1) เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สมดุลของโหลดของระบบโดยรวม

(3) อัตราส่วนสารอาหาร: การควบคุมสมดุล C/N/P ได้อย่างแม่นยำ

การขาดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสอาจทำให้แบคทีเรียที่มีเส้นใยเติบโตมากเกินไป การออกแบบควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราส่วน C/N ที่มีอิทธิพลมากกว่าหรือเท่ากับ 3-5 และอัตราส่วน C/P มากกว่าหรือเท่ากับ 15-20 สำหรับน้ำเสียคาร์บอนต่ำ (เช่น น้ำเสียชุมชน COD/TN<5), a carbon source addition system should be reserved, with the addition point set at the front end of the anaerobic section, using a metering pump for precise addition; for high carbon-to-nitrogen ratio industrial wastewater (e.g., chemical wastewater), a nitrogen and phosphorus addition device should be reserved, with the addition point set at the inlet of the aerobic section to avoid nutrient imbalance.

การออกแบบสามารถผสานรวมระบบ "การตรวจสอบคุณภาพน้ำออนไลน์ + การจ่ายอัตโนมัติ" เพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของ COD, TN และ TP ที่มีอิทธิพลแบบเรียลไทม์ และคำนวณปริมาณโดยอัตโนมัติผ่านสมการความสมดุลของวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่าอัตราส่วนสารอาหารคงที่ ตัวอย่างเช่น เมื่ออัตราส่วน C/N ที่มีอิทธิพลน้อยกว่า 3 โซเดียมอะซิเตต (เทียบเท่ากับ COD 0.78) จะถูกเติมโดยอัตโนมัติเพื่อเสริมแหล่งคาร์บอน เมื่ออัตราส่วน C/P น้อยกว่า 15 จะมีการเพิ่มโพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตเพื่อเสริมแหล่งฟอสฟอรัส

3. ระบบเสริม: การเสริมสร้าง "การแยกตะกอน-การแยกน้ำ" และ "บัฟเฟอร์ความเสี่ยง"

ข้อบกพร่องด้านการออกแบบในถังตกตะกอนทุติยภูมิและการไม่มีระบบฉุกเฉินจะทำให้อันตรายจากการรวมตัวของตะกอนรุนแรงขึ้น จำเป็นต้องปรับปรุงการต้านทานความเสี่ยงของระบบโดยการปรับหน่วยแยกน้ำตะกอน-ให้เหมาะสม และกำหนดค่าสิ่งอำนวยความสะดวกฉุกเฉิน

(1) ถังตกตะกอนทุติยภูมิ: ปรับสภาพไฮดรอลิกให้เหมาะสมและประสิทธิภาพการปล่อยตะกอน

การโหลดพื้นผิว ความลึกของน้ำที่มีประสิทธิภาพ และวิธีการขูดตะกอนของถังตกตะกอนรองส่งผลโดยตรงต่อผลการตกตะกอนของตะกอน อัตราการโหลดพื้นผิวจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายใน 0.8~1.2 m³/(m²·h) ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ (ต่ำกว่าค่าการออกแบบทั่วไปที่ 1.5 m³/(m²·h)) โดยมีความลึกของน้ำที่มีประสิทธิภาพ มากกว่าหรือเท่ากับ 4 เมตร เพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ตกตะกอนเพียงพอสำหรับชั้นตะกอน มีการนำถังตกตะกอนทุติยภูมิที่มีการไหลในแนวรัศมีซึ่งมีทางเข้าส่วนกลางและทางออกส่วนปลายมาใช้ และติดตั้งเครื่องปรับการไหลให้ตรงในบริเวณทางเข้าเพื่อลดผลกระทบของน้ำที่เข้ามาบนชั้นตะกอน

