Измерение производительности и оценка системы мелкопузырчатой аэрации в процессе АОО летом и зимой
Большинство муниципальных очистных сооружений (СОС) в Китае используют аэробные биологические процессы для удаления органических веществ, азота, фосфора и других загрязнителей из сточных вод. Поставка растворенного кислорода (РК) в воде является необходимым условием поддержания жизнедеятельности микроорганизмов и эффективности очистки в аэробном биологическом процессе. Следовательно,Аэрационная установка является ядром аэробной биологической очистки сточных вод.. Одновременно система аэрации также являетсяосновная единица потребления-энергиина очистных сооружениях с учетомОт 45 % до 75 % от общего энергопотребления предприятия.. Помимо условий эксплуатации, на энергопотребление системы аэрации влияют такие факторы, как качество сточных вод и условия окружающей среды. В большинстве регионов Китая четко выражены четыре сезона, обильные осадки и значительные сезонные колебания температуры. Летние осадки снижают концентрацию загрязняющих веществ, поступающих на очистные сооружения, а низкие зимние температуры влияют на микробную активность, тем самым влияя на качество сточных вод. Колебания скорости и качества приточного потока также создают проблемы для точного управления системой аэрации на очистных сооружениях. Без достаточного понимания изменений в характеристиках переноса кислорода мелкопузырчатыми диффузорами и их обслуживания во время работы преимущество высокой эффективности переноса кислорода (OTE) систем мелкопузырчатой аэрации не может быть полностью использовано, что приводит к потерям энергии.
В настоящее время наиболее широко используемым типом являетсятонкий пузырьковый диффузор, производительность которого напрямую связана с эксплуатационным энергопотреблением системы аэрации. Методы измерения эффективности переноса кислорода мелкопузырчатыми диффузорами включают статические испытания (например, испытания на чистой воде) и динамические испытания (например, метод анализа отходящих газов). Исследования статических испытаний в основном сосредоточены на моделировании в лабораторном-масштабе, тогда как о динамических методах испытаний редко сообщается из-за таких факторов, как требования к испытательной площадке и ограничения полевых испытаний. В настоящее время в Китае установлены соответствующие стандарты только для метода испытаний чистой воды. Во время фактической эксплуатации на эффективность диффузоров по переносу кислорода влияют такие факторы, как качество притока, характеристики осадка, условия эксплуатации и засорение диффузора. Фактические характеристики значительно отличаются от результатов испытаний на чистой воде, что приводит к значительным отклонениям при использовании данных о чистой воде для прогнозирования фактической потребности в подаче воздуха. Отсутствие эффективных методов мониторинга энергоэффективности систем аэрации на очистных сооружениях приводит к перерасходу энергии. Следовательно, необходимо измерять и оценивать эффективность переноса кислорода диффузорами во время фактической эксплуатации, чтобы своевременно корректировать стратегии аэрации и помочь достичь экономии энергии и снижения потребления в системах аэрации. Это исследование занимаетмуниципальная очистная станция в Шанхае в качестве примера. Посредством полевых измерений концентрации загрязняющих веществ в аэробном резервуаре и моделей изменения OTE вдоль пути системы мелкопузырчатой аэрации летом и зимой систематически измерялись и оценивались эффективность удаления загрязняющих веществ и производительность системы аэрации. Цель состоит в том, чтобы изучить влияние сезонных изменений на эффективность переноса кислорода системой аэрации, предоставив рекомендации по точному управлению и энергосберегающей-работе систем аэрации при очистке сточных вод.
1. Материалы и методы.
