Abwasseraufbereitung – das ist wirklich sehr wichtig!

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Warum müssen in den Abwasserbehandlungsanlagen Homogenisierungsbecken eingerichtet werden? Das Abwasser, das von gewöhnlichen Industrieunternehmen abgegeben wird, weist oft erhebliche Schwankungen in Bezug auf Qualität, Menge, Säuregrad oder Temperatur auf – je nach Zeitpunkt des Ablassens. Solche Schwankungen sind sehr schädlich für den Betrieb der Abwasserbehandlungsanlagen, insbesondere für die biologischen Behandlungseinrichtungen, die für die Reinigung des Abwassers zuständig sind. In schlimmen Fällen kann dies sogar dazu führen, dass diese Einrichtungen völlig zerstört werden. Daher ist es für eine integrierte Abwasserbehandlungsanlage äußerst notwendig, Homogenisierungsbecken einzurichten, da es nicht nur eine Art von Abwasser gibt, dessen Qualität und Menge zudem ständig variieren. Die Funktion des homogenisierenden Behälters besteht darin, die Unregelmäßigkeiten bei der Abgabe von Abwasser auszugleichen. Er sorgt dafür, dass die Qualität, Menge und Temperatur des Abwassers konstant bleiben. Zudem speichert er überschüssiges Wasser und ergänzt das fehlende Wasser, sodass die Menge des Wassers, das in die biologischen Behandlungsanlagen gelangt, gleichmäßig ist. Dadurch wird der negative Einfluss der Unregelmäßigkeiten im Abwasser auf die nachfolgenden biologischen Behandlungsanlagen verringert. Außerdem können saure Abwässer und alkalische Abwässer in einem Regulierbecken miteinander neutralisiert werden. Welchen Zweck hat die Einrichtung von Homogenisierungsbecken in einem Abwasserbehandlungssystem? Der Zweck der Einrichtung von Homogenisierungsbecken ist folgender: (1) Es ermöglicht Fabriken mit intermittierender Produktion, auch dann weiterhin Abwasser in das Bioreaktorsystem einzuspeisen, wenn die Produktion vorübergehend eingestellt wird. Dadurch kann das Bioreaktorsystem weiterhin kontinuierlich und stabil arbeiten. (2) Es erhöht die Fähigkeit des Systems, Schwankungen in der organischen Belastung auszugleichen, und verhindert so plötzliche Veränderungen in der organischen Belastung des Bioreaktorsystems. (3) Es sorgt dafür, dass das eintretende Wasser homogenisiert wird, wodurch hochkonzentrierte giftige Stoffe nicht in das Bioreaktorsystem gelangen können. (4) Es hilft dabei, starke Schwankungen im pH-Wert zu vermeiden und somit den Verbrauch von Säuren oder Basen während des Neutralisierungsprozesses zu reduzieren. (5) Es verhindert Schwankungen im Durchfluss in den ersten Behandlungsstufen, sodass die automatisierten Prozesse wie die Zugabe von Chemikalien reibungslos ablaufen können. (6) In Fabriken ohne Bioreaktorsysteme kann man durch die Einrichtung von Homogenisierungsbecken den Abwasserausstoß in das städtische Abwassersystem kontrollieren. Dadurch können Schwankungen in der Abwasserallast ausgeglichen werden. Welche Arten von Homogenisierungsbecken gibt es? Homogenisierungsbecken lassen sich in folgende Kategorien einteilen: (1) Volumenregulierende Becken: Die üblichen Volumenregulierungsbecken sind eigentlich Speicherbecken mit variabler Wasseroberfläche. Sie eignen sich für Abwasserbehandlungsanlagen, bei denen 24 Stunden am Tag eine kontinuierliche Betriebsweise erforderlich ist. (2) Homogenisierungsbecken: Das häufigste Typ von Homogenisierungsbecken ist das heterogene Homogenisierungsbecken. Im asynchronen Homogenisierbecken ist der Wasserspiegel fest, daher kann nur homogenisiert werden, nicht aber dosiert. (3) Homogenisierungsbecken: Das Homogenisierungsbecken kombiniert die Prinzipien des Verteilungsbeckens und des Homogenisierungsbeckens. (4) Intervallmischbecken: Wenn die Wassermenge gering ist, kann ein Mischbecken mit intermittenter Wasseransammlung und intermittierender Betriebsweise eingesetzt werden. Die intermittierenden Homogenisierbecken sind zuverlässig, eignen sich aber nicht für Abwässer mit hohem Durchfluss. (5) Unfallregulierbecken. Welche Methoden gibt es zur Vermischung im