ระบบขูดตะกอนจะใช้เครื่องขูดตะกอนแบบขับเคลื่อนเป็นพิเศษ โดยมีการควบคุมความเร็วการขูดที่ 1~2 ม./นาที เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความเร็วการขูดมากเกินไปทำให้เกิดการแตกของตะกอนตะกอน มีการติดตั้งอุปกรณ์รบกวนการเติมอากาศด้านล่างด้วย เมื่อความหนาของชั้นตะกอนเกิน 1.5 ม. การเติมอากาศด้วยแรงดันต่ำ- (ควบคุม DO ต่ำกว่า 0.5 มก./ลิตร) จะถูกเปิดใช้งานเพื่อป้องกันการสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจนและตะกอนลอย นอกจากนี้ ถังตกตะกอนทุติยภูมิจะต้องติดตั้งมาตรวัดส่วนต่อประสานตะกอนเพื่อตรวจสอบความสูงของส่วนต่อประสานตะกอนแบบเรียลไทม์ เมื่อส่วนต่อประสานเกิน 1/2 ของความลึกของน้ำที่มีประสิทธิภาพ อัตราการปล่อยตะกอนจะเพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติ

(2) ระบบเตรียมการบำบัดและฉุกเฉิน: การปิดกั้นแหล่งที่มาของความเสี่ยง

การออกแบบระบบปรับสภาพควรมุ่งเน้นไปที่ "การกำจัดสารพิษและสารตั้งต้นที่ไม่เป็นระเบียบ" เพื่อป้องกันไม่ให้สารเหล่านั้นยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์และทำให้เกิดการจับตัวเป็นก้อน ประการแรก ควรติดตั้งตะแกรง (ระยะห่าง 1-3 มม.) และห้องกรวด (แบบไซโคลน) เพื่อกำจัดของแข็งและทรายที่แขวนลอย ประการที่สอง สำหรับน้ำเสียอุตสาหกรรม ควรเพิ่มถังกรดไฮโดรไลซิส (HRT{3}}h) เพื่อแปลงอินทรียวัตถุที่ไม่เป็นระเบียบให้เป็น VFA ปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย และลดภาระในเครื่องปฏิกรณ์ที่ตามมา

การออกแบบระบบฉุกเฉินควรจัดการกับความเสี่ยงของการรวมตัวกันอย่างฉับพลันโดยสงวนส่วนต่อประสานสำหรับ "การเติมสารตกตะกอน + การเปลี่ยนตะกอน": ควรติดตั้งอุปกรณ์จ่ายสารตกตะกอนที่ทางเข้าของถังตกตะกอนรอง เพื่อให้สามารถเติม PAC (50-100 มก./ลิตร) หรือ PAM (1-5 มก./ลิตร) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตกตะกอนอย่างรวดเร็ว ควรติดตั้งส่วนต่อประสานส่งกลับตะกอนคุณภาพสูงที่ทางเข้าของเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อให้สามารถนำตะกอนเร่งคุณภาพสูงจากโรงบำบัดน้ำเสียโดยรอบ (แทนที่ 20%-30% ของปริมาตรตะกอนของระบบ) เพื่อฟื้นฟูโครงสร้างชุมชนจุลินทรีย์ได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีที่เกิดการพะรุงพะรังอย่างรุนแรง III. การตรวจสอบการออกแบบ: รับประกันประสิทธิผลผ่านการจำลองและกรณีศึกษา

หลังจากการออกแบบกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ ประสิทธิผลของการควบคุมการรวมตัวของตะกอนจะต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องผ่านการจำลองเชิงตัวเลขและการเปรียบเทียบกับกรณีศึกษาทางวิศวกรรม เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องในการออกแบบ

