Почему показатель COD в резервуаре O процесса A/O выше, чем в резервуаре A?
Thread Content
В лабораторных испытаниях масштаба пилотного проекта обрабатывался сточный водоем с уровнем COD около 2000, аммиака – около 300, а соотношением B/C – 0,4; биохимические характеристики воды были хорошими. При использовании процесса гидролитической ацификации + A/O после некоторого времени работы уровень аммиака снижается до допустимых значений. Однако уровень COD остается на уровне 100–200, не падая ниже требуемого значения (ниже 100). Кроме того, было обнаружено, что уровень COD в сточных водах из бассейна O выше, чем в бассейне A. Время гидролиза и ацификации составляет 24 часа; время HRT для бассейнов A и O также равно 24 часам. Соотношение обратного потока нитрифицированной жидкости составляет 3:1. Уровень растворенного кислорода в бассейне O контролируется на уровне примерно 3–4 мг/л; для поддержания щелочности используется гидроксид натрия. Проблема в том, что показатель COD не соответствует установленным стандартам. Пожалуйста, помогите разобраться, в чем дело Может, я неправильно настроил параметры? Есть ли что-то, что нужно улучшить? Спасибо всем! ! !
Каков уровень BOD в поступающей воде? Как правило, соотношение BOD5/TN должно быть выше 4; для обеспечения эффективного процесса денитрификации это значение должно быть не меньше 5.
Если необходимо лишь устранить аммиачный азот, то для его окисления до нитритного азота требуется участие нитрифицирующих бактерий и наличие кислорода. Кроме того, концентрация органических веществ не должна быть слишком высокой, иначе аэробные бактерии будут подавлять деятельность нитрифицирующих бактерий. Уровень pH в среде с аэробными условиями должен быть выше 7.
Поколения нитрифицирующих бактерий сменяют друг друга довольно медленно; для обеспечения их роста и размножения необходимо, чтобы срок пребывания бактерий в иле составлял не менее 20 дней. Поэтому значение MLSS следует поддерживать на более высоком уровне.
Около TP1, соотношение B/C – 0,4
Показатель BOD5/TN меньше 3 – это неблагоприятно для процесса денитрификации. Однако вам нужен лишь уровень аммиака в воде. Если срок пребывания воды в системе достаточен, а уровень растворенного кислорода соответствует требованиям, то уровень BOD в выходной воде будет ниже 100, а pH – выше 7. Это гарантирует, что уровень аммиака в выходной воде также будет ниже 100. Однако необходима наличие нитрифицирующих бактерий. Обычно у них слабая способность к выживанию в условиях стресса, а для роста и размножения требуется много времени.
Показатель BOD/TN составляет примерно 0,4; этот показатель не достигает установленных норм. Использование коагулянтов после процесса A/O также не дает хороших результатов. Планируется попробовать использовать технологию MBR.
Последнее изменение в этом посте было сделано зуолижунь 12.11.2015 в 09:44. Я делиюсь с вами результатами пилотных испытаний; надеюсь, это будет вам полезно. Отчет о пилотных испытаниях мембраны MBR
Компания Su Jing Environmental Protection New Materials Co., Ltd.
Сточные воды с органическими красителями представляют собой серьезную проблему при обработке промышленных сточных вод. Они характеризуются высокой кислотностью, высоким уровнем COD, высоким цветовым числом, высоким содержанием солей, а также тем, что органические вещества в них сложно поддаются биологической разложимости. Традиционная технология A2/O часто не дает желаемых результатов при обработке таких сточных вод. Мембранный биореактор (MBR) представляет собой новую технологию обработки сточных вод, сочетающую в себе методы мембранной сепарации и традиционный метод использования активных осадков. Эта технология обеспечивает высокое качество очищенной воды, малую площадь занятия и низкий уровень образования осадка. В связи с необходимостью модернизации очистных сооружений в нашей стране и усиления процессов удаления азота и фосфора, сочетание технологии MBR с технологией A2/O позволяет значительно повысить эффективность обработки сточных вод. Благодаря высокой нагрузке на фильтрующие мембраны, а также наличию отдельных параметров времени пребывания жидкости в реакторе, этот комбинированный подход способствует улучшению качества очистки. 