1.1 Обзор работы очистных сооружений
Муниципальные очистные сооружения Шанхая используют комбинацию процессов:предварительная обработка + процесс AAO + глубокий волоконный фильтр + УФ-дезинфекция.производительность очистки 3,0×10⁵ м³/сутки. Основная технологическая цепочка очистных сооружений показана на рис.Рисунок 1. Влияние в первую очередьбытовые сточные воды, а сточные воды перед сбросом в реку Янцзы соответствуют стандарту класса А «Стандарта сброса загрязняющих веществ для муниципальных очистных сооружений» (GB 18918-2002). Время гидравлического удерживания (HRT) для анаэробного резервуара, бескислородного резервуара и аэробного резервуара биологического резервуара на этом заводе составляет 1,5 часа, 2,7 часа и 7,1 часа соответственно. Внутреннее и внешнее флегмовое число равны 100%. Возраст осадка контролируется в пределах 10-15 дней. Всего на заводе имеется 8 аэробных резервуаров. Размер одного аэробного резервуара составляет 116,8 × 75,1 × 7,0 м (Д × Ш × В) и объём 11 093 м³. Концентрация взвешенных веществ в смешанной жидкости (MLSS) поддерживается на уровне около 4 г/л. Нижняя часть оснащенаУкраинские полиэтиленовые трубчатые мелкопузырчатые диффузоры Ecopolemer, размером 120 мм × 1000 мм (Д × Д). Соотношение воздуха-и-воды составляет 5,7:1. Каждый аэробный резервуар состоит из 3 каналов (Зона 1, Зона 2 и Зона 3). На основе концентрации растворенного кислорода, измеренной расходомерами газа внутри каналов, направляющие лопатки одноступенчатых центробежных вентиляторов (4 рабочих, 2 резервных) настраиваются для поддержания концентрации растворенного кислорода в аэробном резервуаре на уровне 2-5 мг/л. Каждый вентилятор имеет номинальный расход воздуха 108 м³/мин, давление 0,06 кПа и мощность 160 кВт. Каждый канал контролируется отдельно с помощью расходомеров газа. В сочетании с обратной связью по показаниям растворенного кислорода фактическая подача воздуха контролируется путем регулировки направляющих лопаток одноступенчатых центробежных вентиляторов для поддержания среднего значения растворенного кислорода в аэробном резервуаре на уровне 2–5 мг/л. Расчетное качество сточных вод и качество сточных вод станции в 2019 году показаны на рис.Таблица 1.
1.2 Расположение контрольных точек
Два испытания эффективности переноса кислорода системой мелкопузырчатой аэрации в реальных условиях эксплуатации были проведены в июле (летом) и декабре (зимой). По направлению потока были установлены 22 контрольные точки в соответствии с расположением смотровых окон аэробного резервуара. Расстояние между двумя соседними контрольными точками составляло около 5 м, при этом в Зоне 1, Зоне 2 и Зоне 3 располагалось 7, 7 и 8 контрольных точек соответственно. Распределение тестовых баллов показано наРисунок 2. Фактическое значение OTE мелкопузырчатых диффузоров в каждой точке рассчитывалось путем измерения содержания кислорода в отходящих-газах, выходящих с поверхности воды. Одновременно с помощью многопараметрического измерителя качества воды (HQ 30d, Hach, США) измерялись концентрация DO и температура воды в каждой точке, а концентрация загрязняющего вещества в каждой точке измерялась и анализировалась для получения картины ее изменения на пути следования. Чтобы предотвратить ХПККрв образцах, не разлагающихся во время транспортировки, пробы, взятые в аэробном резервуаре, фильтровались на-месте перед измерением.
1.3 Измерение эффективности переноса кислорода мелкопузырчатыми диффузорами в реальных условиях
Для измерения показателей переноса кислорода мелкопузырчатыми диффузорами в реальных условиях использовался анализатор отходящих газов-, независимо разработанный Шанхайским университетом электроэнергетики, состоящий из системы сбора газа, системы газового анализа и системы преобразования сигналов. Отходящий-газ собирался с помощью газового насоса (KVP15-KM-2-C-S, Karier, Китай) и вытяжки и подавался на электрохимический датчик кислорода (A-01, ITG, Германия) для анализа. Система преобразования сигналов преобразовывала сигнал выходного напряжения датчика в парциальное давление кислорода в газе. Во время испытаний отходящих газов сначала измерялось парциальное давление кислорода в окружающем воздухе. Затем на поверхности воды аэробного резервуара закреплялся колпак для сбора отходящих газов и измерения парциального давления его кислорода. Данные записывались после стабилизации выходного сигнала в течение 5 минут. Параметры, полученные с помощью анализатора отходящих газов, включали парциальное давление кислорода в окружающем воздухе и отходящих газах, на основе которых рассчитывался процент кислорода, перешедшего из газовой фазы в смешанную жидкость, т. е. OTE мелкопузырчатого диффузора, как вУравнение (1).