ขั้นแรก ใช้เครื่องมือจำลองเชิงตัวเลข (เช่น BioWin และ GPS-X) พารามิเตอร์การออกแบบ (การกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์, SRT, F/M, DO ฯลฯ) และข้อมูลคุณภาพน้ำที่ไหลเข้าจะถูกป้อนเข้าเพื่อจำลองความเสี่ยงในการรวมตัวของตะกอน (เช่น การเปลี่ยนแปลง SVI และจำนวนแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย) ภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การจำลองความแตกต่างของ SVI ระหว่างการไหลของปลั๊กและเครื่องปฏิกรณ์แบบผสมอย่างสมบูรณ์ เมื่อ DO ผันผวนถึง 0.3 มก./ลิตร ช่วยให้สามารถปรับตำแหน่งของระบบเติมอากาศได้อย่างเหมาะสม การจำลองผลกระทบของปริมาณแหล่งคาร์บอนต่อ SVI เมื่ออัตราส่วน C/N ที่มีอิทธิพลลดลงเหลือ 2 จะเป็นตัวกำหนดพารามิเตอร์การออกแบบของระบบจ่าย

ประการที่สอง มีการดำเนินการกรณีศึกษาทางวิศวกรรม โดยอ้างอิงถึงประสบการณ์การออกแบบที่ประสบความสำเร็จของโรงบำบัดน้ำเสียที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น โรงงาน A²O บำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตอาหาร โดยการออกแบบ "ถังเติมอากาศแบบปลั๊ก-แบบไหล + การเติมอากาศแบบแบ่งส่วน + การปล่อยตะกอนที่แม่นยำ" ระยะเวลาการหมุนเวียนของตะกอนที่ควบคุม (SRT) อยู่ที่ 10 วัน และความหนาแน่นของของเหลว (F/M) อยู่ที่ 0.3 กก. BOD₅/(กก. MLSS·d) หลังจากใช้งานมาสามปี ไม่เกิดการพองตัวของเส้นใย และสารแขวนลอยของน้ำทิ้ง (SS) ยังคงต่ำกว่า 10 มก./ลิตรอย่างสม่ำเสมอ โรงงานบำบัดน้ำเสียชุมชนโดยการเพิ่มถังกรดไฮโดรไลซิสและระบบเพิ่มแหล่งคาร์บอน สามารถแก้ไขปัญหาการพะรุงพะรังที่เกิดจากแหล่งคาร์บอนต่ำ ช่วยลดดัชนีปริมาณตะกอน (SVI) จาก 200 มล./กรัม เป็น 120 มล./กรัม

หัวใจสำคัญของการป้องกันและควบคุมการรวมตัวกันของตะกอนอยู่ที่ "การออกแบบแหล่งที่มา" ไม่ใช่การแก้ไขในการปฏิบัติงาน การออกแบบกระบวนการจำเป็นต้องทำลายกรอบความคิดดั้งเดิมที่ว่า "เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซเท่านั้น" โดยเน้นที่ "ความสมดุลทางนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์" สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการปรับการกำหนดค่าเครื่องปฏิกรณ์ให้เหมาะสมเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคที่ยับยั้งแบคทีเรียที่เป็นเส้นใย รับรองการเจริญเติบโตที่โดดเด่นของแบคทีเรียที่ตกตะกอนผ่านการจับคู่พารามิเตอร์ที่แม่นยำ และเสริมความแข็งแกร่งให้กับตะกอน-การแยกน้ำและบัฟเฟอร์ความเสี่ยงผ่านระบบเสริมที่ครอบคลุม ในอนาคต ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจสอบอัจฉริยะและการจำลองเชิงตัวเลข การออกแบบกระบวนการจะได้รับการอัปเกรดเพิ่มเติมเป็น "เฉพาะบุคคลและแม่นยำ"- โดยผสมผสานคุณลักษณะของคุณภาพน้ำที่มีอิทธิพลและสภาวะในภูมิภาค กลยุทธ์การป้องกันและการควบคุมแบบกำหนดเองจะได้รับการออกแบบเพื่อให้บรรลุ-การดำเนินงานระบบบำบัดน้ำเสียที่มีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพในระยะยาว โดยให้การสนับสนุนทางวิศวกรรมที่แข็งแกร่งสำหรับการกำกับดูแลสภาพแวดล้อมของน้ำ