1 Материалы и методы 1.1 Устройство для лабораторных испытаний Устройство для лабораторных испытаний расположено в цехе по обработке сточных вод; его длина составляет 1,5 м, ширина — 0,6 м, а высота — 2 м. Расчетная производительность устройства — 11,5 м³/сутки. Цель пилотных исследований заключается в первоначальном изучении эффективности использования технологии MBR для устранения соответствующих загрязнителей в условиях реального качества воды, а также факторов, влияющих на эту эффективность. Это необходимо для определения параметров проектирования и оснований для эксплуатации оборудования для обработки сточных вод. В составе мембранного модуля используются полые волоконные мембраны из PVDF, всего 4 штуки; их характеристики приведены в таблице 1. Таблица 1. Параметры характеристик компонентов мембран из полых волокон. Параметр: размер пор/мкм; габаритные размеры/мм; площадь мембраны/м². Значения: 0,1; Ø165*1645; 1515. Для 1,2 см. Процедура тестирования: процесс пилотных испытаний показан на рисунке 1. file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif Рисунок 1. Технологический процесс в лабораторном устройстве. Вода для работы лабораторного устройства поступает из биохимического аэрационного резервуара на предприятии по обработке сточных вод; после фильтрации через мембраны получается чистая вода, которая затем поступает в осадительный резервуар. Эксперимент начался 10 января. На первом этапе пропускная способность мембраны была установлена на уровне 10 л/(м2·ч); соответствующий расход составлял 0,6 м3/ч. После 20 дней стабильной работы расход был увеличен до 0,9 м3/ч для проведения тестов на пределы производительности мембраны. В этот момент пропускная способность мембраны достигла 15 л/(м2·ч). К 18 марта второй этап эксперимента продолжался в общей сложности 48 дней. Во время испытаний устройство малого масштаба работало по циклу продолжительностью 10 минут: 8 минут работы и 2 минуты перерыва. 1.3 Параметры и методы анализа. К параметрам анализа относятся pH, температура, MLSS, COD, мутность и др. Все они определяются с использованием государственных стандартов; более подробная информация приводится в книге «Методы мониторинга и анализа воды и сточных вод» (3-е издание). 1.4 Качество входящей воды и параметры эксплуатации. Показатели качества воды и параметры работы аэрационных бассейнов приведены в таблице 2. Таблица 2. Показатели качества воды в аэрационном бассейне и параметры его работы. Статистические значения: T/℃, pH, DOM, LSS, COD. Максимальные значения: 21,2; 7,62; 4,4; 5,04; 1280. Минимальные значения: 16,5; 6,98; 1,1; 3,49; 498. Средние значения: 18,5; 7,3; 2,3; 4,5; 481,2. 2. Результаты и обсуждение. В ходе двух этапов настройки устройства изучалась эффективность его работы по удалению таких показателей, как COD и SS. Также была оценена стабильность работы устройства. 2.1 Эффективность обработки с помощью MBR 2.1.1 Эффективность удаления COD Эффективность обработки системой вещества COD показана на рисунке 2 (данные приведены в приложении 1). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif Рисунок 2. Изменение концентрации COD и степени его удаления в различных частях системы. Как видно из рисунка 2, во время тестового запуска концентрация COD в аэрационном бассейне сильно колебалась – она находилась в диапазоне от 498 до 1280 мг/л; среднее значение составило 812 мг/л ； Во втором осадительном бассейне уровень COD составляет 296–640 мг/л; средняя концентрация достигает 443 мг/л. Средний процент удаления составляет 45% ； В то же время уровень COD в воде, прошедшей через мембрану MBR, составлял 176–496 мг/л; среднее значение — 294 мг/л. Средний уровень удаления загрязнителей составил 64%. Результаты показали, что по сравнению с двухэтапным осадителем, в устройстве для маломасштабных испытаний удельный коэффициент удаления COD может быть повышен примерно на 35%, а средний коэффициент удаления — на 19%. Следовательно, эффективное задержание частиц с помощью мембранных модулей способствует лучшей стабильности качества воды на выходе. 2.1.2 Эффективность удаления твердых частиц SS. По истечении 12 дней работы системы началось измерение концентрации твердых частиц в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR. Результаты обработки твердых частиц показаны на рисунке 3 (данные приведены в приложении 2). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif Рисунок 3. Изменение концентрации SS в различных частях системы. Как видно из рисунка 3, концентрация SS в осадительном бассейне в целом выше, чем в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR. В начальный период работы концентрация SS в сточных водах сильно колеблется; однако спустя 18 дней её значение становится более стабильным. Во время работы концентрация твердых частиц в сточных водах, проходящих через мембрану MBR, составляла 6–125 мг/л; среднее значение — 44,1 мг/л. В то же время концентрация твердых частиц в воде, находящейся во втором осадителе, составляла 46–260 мг/л; среднее значение достигало 161,4 мг/л. Результаты показали, что по сравнению с двухэтапным осадителем, устройство для маломасштабных испытаний позволяет снизить среднюю концентрацию твердых частиц в выходящей воде примерно на 73%. Кроме того, после стабилизации работы реактора концентрация твердых частиц может быть снижена до уровня ниже 20 мг/л. 2.2 Стабильность работы MBR 2.2.1 Объемная нагрузка на COD Влияние объемной нагрузки на уровень COD в выходных водах показано на рисунке 4 (данные приведены в приложении 3). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif Рисунок 4. Влияние нагрузки на объем на показатель COD в сточных водах. На рисунке 4 видно, как меняется качество сточных вод, получаемых с использованием технологии MBR, в зависимости от нагрузки на объем. При этом нагрузка на объем по показателю COD в аэрационном бассейне составляет от 91,4 до 234,6 г/(м3·д). В течение 20 дней первой фазы эксплуатации нагрузка на обработку COD в аэрационном бассейне сильно колебалась. Уровень концентрации веществ в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR, оставался в пределах 250–320 мг/л, что свидетельствует о стабильности качества этих сточных вод. В течение первых 27 дней второй фазы нагрузка по объему оставалась в диапазоне от 157,8 до 234,6 г/(м3·д), в то время как концентрация чистой воды, получаемой с помощью технологии MBR, сильно колебалась в пределах от 176,5 до 496 мг/л. Это может быть связано с увеличением пропускной способности мембраны на 50%, что превышает критический уровень; это приводит к нарушению структуры слоя фильтратата и снижает эффективность системы MBR в поглощении COD. По мере проведения эксперимента разница давлений по обе стороны мембраны постепенно увеличивалась; на поверхности мембраны накапливались осадки иловых частиц, а также EPS, что приводило к формированию гелевого слоя. Через 28 дней способность мембраны к задержке загрязнителей значительно улучшилась; концентрация COD в выходящей воде оставалась стабильной и составляла примерно 280 мг/л. Результаты показывают, что система MBR обладает высокой способностью к адаптации. 2.2.2 Во время работы при отрицательном давлении на мембране и при определенном пропускном способности мембраны температура воды колебалась в пределах от 16,5 до 21,2 °C. Динамика изменения отрицательного давления на MBR-мембране и её пропускной способности показана на рисунке 6 (данные приведены в приложении 4). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif Рисунок 6. Изменения отрицательного давления на мембране MBR и пропускной способности мембраны во время её работы. С момента начала работы устройства до 20-го дня температура колебалась в пределах 18,7–21,1°C. Как видно из рисунка 6, отрицательное давление на мембране MBR оставалось на уровне 0,012–0,014 МПа, а пропускная способность мембраны составляла 10 л/(м²·ч), без каких-либо изменений. Это свидетельствует о стабильной работе устройства в лабораторных условиях. Через 20 дней температура незначительно снизилась и колебалась в пределах 16,5–20,8°C. Негативное давление на мембране также колебалось, но в умеренных пределах – от 0,01 до 0,015 МПа. При этом пропускная способность мембраны оставалась стабильной и составляла 15 л/(м²·ч). В течение всего периода работы отрицательное давление на мембране поддерживалось на уровне ниже 0,015 МПа. Результаты показали, что при температуре воды в диапазоне от 16,5 до 21,1°C данная система может работать стабильно. 3 Заключение ① Использование технологии MBR для обработки сточных вод, содержащих красители, позволяет получить более качественную воду по сравнению с использованием системы двойного осаждения: средняя концентрация COD составляет 294 мг/л, что на 19% выше, чем при использовании системы двойного осаждения ； Средняя концентрация SS в выходящей воде составляет 44,1 мг/л, что позволяет снизить её на примерно 73% по сравнению с водой из бассейна вторичной осадки. ② Этот пилотный устройство с мембраной MBR хорошо справляется с сточными водами, содержащими красители, и обеспечивает стабильную работу. Приложение 1: Данные о концентрации ХПК и скорости удаления каждой части системы Время работы (дни) Средняя часть аэротенка (ХПК) МБР (ХПК) Вторичный отстойник (ХПК) Скорость удаления вторичного отстойника Скорость удаления МБР 10 января 173818735452,03 74,66 11 января 2536,526434435,88 50,79 января 12 363025232548.41 60.00 13 января 4707.5318.538645.44 54.98 14 января 5731.5316.5454.537.87 56.73 15 января 685030644048.24 64.00 января 16 7531.528936431.51 45.63 17 января 8521304.534633.59 41.55 18 января 9512319.537925.98 37.60 19 января 10669329.538442.60 50.75 января 20 11771316439.543.00 59.01 