Где:
Y(O₂,воздух)- Доля кислорода в воздухе;
Y(O₂,выключен-газ)- Доля кислорода в отходящем-газе;
AОТЕ- Значение OTE.
OTE, измеренный анализатором отходящих-газов, был скорректирован с учетом растворенного кислорода, температуры и солености, чтобы получить стандартный OTE (SOTE) мелкопузырчатого диффузора в сточных водах при стандартных условиях, как вУравнение (2). Расчет насыщенного РК в воде показан на рис.Уравнение (3).
Где:
θ- Коэффициент температурной поправки, принятый равным 1,024, безразмерный;
AСОТЭ- Значение SOTE;
- Коэффициент солености смешанной жидкости (рассчитывается на основе общего количества растворенных твердых веществ в смешанной жидкости), безразмерный, обычно принимается равным 0,99;
- Отношение эффективности переноса кислорода диффузором в сточных водах к условиям чистой воды, безразмерное;
C - Концентрация РК в воде, мг/л;
CS,T- Концентрация насыщенного РК в воде при температуре Т, мг/л;
CS,20- Концентрация насыщенного РК в воде при 20 градусах, мг/л;
T- Температура воды, градусы.
1.4 Метод расчета энергопотребления системы аэрации
Теоретическая потребность аэробного резервуара в кислороде рассчитывалась в соответствии с моделью активного ила (ASM). Потребность в кислороде рассчитывалась на основе ХПК.Кри результаты удаления аммиачного азота для определения общей потребности в кислороде (TOD) аэробного резервуара, как вУравнение (4).
Где:
MТОД- Значение TOD, кг O₂/ч;
Q- Расход притока, м³/сут;
ΔCCODCr- Разница между концентрацией ХПК Cr на входе и выходе, мг/л;
ΔCАммиачный азот- Разница между концентрацией аммиачного азота на входе и выходе, мг/л; 4,57 — коэффициент перевода аммиачного азота в NO₃⁻-N.
Скорость подачи кислорода в системе мелкопузырчатой аэрации рассчитывается по формуле:Уравнение (5).
Где:
MОТР- Значение фактической подачи кислорода, кг O₂/сут;
QАФР- Расход воздуха, м³/ч;
ŷO₂- Массовая доля кислорода в воздухе, 0,276.
Мощность воздуходувки определяется фактической скоростью подачи воздуха воздуходувкой и давлением на выходе, которое, в свою очередь, определяется давлением на всасывании, потерей давления воздуха в трубопроводе, потерей давления самого мелкопузырчатого диффузора и статическим давлением воды на дне резервуара, как вУравнение (6).
Где:
ρвоздух- Плотность воздуха, г/л, принята равной 1,29 г/л;
N - Мощность вентилятора, кВт;
R- Универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/(моль·К);
Tвоздух- Температура воздуха, градусы;
B- Коэффициент преобразования воздуходувки принят равным 29,7;
- Удельная теплоемкость газа принята постоянной 0,283;
η- Суммарный КПД двигателя и вентилятора принимается за константу 0,8;
Pi- Давление нагнетателя воздуха, Па;
Z- Давление погружной воды на диффузоре, Па;
Pпотеря- Потеря давления самого мелкопузырчатого диффузора, Па;
hL- Потеря давления воздуха в трубопроводе, Па.
