In quanto impresa di controllo dell'inquinamento, il compito più importante di un impianto di depurazione è garantire che gli effluenti siano conformi agli standard. Tuttavia, con gli standard di scarico sempre più severi e l'aggressività degli ispettori per la tutela ambientale, l'impianto di depurazione è stato sottoposto a una forte pressione operativa. Sta diventando sempre più difficile evacuare l'acqua.
Secondo l'osservazione dell'autore, la causa diretta della difficoltà nel raggiungere lo standard di scarico dell'acqua è che negli impianti fognari del mio Paese si verificano generalmente tre circoli viziosi.
Il primo è il circolo vizioso della bassa attività dei fanghi (MLVSS/MLSS) e dell'alta concentrazione dei fanghi; il secondo è il circolo vizioso per cui maggiore è la quantità di prodotti chimici per la rimozione del fosforo utilizzati, maggiore è la produzione di fanghi; il terzo è il sovraccarico a lungo termine dell'impianto di trattamento delle acque reflue, le apparecchiature non possono essere revisionate, sono soggette a malattie tutto l'anno, il che porta a un circolo vizioso di ridotta capacità di trattamento delle acque reflue.
#1
Il circolo vizioso della bassa attività dei fanghi e dell'alta concentrazione degli stessi
Il professor Wang Hongchen ha condotto una ricerca su 467 impianti di depurazione. Diamo un'occhiata ai dati relativi all'attività e alla concentrazione dei fanghi: tra questi 467 impianti, il 61% degli impianti di trattamento delle acque reflue presenta un rapporto MLVSS/MLSS inferiore a 0,5, mentre circa il 30% presenta un rapporto MLVSS/MLSS inferiore a 0,4.
La concentrazione dei fanghi di 2/3 degli impianti di trattamento delle acque reflue supera i 4000 mg/L, la concentrazione dei fanghi di 1/3 degli impianti di trattamento delle acque reflue supera i 6000 mg/L e la concentrazione dei fanghi di 20 impianti di trattamento delle acque reflue supera i 10000 mg/L.
Quali sono le conseguenze delle condizioni sopra descritte (bassa attività dei fanghi, elevata concentrazione dei fanghi)? Sebbene abbiamo letto molti articoli tecnici che analizzano la realtà, in parole povere, c'è una conseguenza: la produzione di acqua supera lo standard.
Ciò può essere spiegato da due aspetti. Da un lato, quando la concentrazione dei fanghi è elevata, per evitarne la deposizione è necessario aumentare l'aerazione. Aumentare la quantità di aerazione non solo aumenterà il consumo energetico, ma amplierà anche la sezione biologica. L'aumento di ossigeno disciolto sottrarrà la fonte di carbonio necessaria per la denitrificazione, il che influenzerà direttamente l'effetto di denitrificazione e rimozione del fosforo del sistema biologico, con conseguente eccesso di N e P.
D'altro canto, l'elevata concentrazione di fanghi fa sì che l'interfaccia fango-acqua aumenti, e i fanghi si perdono facilmente con l'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria, il che o bloccherà l'unità di trattamento avanzato o farà sì che i valori di COD e SS dell'effluente superino lo standard.
Dopo aver parlato delle conseguenze, parliamo del motivo per cui la maggior parte degli impianti di depurazione presenta il problema della bassa attività dei fanghi e dell'elevata concentrazione degli stessi.
Infatti, la ragione dell'elevata concentrazione dei fanghi è la loro bassa attività. Poiché l'attività dei fanghi è bassa, per migliorare l'efficacia del trattamento è necessario aumentarne la concentrazione. La bassa attività dei fanghi è dovuta al fatto che l'acqua in ingresso contiene una grande quantità di sabbia di scoria, che entra nell'unità di trattamento biologico e si accumula gradualmente, influenzando l'attività dei microrganismi.
L'acqua in ingresso contiene molte scorie e sabbia. Il primo motivo è che l'effetto di intercettazione della griglia è troppo scarso, il secondo è che oltre il 90% degli impianti di depurazione nel mio Paese non ha installato vasche di sedimentazione primaria.
Qualcuno potrebbe chiedersi: perché non costruire una vasca di sedimentazione primaria? Questo riguarda la rete di tubazioni. Nel mio Paese, nella rete di tubazioni si verificano problemi come allacciamenti errati, allacciamenti misti e allacciamenti mancanti. Di conseguenza, la qualità dell'acqua in ingresso negli impianti fognari presenta generalmente tre caratteristiche: elevata concentrazione di solidi inorganici (ISS), basso COD (codice di ossidazione) e basso rapporto C/N.
La concentrazione di solidi inorganici nell'acqua in ingresso è elevata, ovvero il contenuto di sabbia è relativamente elevato. In origine, la vasca di sedimentazione primaria poteva ridurre alcune sostanze inorganiche, ma poiché il COD dell'acqua in ingresso è relativamente basso, la maggior parte degli impianti fognari semplicemente non costruisce una vasca di sedimentazione primaria.
In ultima analisi, la bassa attività dei fanghi è un'eredità di "impianti pesanti e reti leggere".