21 января 12682326375.544.94 52.20 22 января 13622.5296375.539.68 52.45 23 января 14498.5276380.523.67 44.63 24 января 15503.5266.535130.29 47.07 25 января 16499296.542015.83 40.58 26 января 17583276.535638.94 52.57 27 января 18548.5296.5380.530.63 45.94 28 января 19612.5237405.533.80 61.31 29 января 2073027729659.45 62.05 30 января 21100037045554.50 63.00 31 января 22941358.551844.95 61.90 1 февраля 23937.528345151.89 69.81 2 февраля 241150.5317.546659.50 72.40 3 февраля 251018.535443357.49 65.24 4 февраля 2693533549247.38 64.17 5 февраля 27892.5305458.548.63 65.83 6 февраля 28880.5376514.541.57 57.30 7 февраля 2987121243949.60 75.66 8 февраля 30861176.5458.546.75 79.50 9 февраля 311166.525649257.82 78.05 10 февраля 321280330521.559.26 74.22 11 февраля 331102.5315511.553.61 71.43 12 февраля 341112423620.544.20 61.96 13 февраля 35925.532556139.38 64.88 14 февраля 361043.530549252.85 70.77 15 февраля 3799422750249.50 77.16 16 февраля 381141.523645360.32 79.33 17 февраля 391186236452.561.85 80.10 18 февраля 40116133553154.26 71.15 19 февраля 41 20 февраля 42123026534472.03 78.46 21 февраля 43103330551250.44 70.47 22 февраля 44109149658546.38 54.54 23 февраля 45113035762444.78 68.41 24 февраля 46107137761043.04 64.80 25 февраля 471269.528863549.98 77.31 26 февраля 481041.527864038.55 73.31 27 февраля 4997923657141.68 75.89 28 февраля 501033.5344.555146.69 66.67 1 марта 5196527157640.31 71.92 2 марта 52802285.5457.542.96 64.40 3 марта 53797276541.532.06 65.37 4 марта 54684.5267.544634.84 60.92 5 марта 55600.527143827.06 54.87 Марта 6 56600.5280.5437.527.14 53.29 7 марта 57585.5280.538933.56 52.09 8 марта 5862025138438.06 59.52 9 марта 59630280.537440.63 55.48 10 марта 60625334.537939.36 46.48 11 марта 61610241.5354.541.89 60.41 12 марта 62541.5280.535933.70 48.20 13 марта 63541.5300334.538.23 44.60 14 марта 64541290.536931.79 46.30 15 марта 65640231.535444.69 63.83 16 марта 66546315344.536.90 42.31 марта 17 67580.5260.5324.544.10 55.12 18 марта 6855123135934.85 58.08 Приложение 2: Время обработки данных, касающихся концентрации SS в каждой части системы/д Малый тест (SS) Вторичный отстойник (SS) 21 января 12100250 22 января 1340 23 января 14100215 24 января 1584 25 января 1693260 26 января 17125220 27 января 1846 января 28 192846 29 января 2022 30 января 2122115 31 января 2220 1 февраля 2314 2 февраля 24 90 3 февраля 25 4 февраля 26650 5 февраля 27 6 февраля 28 80 7 февраля 29 8 февраля 30 85 9 февраля 31 120 10 февраля 32 11 февраля 3320125 12 февраля 34 13 февраля 35 135 14 февраля 36 15 февраля 37 115 16 февраля 38 140 17 февраля 396 18 февраля 40 160 19 февраля 41 20 февраля 42 февраля 21 43 195 22 февраля 44 225 23 февраля 45 250 24 февраля 46 25 февраля 4718260 26 февраля 48 27 февраля 49 180 28 февраля 50 170 1 марта 51 250 2 марта 52 210 3 марта 53 135 4 марта 546115 Приложение 3: Данные об объемной нагрузке и выходящей воде COD Время работы объемной нагрузки MBR (COD) 10 января 1135,3 187 11 января 298,3 264 12 января 3115,5 252 13 января 4129,7 318,5 14 января 5134,1 316,5 15 января 6155,8 306 16 января 797,4 289 17 января 895,5 304,5 18 января 993,9 319,5 19 января 10122,6 329,5 20 января 11141,3 316 21 января 12125,0 326 22 января 13114,1 296 23 января 1491,4 276 24 января 1592,3 266,5 25 января 1691,5 296,5 26 января 17106,9 276,5 27 января 18100,5 296,5 28 января 19112,3 237 29 января 20133,8 277 30 января 21183,3 370 31 января 22172,5 358,5 1 февраля 23171,9 283 2 февраля 24210,9 317,5 3 февраля 25186,7 354 4 февраля 26171,4 335 5 февраля 27163,6 305 6 февраля 28161,4 376 7 февраля 29159,7 212 8 февраля 30157,8 176,5 9 февраля 31213,8 256 10 февраля 32234,6 330 11 февраля 33202.1 315 12 февраля 34203.8 423 13 февраля 35169.7 325 14 февраля 36191.3 305 15 февраля 37182.2 227 16 февраля 38209.2 236 17 февраля 39217.4 236 февраля 18 февраля 40212,8 335 19 февраля 41 20 февраля 42225,5 265 21 февраля 43189,4 305 22 февраля 44200,0 496 23 февраля 45207,1 357 24 февраля 46196,3 377 25 февраля 47232,7 288 26 февраля 48190,9 278 27 февраля 49179,5 236 28 февраля 50189,5 344,5 1 марта 51176,9 271 2 марта 52147,0 285,5 3 марта 53146,1 276 4 марта 54125,5 267,5 5 марта 55110,1 271 6 марта 56110,1 280,5 7 марта 57107,3 280,5 8 марта 58113,7 251 9 марта 59115,5 280,5 10 марта 60114,6 334,5 марта 11 61111,8 241,5 12 марта 6299,3 280,5 13 марта 6399,3 300 14 марта 6499,2 290,5 15 марта 65117,3 231,5 16 марта 66100,1 315 17 марта 67106,4 260,5 18 марта 68101,0 231 Приложение Таблица 4: Отрицательное давление мембраны MBR и данные, связанные с потоком, время работы/сутки, отрицательное давление/МПа поток/л/(м2·ч) 10 января 