В условиях испытаний количество кислорода, перенесенного в воду на единицу электрической энергии, потребляемой диффузором [кг/(кВт·ч)], представляет собой стандартную эффективность аэрации (SAE), как вУравнение (7). Значение SAE можно использовать для оценки фактической эффективности использования мелкопузырчатого диффузора.
Где:
AСАЭ- Значение SAE.
1.5 Традиционные методы измерения показателей
Пробы смешанной жидкости фильтровали через качественную фильтровальную бумагу. Растворимый ХПККр(СКОДКр), аммиачный азот, NO₃--N и TP измерялись с использованием национальных стандартных методов.
2. Результаты и обсуждение.
2.1 Эффективность удаления загрязняющих веществ
Качество поступления основных загрязняющих веществ летом и зимой на очистные сооружения показано на рис.Рисунок 3. Средние расходы на очистку летом и зимой составляли 3,65×10⁵ м³/сут и 3,13×10⁵ м³/сут соответственно.Летний приток CODКрконцентрации аммиачного азота составили (188,38 ± 52,53) мг/л и (16,93 ± 5,10) мг/л., соответственно.Зимний приток CODКрконцентрации аммиачного азота составили (187,94 ± 28,26) мг/л и (17,91 ± 3,42) мг/л., соответственно. Увеличение количества осадков летом приводит к тому, что очистные сооружения работают в режиме «высокая гидравлическая нагрузка - низкая нагрузка по загрязняющим веществам». Увеличение гидравлической нагрузки сокращает время HRT системы, сокращая время реакции в биологическом резервуаре и влияя на удаление загрязняющих веществ. Низкая нагрузка приходящих загрязняющих веществ на очистных сооружениях может легко привести к чрезмерно низкой нагрузке осадка, вызывая чрезмерную-аэрацию и дезинтеграцию осадка. На очистных сооружениях следует своевременно корректировать загрузку осадка и скорость подачи воздуха, чтобы смягчить воздействие работы с низкой нагрузкой по загрязняющим веществам.Летняя температура воды составила (27,32 ± 1,34) градуса, что значительно выше зимней температуры (17,39 ± 0,75) градуса.. Температура является одним из важных факторов, влияющих на способность системы удалять загрязняющие вещества. Толерантность нитчатых бактерий выше, чем у бактерий, образующих хлопья, что делает их склонными к размножению в условиях низких-температур, вызывая образование отложений. Более низкие температуры также снижают ферментативную активность микроорганизмов в активном иле, снижая скорость разложения субстрата и скорость эндогенного дыхания, что приводит к снижению эффективности удаления загрязняющих веществ. На очистных сооружениях могут быть приняты такие меры, как увеличение возраста ила и MLSS в биологическом резервуаре, чтобы смягчить негативное влияние низкой температуры на удаление загрязняющих веществ. Поскольку гидравлическая нагрузка зимой ниже, чем летом, ГРТ в аэробном резервуаре слегка удлиняется при достаточной аэрации, компенсируя негативное влияние низкой температуры на нитрификацию. Таким образом, качество сточных вод как летом, так и зимой соответствовало стандарту класса А GB 18918-2002.
2.2 Характер изменения форм загрязняющих веществ в аэробном резервуаре
В дни испытаний,влияющий ШКОДКрконцентрации летом и зимой составляли 186,76 мг/л и 248,42 мг/л соответственно, а концентрации аммиачного азота - 22,05 мг/л и 25,91 мг/л., соответственно. Возможно, из-за комбинированного перелива канализации и инфильтрации грунтовых вод качество стока оказалось ниже проектных значений. Изменение содержания загрязняющих веществ в аэробном резервуаре показано на рисунке.Рисунок 4.