Abbiamo affermato che un'elevata concentrazione di fanghi e una bassa attività porteranno a un eccesso di N e P nell'effluente. Attualmente, le misure di risposta della maggior parte degli impianti di depurazione consistono nell'aggiunta di fonti di carbonio e flocculanti inorganici. Tuttavia, l'aggiunta di una grande quantità di fonti di carbonio esterne comporterà un ulteriore aumento del consumo energetico, mentre l'aggiunta di una grande quantità di flocculante produrrà una grande quantità di fanghi chimici, con conseguente aumento della concentrazione dei fanghi e un'ulteriore riduzione della loro attività, creando un circolo vizioso.
#2
Un circolo vizioso in cui maggiore è la quantità di prodotti chimici utilizzati per la rimozione del fosforo, maggiore è la produzione di fanghi.
L'impiego di prodotti chimici per la rimozione del fosforo ha aumentato la produzione di fanghi dal 20% al 30%, o anche di più.
Il problema dei fanghi è da anni una delle principali preoccupazioni degli impianti di trattamento delle acque reflue, principalmente perché non esiste una via d'uscita per i fanghi oppure la via d'uscita è instabile.
Ciò comporta un prolungamento dell'età dei fanghi, con conseguente fenomeno di invecchiamento degli stessi e anomalie ancora più gravi come l'accumulo di fanghi.
I fanghi espansi presentano una scarsa flocculazione. Con la perdita di effluente dalla vasca di sedimentazione secondaria, l'unità di trattamento avanzato si blocca, l'efficacia del trattamento si riduce e la quantità di acqua di controlavaggio aumenta.
L'aumento della quantità di acqua di controlavaggio porterà a due conseguenze, la prima è la riduzione dell'effetto del trattamento della precedente sezione biochimica.
Una grande quantità di acqua di controlavaggio viene restituita al serbatoio di aerazione, il che riduce il tempo effettivo di ritenzione idraulica della struttura e riduce l'effetto del trattamento secondario;
Il secondo è quello di ridurre ulteriormente l'effetto di elaborazione dell'unità di elaborazione della profondità.
Poiché una grande quantità di acqua di controlavaggio deve essere restituita al sistema di filtrazione del trattamento avanzato, la velocità di filtrazione aumenta e la capacità di filtrazione effettiva si riduce.
L'efficacia complessiva del trattamento risulta scarsa, il che potrebbe causare il superamento dei limiti di fosforo totale e COD nell'effluente. Per evitare il superamento dei limiti, l'impianto di depurazione aumenterà l'uso di agenti di rimozione del fosforo, con conseguente ulteriore aumento della quantità di fanghi.
in un circolo vizioso.
#3
Il circolo vizioso del sovraccarico a lungo termine degli impianti fognari e della ridotta capacità di trattamento delle acque reflue
Il trattamento delle acque reflue non dipende solo dalle persone, ma anche dalle attrezzature.
Gli impianti fognari sono da tempo in prima linea nel trattamento delle acque. Se non vengono riparati regolarmente, prima o poi si verificheranno dei problemi. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, gli impianti fognari non possono essere riparati, perché una volta che un impianto si ferma, è probabile che la portata d'acqua superi i limiti. Con il sistema delle multe giornaliere, non tutti possono permetterselo.
Tra i 467 impianti di trattamento delle acque reflue urbane esaminati dal professor Wang Hongchen, circa due terzi di essi presentano tassi di carico idraulico superiori all'80%, circa un terzo superiori al 120% e 5 impianti di trattamento delle acque reflue superiori al 150%.
Quando il carico idraulico è superiore all'80%, fatta eccezione per alcuni impianti di depurazione di grandi dimensioni, gli impianti di depurazione generali non possono interrompere l'erogazione idrica per manutenzione, a condizione che l'effluente raggiunga i livelli standard, e non vi è acqua di riserva per gli aeratori, l'aspirazione del sedimentatore secondario e i raschiatori. Le apparecchiature inferiori possono essere completamente revisionate o sostituite solo al momento dello svuotamento.
Ciò significa che circa 2/3 degli impianti di depurazione non sono in grado di riparare le apparecchiature con la presunta garanzia che gli effluenti siano conformi agli standard.
Secondo la ricerca del Professor Wang Hongchen, la durata di vita degli aeratori è generalmente di 4-6 anni, ma un quarto degli impianti di depurazione non esegue la manutenzione di sfiato dell'aria sugli aeratori da ben 6 anni. Il raschiatore del fango, che deve essere svuotato e riparato, generalmente non viene riparato durante tutto l'anno.
L'impianto è in funzione da molto tempo e la capacità di trattamento delle acque sta peggiorando sempre di più. Per sostenere la pressione dell'acqua in uscita, non c'è modo di fermarlo per la manutenzione. In un circolo vizioso come questo, il sistema di trattamento delle acque reflue sarà sempre a rischio collasso.
#4
scrivere alla fine
Dopo che la tutela ambientale è stata istituita come politica nazionale fondamentale del mio Paese, i settori del controllo dell'inquinamento idrico, gassoso, solido, del suolo e di altro tipo si sono sviluppati rapidamente, tra i quali il settore del trattamento delle acque reflue può essere considerato leader. A causa del livello insufficiente, il funzionamento degli impianti di depurazione è diventato un dilemma, e il problema della rete di condotte e dei fanghi è diventato le due principali carenze del settore del trattamento delle acque reflue del mio Paese.
E adesso è il momento di rimediare alle carenze.
Data di pubblicazione: 23 febbraio 2022