10,0133 10 11 января 20,0124 10 12 января 30,0120 10 13 января 40,0122 10 14 января 50,0122 10 15 января 60.0120 10 16 января 70.0128 10 17 января 80.0124 10 18 января 90.0126 10 19 января 100.0120 10 20 января 110.0126 10 21 января 120.0122 10 22 января 130.0120 10 23 января 140.0124 10 24 января 150.0122 10 25 января 160.0124 10 26 января 170.0124 10 27 января 180.0122 10 28 января 190.0126 10 января 29 200.0120 10 30 января 210.0122 15 31 января 220.0106 15 1 февраля 230.0126 15 2 февраля 240.0130 15 3 февраля 250.0100 15 4 февраля 260.0108 15 5 февраля 270.0110 15 6 февраля 280.0106 15 7 февраля 290.0121 15 8 февраля 300.0115 15 9 февраля 310.0128 15 10 февраля 320.0134 15 11 февраля 330.0138 15 12 февраля 340.0134 15 13 февраля 350.0140 15 14 февраля 360.0138 15 15 февраля 370.0140 15 16 февраля 380.0140 15 17 февраля 390.0140 15 18 февраля 400.0114 15 февраля 19 февраля 410.0108 15 20 февраля 420.0124 15 21 февраля 430.0120 15 22 февраля 440.0120 15 23 февраля 450.0136 15 24 февраля 460.0116 15 25 февраля 470.0148 15 26 февраля 480.0140 15 27 февраля 490.0128 15 28 февраля 500.0120 15 1 марта 510.0140 15 2 марта 520.0140 15 3 марта 530.0150 15 4 марта 540.0108 15 марта 5 550.0114 15 6 марта 560.0130 15 7 марта 570.0128 15 8 марта 580.0140 15 9 марта 590.0128 15 10 марта 600.0116 15 11 марта 610.0120 15 12 марта 620.0130 15 13 марта 630.0124 15 14 марта 640.0118 15 15 марта 650.0122 15 16 марта 660.0126 15 17 марта 670.0134 15 18 марта 680.0122 15
Компания Su Jing Environmental Protection New Materials Co., Ltd.
Сточные воды с органическими красителями представляют собой серьезную проблему при обработке промышленных сточных вод. Они характеризуются высокой кислотностью, высоким уровнем COD, высоким цветовым числом, высоким содержанием солей, а также тем, что органические вещества в них сложно поддаются биологической разложимости. Традиционная технология A2/O часто не дает желаемых результатов при обработке таких сточных вод. Мембранный биореактор (MBR) представляет собой новую технологию обработки сточных вод, сочетающую в себе методы мембранной сепарации и традиционный метод использования активных осадков. Эта технология обеспечивает высокое качество очищенной воды, малую площадь занятия и низкий уровень образования осадка. В связи с необходимостью модернизации очистных сооружений в нашей стране и усиления процессов удаления азота и фосфора, сочетание технологии MBR с технологией A2/O позволяет значительно повысить эффективность обработки сточных вод. Благодаря высокой нагрузке на фильтрующие мембраны, а также наличию отдельных параметров времени пребывания жидкости в реакторе, этот комбинированный подход способствует улучшению качества очистки. 1 Материалы и методы 1.1 Устройство для лабораторных испытаний Устройство для лабораторных испытаний расположено в цехе по обработке сточных вод; его длина составляет 1,5 м, ширина — 0,6 м, а высота — 2 м. Расчетная производительность устройства — 11,5 м³/сутки. Цель пилотных исследований заключается в первоначальном изучении эффективности использования технологии MBR для устранения соответствующих загрязнителей в условиях реального качества воды, а также факторов, влияющих на эту эффективность. Это необходимо для определения параметров проектирования и оснований для эксплуатации оборудования для обработки сточных вод. В составе мембранного модуля используются полые волоконные мембраны из PVDF, всего 4 штуки; их характеристики приведены в таблице 1. Таблица 1. Параметры характеристик компонентов мембран из полых волокон. Параметр: размер пор/мкм; габаритные размеры/мм; площадь мембраны/м². Значения: 0,1; Ø165*1645; 1515. Для 1,2 см. Процедура тестирования: процесс пилотных испытаний показан на рисунке 1. file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif Рисунок 1. Технологический процесс в лабораторном устройстве. Вода для работы лабораторного устройства поступает из биохимического аэрационного резервуара на предприятии по обработке сточных вод; после фильтрации через мембраны получается чистая вода, которая затем поступает в осадительный резервуар. Эксперимент начался 10 января. На первом этапе пропускная способность мембраны была установлена на уровне 10 л/(м2·ч); соответствующий расход составлял 0,6 м3/ч. После 20 дней стабильной работы расход был увеличен до 0,9 м3/ч для проведения тестов на пределы производительности мембраны. В этот момент пропускная способность мембраны достигла 15 л/(м2·ч). К 18 марта второй этап эксперимента продолжался в общей сложности 48 дней. Во время испытаний устройство малого масштаба работало по циклу продолжительностью 10 минут: 8 минут работы и 2 минуты перерыва. 