За счет высвобождения фосфора в анаэробном резервуаре, денитрификации в бескислородном резервуаре и разбавления возвратом ила концентрация загрязняющих веществ значительно снизилась перед попаданием в аэробный резервуар. ШКОДКрконцентрации на входе в аэробный резервуар летом и зимой составляли 30,32 мг/л и 52,48 мг/л соответственно, а концентрации аммиачного азота - 3,90 мг/л и 4,62 мг/л соответственно. Концентрации TN на входе в аэробный резервуар летом и зимой составляли 4,86 мг/л и 6,16 мг/л соответственно, незначительно снижаясь до 4,46 мг/л и 5,70 мг/л в стоках, что указывает на относительно низкую долю одновременной нитрификации и денитрификации, происходящей в аэробном резервуаре. ШКОДКрконцентрация значительно снизилась в Зоне 1 до 19,36 мг/л и 30,20 мг/л летом и зимой соответственно; концентрация аммиачного азота снизилась до 1,75 мг/л и 2,80 мг/л. Тенденция снижения концентрации загрязняющих веществ в Зоне 2 замедлилась, что указывает на то, что мелкомолекулярное органическое вещество полностью разложилось и нитрификация завершилась. Концентрация загрязняющих веществ в конце зоны 2 уже соответствует нормативу сброса сточных вод. Концентрация загрязняющих веществ осталась практически неизменной в Зоне 3, но значение растворенного кислорода в смешанной жидкости увеличилось, что указывает на то, что большая часть кислорода, подаваемого в эту зону, растворялась в иловой смешанной жидкости и не использовалась для ХПК.Крокисление и окисление аммиака. Сточные воды СКОДКрконцентрации из аэробного резервуара летом и зимой составляли 15,36 мг/л и 26,51 мг/л соответственно, а концентрации аммиачного азота в стоках - 0,17 мг/л и 0,50 мг/л соответственно.Более высокая скорость удаления аммиачного азота летом обусловлена более высокой температурой воды, усиливающей нитрификационную-денитрификационную активность микроорганизмов.. Чжан Тао и др. обнаружил, чтонизкие зимние температуры снижают численность аммиачно-окисляющих бактерий и нитрит{1}}окисляющих бактерий, снижая скорость удаления аммиачного азота на очистных сооружениях..
2.3 Результаты проверки выключения-газа в аэробном резервуаре
Летом и зимой с использованием анализатора отходящих газов были проведены полевые испытания эффективности переноса кислорода системой мелкопузырчатой аэрации вдоль аэробного резервуара. Результаты показаны наРисунок 5. Концентрация РК в аэробном резервуаре постепенно увеличивалась вдоль направления потока. Концентрация РК в смешанной жидкости зависит от количества кислорода, перенесенного из газовой фазы в жидкую фазу диффузорами (т. е. ОТР), и кислорода, потребляемого микроорганизмами (т. е. OUR). Субстрата много в передней части аэробного резервуара, и микроорганизмам требуется больше кислорода для разложения субстрата. Таким образом, концентрация РК в Зоне 1 была наименьшей как летом, так и зимой – (1,54 ± 0,22) мг/л и (1,85 ± 0,31) мг/л соответственно. Концентрация РК увеличилась до (2,27 ± 0,45) мг/л и (2,04 ± 0,13) мг/л в зоне 2 соответственно. В зоне 3 концентрация РК составила (4,48 ± 0,55) мг/л и (4,53 ± 1,68) мг/л соответственно. Характер изменения растворенного кислорода на пути следования соответствует изменению концентрации загрязняющих веществ. Деградация органических веществ и нитификация в основном завершились в Зоне 2. Содержание органических веществ в Зоне 3 ниже, что снижает потребность в кислороде, что приводит к тому, что кислород не полностью используется и сохраняется в водной фазе в виде DO, что приводит к повышению концентрации DO до чрезмерно высокого уровня. Среднее значение растворенного кислорода в Зоне 3 было значительно выше 2,0 мг/л, что указывает на чрезмерную-аэрацию в конце аэробного резервуара. Эндогенное дыхание активного ила снижает активность ила и может легко вызвать его увеличение, а также привести к потере энергии. Чрезмерно высокая концентрация DO в конце аэробного резервуара также приводит к более высокой концентрации DO в возвратном растворе, что не только увеличивает концентрацию DO, поступающего в бескислородный резервуар через внешний рефлюкс, но также снижает количество доступного ХПК Cr, тем самым снижая эффективность денитрификации. Поэтому рекомендуется уменьшить подачу воздуха в Зоне 3, сохраняя только необходимую интенсивность перемешивания, для экономии энергозатрат на аэрацию.