homogenisierenden Behälter? Zu den gängigen Vermischungsmethoden gehören: Zwangszirkulation mit Pumpen; Luftumrühren; mechanische Umrühung; Wasserzufuhr durch perforierte Leitungen. Welche Eigenschaften weist die Luftumrührmethode in den homogenisierenden Behältern auf? Die Luftumrühration dient nicht nur dazu, die Flüssigkeit zu vermischen und zu homogenisieren, sondern hat auch eine Vorbeleuchtungsfunktion: Durch die Mischung mit Luft sowie die Beleuchtung wird verhindert, dass feste Stoffe im Wasser absinken und anaerobe Bedingungen entstehen. Zudem werden reduzierende Stoffe im Abwasser oxidiert, wodurch flüchtige Stoffe entfernt werden. Dadurch sinkt der BOD5-Wert des Abwassers, die Effektivität der ersten Klärstufe verbessert sich und die Belastung der Beleuchtungsbehälter verringert sich. Der Nachteil der Luftumrühung besteht darin, dass flüchtige Stoffe aus dem Abwasser in die Luft entweichen können, was zu unangenehmen Gerüchen führt. Manchmal ist es notwendig, an der Oberseite des Beckens Vorrichtungen zu installieren, um diese Gase aufzufangen. Bei der Streckung mit perforierten Belüftungsrohren in dem Homogenisierbecken beträgt die Belüftungsintensität in der Regel 2–3 m³/(m·h) oder 5–6 m³/(m²·h). Wenn der Gehalt an Schwebstoffen im Einlaufwasser 200 mg/L beträgt, beträgt die benötigte Leistung zur Aufrechterhaltung des Schwebzustands 4–8 W/(m³ Abwasser). Um das Abwasser in einem aeroben Zustand zu halten, beträgt die benötigte Luftmenge im Durchschnitt 0,6–0,9 m³/(m³·h). Beim Durchmischen der Luft bleibt die Rohrleitung das ganze Jahr über im Wasser untergetaucht. Der Einsatz herkömmlicher Kohlenstoffstahlrohre führt leicht zu Korrosion und Schäden; daher müssen korrosionsbeständige Materialien wie Glasfaserkunststoff oder ABS-Kunststoff verwendet werden. Die Anforderungen an die Installation sind dabei hoch. Welche sind die grundlegenden Anforderungen an eine Homogenisierungsanlage? Die grundlegenden Anforderungen an eine Homogenisierungsanlage sind wie folgt: (1) Um eine gleichmäßige Wasserqualität im Ausfluss der Homogenisierungsanlage zu gewährleisten und um zu verhindern, dass Schadstoffe sich absetzen, müssen in der Anlage Mischanlagen vorhanden sein. Es können Methoden wie Pumpen zur Zirkulation und Vermischung, Luftzufuhr zur Vermischung, Strahlvermischung oder mechanische Vermischung eingesetzt werden. Dabei wird die Luftzufuhr aufgrund ihrer Einfachheit und Effektivität häufig verwendet. Die Intensität der Luftzufuhr liegt in der Regel bei 5–6 m³/(m²·h). (2) Die Verweildauer hängt von den Eigenschaften der Abwassermasse, deren Konzentration, dem Wasservolumen sowie von den Schwankungen in diesen Werten ab. In der Regel beträgt sie 10 bis 24 Stunden – in besonderen Fällen kann sie auf bis zu 5 Tage verlängert werden. Der Regulierungsbecken kann auch dazu dienen, Abwässer im Falle von Unfällen aufzunehmen. Wenn es hauptsächlich als Unfallbecken genutzt wird, sollte der Wasserspiegel normalerweise so niedrig wie möglich gehalten werden. (3) Homogenisierungsbecken zur Verbesserung der Wasserqualität werden in der Regel in Reihe zum Hauptabwasserbehandlungsprozess geschaltet. Wassermenge-regelnde Becken können entweder in Reihe zum Hauptprozess oder parallel zu den Hilfsprozessen geschaltet werden. (4) Die Tiefe des Homogenisierungsbecken sollte nicht zu gering sein; die effektive Wassertiefe liegt in der Regel bei 2–5 Metern. Um eine sichere Betriebsweise zu gewährleisten, muss das Homogenisierungsbecken über Überlauföffnungen sowie Öffnungen zur Entleerung des Schlammes verfügen. (5) Falls im Abwasser Stoffe enthalten sind, die Blasen bilden können, müssen Maßnahmen zur Entfernung dieser Blasen getroffen werden. Wenn das Abwasser flüchtige Gase oder organische Stoffe enthält, muss es abgedichtet werden, und es müssen Lüftungssysteme eingerichtet werden, um die entstehenden schädlichen Gase – insbesondere solche, die bei der Vermischung des Abwassers entstehen – regelmäßig oder kontinuierlich in die Höhe zu leiten.