1.3 Параметры и методы анализа. К параметрам анализа относятся pH, температура, MLSS, COD, мутность и др. Все они определяются с использованием государственных стандартов; более подробная информация приводится в книге «Методы мониторинга и анализа воды и сточных вод» (3-е издание). 1.4 Качество входящей воды и параметры эксплуатации. Показатели качества воды и параметры работы аэрационных бассейнов приведены в таблице 2. Таблица 2. Показатели качества воды в аэрационном бассейне и параметры его работы. Статистические значения: T/℃, pH, DOM, LSS, COD. Максимальные значения: 21,2; 7,62; 4,4; 5,04; 1280. Минимальные значения: 16,5; 6,98; 1,1; 3,49; 498. Средние значения: 18,5; 7,3; 2,3; 4,5; 481,2. 2. Результаты и обсуждение. В ходе двух этапов настройки устройства изучалась эффективность его работы по удалению таких показателей, как COD и SS. Также была оценена стабильность работы устройства. 2.1 Эффективность обработки с помощью MBR 2.1.1 Эффективность удаления COD Эффективность обработки системой вещества COD показана на рисунке 2 (данные приведены в приложении 1). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif Рисунок 2. Изменение концентрации COD и степени его удаления в различных частях системы. Как видно из рисунка 2, во время тестового запуска концентрация COD в аэрационном бассейне сильно колебалась – она находилась в диапазоне от 498 до 1280 мг/л; среднее значение составило 812 мг/л ； Во втором осадительном бассейне уровень COD составляет 296–640 мг/л; средняя концентрация достигает 443 мг/л. Средний процент удаления составляет 45% ； В то же время уровень COD в воде, прошедшей через мембрану MBR, составлял 176–496 мг/л; среднее значение — 294 мг/л. Средний уровень удаления загрязнителей составил 64%. Результаты показали, что по сравнению с двухэтапным осадителем, в устройстве для маломасштабных испытаний удельный коэффициент удаления COD может быть повышен примерно на 35%, а средний коэффициент удаления — на 19%. Следовательно, эффективное задержание частиц с помощью мембранных модулей способствует лучшей стабильности качества воды на выходе. 2.1.2 Эффективность удаления твердых частиц SS. По истечении 12 дней работы системы началось измерение концентрации твердых частиц в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR. Результаты обработки твердых частиц показаны на рисунке 3 (данные приведены в приложении 2). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif Рисунок 3. Изменение концентрации SS в различных частях системы. Как видно из рисунка 3, концентрация SS в осадительном бассейне в целом выше, чем в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR. В начальный период работы концентрация SS в сточных водах сильно колеблется; однако спустя 18 дней её значение становится более стабильным. Во время работы концентрация твердых частиц в сточных водах, проходящих через мембрану MBR, составляла 6–125 мг/л; среднее значение — 44,1 мг/л. В то же время концентрация твердых частиц в воде, находящейся во втором осадителе, составляла 46–260 мг/л; среднее значение достигало 161,4 мг/л. Результаты показали, что по сравнению с двухэтапным осадителем, устройство для маломасштабных испытаний позволяет снизить среднюю концентрацию твердых частиц в выходящей воде примерно на 73%. Кроме того, после стабилизации работы реактора концентрация твердых частиц может быть снижена до уровня ниже 20 мг/л. 2.2 Стабильность работы MBR 2.2.1 Объемная нагрузка на COD Влияние объемной нагрузки на уровень COD в выходных водах показано на рисунке 4 (данные приведены в приложении 3). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif Рисунок 4. Влияние нагрузки на объем на показатель COD в сточных водах. На рисунке 4 видно, как меняется качество сточных вод, получаемых с использованием технологии MBR, в зависимости от нагрузки на объем. При этом нагрузка на объем по показателю COD в аэрационном бассейне составляет от 91,4 до 234,6 г/(м3·д). В течение 20 дней первой фазы эксплуатации нагрузка на обработку COD в аэрационном бассейне сильно колебалась. Уровень концентрации веществ в сточных водах, получаемых с помощью технологии MBR, оставался в пределах 250–320 мг/л, что свидетельствует о стабильности качества этих сточных вод. В течение первых 27 дней второй фазы нагрузка по объему оставалась в диапазоне от 157,8 до 234,6 г/(м3·д), в то время как концентрация чистой воды, получаемой с помощью технологии MBR, сильно колебалась в пределах от 176,5 до 496 мг/л. Это может быть связано с увеличением пропускной способности мембраны на 50%, что превышает критический уровень; это приводит к нарушению структуры слоя фильтратата и снижает эффективность системы MBR в поглощении COD. По мере проведения эксперимента разница давлений по обе стороны мембраны постепенно увеличивалась; на поверхности мембраны накапливались осадки иловых частиц, а также EPS, что приводило к формированию гелевого слоя. Через 28 дней способность мембраны к задержке загрязнителей значительно улучшилась; концентрация COD в выходящей воде оставалась стабильной и составляла примерно 280 мг/л. Результаты показывают, что система MBR обладает высокой способностью к адаптации. 