Как показано вРисунок 5Существуют значительные различия в эффективности переноса кислорода диффузорами в разных каналах во время фактической эксплуатации летом и зимой. Среднее значение ОТЕ, измеренное зимой, составило 9,72%, что ниже результата, измеренного летом (16,71%). Это потому, чтоснижение температуры воды снижает активность микроорганизмов в аэробном резервуаре очистных сооружений, что приводит к снижению коэффициента использования кислорода.. После поправки на температуру, соленость и DO средние значения SOTE летом и зимой составили 17,69% и 14,21% соответственно. Летний СОТЕ был несколько выше зимнего, возможно, потому, чтодлительная эксплуатация усиленное засорение диффузора, закупорка пор и снижение эффективности переноса кислорода диффузором..
2.4 Анализ потенциала оптимизации энергопотребления аэробной системы аэрации резервуаров
По уравнениям (3) и (4) рассчитывали потребность в кислороде, скорость подачи кислорода и мощность вентилятора для каждого канала аэробного бака летом и зимой, как показано на рис.Таблица 2. Общая потребность аэробного резервуара в кислороде зимой была примерно на 34,91% выше, чем летом, что вызвано более высоким притоком ХПК.Кри нагрузка загрязняющих веществ аммиачного азота зимой по сравнению с летом. Потребность в кислороде в каждой зоне аэробного резервуара снижается по мере того, как поступающие загрязняющие вещества разлагаются по пути следования. Зона 1 имеет самую высокую концентрацию загрязняющих веществ и достаточное количество субстрата, что приводит к более высокой микробной активности, следовательно, ее потребность в кислороде самая высокая. Поскольку загрязняющие вещества постоянно разлагаются, потребность в кислороде в Зоне 2 и Зоне 3 постепенно снижается. Летом доля потребности в кислороде в трех зонах составляла 72,62%, 21,65% и 5,73% от общей потребности аэробных резервуаров в кислороде соответственно. Зимой эти доли составляли 72,84%, 24,53% и 2,63% соответственно. В обычных реакторах с активным илом потребность в кислороде в передней части составляет 45-55%, в средней части 25-35% и в задней части 15-25%. Лечебная нагрузка в конце этого аэробного резервуара ниже обычных значений. Подачу воздуха в переднюю часть можно было бы соответствующим образом уменьшить, что позволило бы разлагать некоторые загрязняющие вещества в задних секциях.
По сравнению с летом,потребность в кислороде процесса биологической очистки зимой выше, а эффективность переноса кислорода системой мелкопузырчатой аэрации ниже, что приводит к более высокой потребности в подаче воздуха. По эксплуатационным данным очистных сооружений суммарные расходы нагнетательного воздуха летом и зимой составили 76,23 м³/ч и 116,70 м³/ч соответственно. Подача воздуха была самой высокой в Зоне 1, тогда как подача воздуха в Зоне 2 и Зоне 3 была аналогичной, но ниже, чем в Зоне 1. Подача кислорода летом была на 38,99 % выше, чем потребность в кислороде, что указывает на значительный потенциал-сбережения энергии. Подача кислорода как в Зоне 2, так и в Зоне 3 превышала фактическую потребность в кислороде. Поступление кислорода зимой было на 7,07% выше потребности в кислороде. Подача и потребность в кислороде в Зоне 1 и Зоне 2 совпадали, а в Зоне 3 наблюдалась чрезмерная-аэрация. Мощность вентилятора пропорциональна скорости подачи воздуха, как в уравнении (6). Потребляемая мощность воздуходувок летом и зимой составила 85,21 кВт и 130,44 кВт соответственно. Хенкель предполагает, чтоповышение температуры воздуха снижает мощность воздуходувок в системах аэрации. В ответ на различия в потребности в кислороде между различными каналами на очистных сооружениях следует принять соответствующие меры по корректировке аэрации, например, сужение аэрации. Это может включать полное открытие патрубков подачи воздуха на переднем конце, открытие патрубков на среднем конце наполовину и регулировку патрубков на концах до минимального открытия.экономить потребление энергии на подачу воздуха и аэрацию.
Для дальнейшей количественной оценки фактической эффективности использования мелкопузырчатых диффузоров стандартная эффективность аэрации (SAE) в аэробном резервуаре летом составила 2,57 кг O₂/кВт·ч, что на 32,29% выше, чем зимой. Различия в качестве, количестве и температуре поступающей воды летом и зимой приводят к значительным изменениям в работе и контроле системы аэрации на очистных сооружениях. Летом потери энергии были более серьезными, чем зимой, а система аэрации обеспечивала лучший баланс спроса и предложения-зимой. Учитывая скорость и качество притока,летом подачу воздуха можно соответствующим образом сократитьобеспечивая при этом качество сточных вод и адекватное перемешивание в аэробном резервуаре. Зимой для смягчения воздействия высокой нагрузки приходящих загрязняющих веществ и низкой температуры необходимо обеспечить достаточную аэрацию. Однако важно отметить, что при длительной-работе загрязняющие вещества накапливаются на поверхности и внутри пор диффузоров, постепенно закупоривая поры, и эффективность переноса кислорода снижается. Несвоевременная очистка диффузора может привести к недостаточному снабжению кислородом системой аэрации, что отразится на качестве стоков.
На очистных сооружениях используется стратегия управления потоком воздуха с помощью вентилятора DO-. Целью системы управления аэрацией является обеспечение стабильной среды растворенного кислорода для микроорганизмов в аэробном резервуаре и обеспечение соответствия стоков. Однако сам по себе механизм обратной связи DO не может оценить потенциал энергосбережения-системы аэрации. Полевые испытания производительности системы аэрации по переносу кислорода позволяют точно рассчитать фактическую скорость подачи кислорода в систему аэрации и описать характер ее изменения на пути следования. В сочетании с данными о потребности в кислороде это позволяет точно управлять системой аэрации для достижения баланса спроса и предложения, а также экономии энергии и снижения потребления.
3. Заключение
- Более высокие летние температуры воды усиливают микробную нитрификационную активность и денитрификацию, что приводит к увеличению содержания в сточных водах ХПК Cr и аммиачного азота зимой по сравнению с летом. Однако из-за более низкой гидравлической нагрузки зимой, чем летом, расширенная HRT в аэробном резервуаре и достаточная аэрация компенсируют негативное влияние низкой температуры на нитрификацию. Таким образом, качество сточных вод как летом, так и зимой соответствовало стандарту класса А GB 18918-2002.
- По сравнению с летом потребность процесса биологической очистки в кислороде зимой выше, эффективность переноса кислорода системой мелкопузырчатой аэрации ниже, что приводит к более высокой требуемой скорости подачи воздуха и снижению эффективности аэрации.
- Подача кислорода летом и зимой была на 38,99% и 7,07% выше потребности в кислороде соответственно, что указывает на больший потенциал-сбережения энергии летом. Концентрация загрязняющих веществ постепенно снижается вдоль аэробного резервуара, оставаясь почти постоянной в конце, при этом концентрация РК в конце значительно выше, чем в передней части. Это указывает на то, что большая часть кислорода, подаваемого в конце, растворяется в смеси осадка и не используется для ХПК.Крокисление и окисление аммиака, что указывает на чрезмерную-аэрацию. Таким образом, подача воздуха в конце аэробного резервуара может быть соответствующим образом уменьшена, обеспечивая при этом качество стоков и адекватное перемешивание.