2.2.2 Во время работы при отрицательном давлении на мембране и при определенном пропускном способности мембраны температура воды колебалась в пределах от 16,5 до 21,2 °C. Динамика изменения отрицательного давления на MBR-мембране и её пропускной способности показана на рисунке 6 (данные приведены в приложении 4). file:///C:/Users/zhaolj1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif Рисунок 6. Изменения отрицательного давления на мембране MBR и пропускной способности мембраны во время её работы. С момента начала работы устройства до 20-го дня температура колебалась в пределах 18,7–21,1°C. Как видно из рисунка 6, отрицательное давление на мембране MBR оставалось на уровне 0,012–0,014 МПа, а пропускная способность мембраны составляла 10 л/(м²·ч), без каких-либо изменений. Это свидетельствует о стабильной работе устройства в лабораторных условиях. Через 20 дней температура незначительно снизилась и колебалась в пределах 16,5–20,8°C. Негативное давление на мембране также колебалось, но в умеренных пределах – от 0,01 до 0,015 МПа. При этом пропускная способность мембраны оставалась стабильной и составляла 15 л/(м²·ч). В течение всего периода работы отрицательное давление на мембране поддерживалось на уровне ниже 0,015 МПа. Результаты показали, что при температуре воды в диапазоне от 16,5 до 21,1°C данная система может работать стабильно. 3 Заключение ① Использование технологии MBR для обработки сточных вод, содержащих красители, позволяет получить более качественную воду по сравнению с использованием системы двойного осаждения: средняя концентрация COD составляет 294 мг/л, что на 19% выше, чем при использовании системы двойного осаждения ； Средняя концентрация SS в выходящей воде составляет 44,1 мг/л, что позволяет снизить её на примерно 73% по сравнению с водой из бассейна вторичной осадки. ② Этот пилотный устройство с мембраной MBR хорошо справляется с сточными водами, содержащими красители, и обеспечивает стабильную работу. Приложение 1: Данные о концентрации ХПК и скорости удаления каждой части системы Время работы (дни) Средняя часть аэротенка (ХПК) МБР (ХПК) Вторичный отстойник (ХПК) Скорость удаления вторичного отстойника Скорость удаления МБР 10 января 173818735452,03 74,66 11 января 2536,526434435,88 50,79 января 12 363025232548.41 60.00 13 января 4707.5318.538645.44 54.98 14 января 5731.5316.5454.537.87 56.73 15 января 685030644048.24 64.00 января 16 7531.528936431.51 45.63 17 января 8521304.534633.59 41.55 18 января 9512319.537925.98 37.60 19 января 10669329.538442.60 50.75 января 20 11771316439.543.00 59.01 21 января 12682326375.544.94 52.20 22 января 13622.5296375.539.68 52.45 23 января 14498.5276380.523.67 44.63 24 января 15503.5266.535130.29 47.07 25 января 16499296.542015.83 40.58 26 января 17583276.535638.94 52.57 27 января 18548.5296.5380.530.63 45.94 28 января 19612.5237405.533.80 61.31 29 января 2073027729659.45 62.05 30 января 21100037045554.50 63.00 31 января 22941358.551844.95 61.90 1 февраля 23937.528345151.89 69.81 2 февраля 241150.5317.546659.50 72.40 3 февраля 251018.535443357.49 65.24 4 февраля 2693533549247.38 64.17 5 февраля 27892.5305458.548.63 65.83 6 февраля 28880.5376514.541.57 57.30 7 февраля 2987121243949.60 75.66 8 февраля 30861176.5458.546.75 79.50 9 февраля 311166.525649257.82 78.05 10 февраля 321280330521.559.26 74.22 11 февраля 331102.5315511.553.61 71.43 12 февраля 341112423620.544.20 61.96 13 февраля 35925.532556139.38 64.88 14 февраля 361043.530549252.85 70.77 15 февраля 3799422750249.50 77.16 16 февраля 381141.523645360.32 79.33 17 февраля 391186236452.561.85 80.10 18 февраля 40116133553154.26 71.15 19 февраля 41 20 февраля 42123026534472.03 78.46 21 февраля 43103330551250.44 70.47 22 февраля 44109149658546.38 54.54 23 февраля 45113035762444.78 68.41 24 февраля 46107137761043.04 64.80 25 февраля 471269.528863549.98 77.31 26 февраля 481041.527864038.55 73.31 27 февраля 4997923657141.68 75.89 28 февраля 501033.5344.555146.69 66.67 1 марта 5196527157640.31 71.92 2 марта 52802285.5457.542.96 64.40 3 марта 53797276541.532.06 65.37 4 марта 54684.5267.544634.84 60.92 5 марта 55600.527143827.06 54.87 Марта 6 56600.5280.5437.527.14 53.29 7 марта 57585.5280.538933.56 52.09 8 марта 5862025138438.06 59.52 9 марта 59630280.537440.63 55.48 10 марта 60625334.537939.36 46.48 11 марта 61610241.5354.541.89 60.41 12 марта 62541.5280.535933.70 48.20 13 марта 63541.5300334.538.23 44.60 14 марта 64541290.536931.79 46.30 15 марта 65640231.535444.69 63.83 16 марта 66546315344.536.90 42.31 марта 17 67580.5260.5324.544.10 55.12 18 марта 6855123135934.85 58.08 Приложение 2: Время обработки данных, касающихся концентрации SS в каждой части системы/д Малый тест (SS) Вторичный отстойник (SS) 21 января 12100250 22 января 1340 23 января 14100215 24 января 1584 25 января 1693260 26 января 17125220 27 января 1846 января 28 192846 29 января 2022 30 января 2122115 31 января 2220 1 февраля 2314 2 февраля 24 90 3 февраля 25 4 февраля 26650 5 февраля 27 6 февраля 28 80 7 февраля 29 8 февраля 30 85 9 февраля 31 120 10 февраля 32 11 февраля 3320125 12 февраля 34 13 февраля 35 135 14 февраля 36 15 февраля 37 115 16 февраля 38 140 17 февраля 396 18 февраля 40 160 19 февраля 41 20 февраля 42 февраля 21 43 195 22 февраля 44 225 23 февраля 45 250 24 февраля 46 25 февраля 4718260 26 февраля 48 27 февраля 49 180 28 февраля 50 170 1 марта 51 250 2 марта 52 210 3 марта 53 135 4 марта 546115 Приложение 3: Данные об объемной нагрузке и выходящей воде COD Время работы объемной нагрузки MBR (COD) 10 января 1135,3 187 11 января 298,3 264 12 января 3115,5 252 13 января 4129,7 318,5 14 января 5134,1 316,5 15 января 6155,8 306 16 января 797,4 289 17 января 895,5 304,5 18 января 993,9 319,5 19 января 10122,6 329,5 20 января 11141,3 316 21 января 12125,0 326 22 января 13114,1 296 23 января 1491,4 276 24 января 1592,3 266,5 25 января 1691,5 296,5 26 января 17106,9 276,5 27 января 18100,5 296,5 28 января 19112,3 237 29 января 20133,8 277 30 января 21183,3 370 31 января 22172,5 358,5 1 февраля 23171,9 283 2 февраля 24210,9 317,5 3 февраля 25186,7 354 4 февраля 26171,4 335 5 февраля 27163,6 305 6 февраля 28161,4 376 7 февраля 29159,7 212 8 февраля 30157,8 176,5 9 февраля 31213,8 256 10 февраля 32234,6 330 11 февраля 33202.1 315 12 февраля 34203.8 423 13 февраля 35169.7 325 14 февраля 36191.3 305 15 февраля 37182.2 227 16 февраля 38209.2 236 17 февраля 39217.4 236 февраля 18 февраля 40212,8 335 19 февраля 41 20 февраля 42225,5 265 21 февраля 43189,4 305 22 февраля 44200,0 496 23 февраля 45207,1 357 24 февраля 46196,3 377 25 февраля 47232,7 288 26 февраля 48190,9 278 27 февраля 49179,5 236 28 февраля 50189,5 344,5 1 марта 51176,9 271 2 марта 52147,0 285,5 3 марта 53146,1 276 4 марта 54125,5 267,5 5 марта 55110,1 271 6 марта 56110,1 280,5 7 марта 57107,3 280,5 8 марта 58113,7 251 9 марта 59115,5 280,5 10 марта 60114,6 334,5 марта 11 61111,8 241,5 12 марта 6299,3 280,5 13 марта 6399,3 300 14 марта 6499,2 290,5 15 марта 65117,3 231,5 16 марта 66100,1 315 17 марта 67106,4 260,5 18 марта 68101,0 231 Приложение Таблица 4: Отрицательное давление мембраны MBR и данные, связанные с потоком, время работы/сутки, отрицательное давление/МПа поток/л/(м2·ч) 10 января 10,0133 10 11 января 20,0124 10 12 января 30,0120 10 13 января 40,0122 10 14 января 50,0122 10 15 января 60.0120 10 16 января 70.0128 10 17 января 80.0124 10 18 января 90.0126 10 19 января 100.0120 10 20 января 110.0126 10 21 января 120.0122 10 22 января 130.0120 10 23 января 140.0124 10 24 января 150.0122 10 25 января 160.0124 10 26 января 170.0124 10 27 января 180.0122 10 28 января 190.0126 10 января 29 200.0120 10 30 января 210.0122 15 31 января 220.0106 15 1 февраля 230.0126 15 2 февраля 240.0130 15 3 февраля 250.0100 15 4 февраля 260.0108 15 5 февраля 270.0110 15 6 февраля 280.0106 15 7 февраля 290.0121 15 8 февраля 300.0115 15 9 февраля 310.0128 15 10 февраля 320.0134 15 11 февраля 330.0138 15 12 февраля 340.0134 15 13 февраля 350.0140 15 14 февраля 360.0138 15 15 февраля 370.0140 15 16 февраля 380.0140 15 17 февраля 390.0140 15 18 февраля 400.0114 15 февраля 19 февраля 410.0108 15 20 февраля 420.0124 15 21 февраля 430.0120 15 22 февраля 440.0120 15 23 февраля 450.0136 15 24 февраля 460.0116 15 25 февраля 470.0148 15 26 февраля 480.0140 15 27 февраля 490.0128 15 28 февраля 500.0120 15 1 марта 510.0140 15 2 марта 520.0140 15 3 марта 530.0150 15 4 марта 540.0108 15 марта 5 550.0114 15 6 марта 560.0130 15 7 марта 570.0128 15 8 марта 580.0140 15 9 марта 590.0128 15 10 марта 600.0116 15 11 марта 610.0120 15 12 марта 620.0130 15 13 марта 630.0124 15 14 марта 640.0118 15 15 марта 650.0122 15 16 марта 660.0126 15 17 марта 670.0134 15 18 марта 680.0122 15