Como empresa de controle de poluição, a tarefa mais importante de uma estação de tratamento de esgoto é garantir que o efluente atenda aos padrões. No entanto, com os padrões de descarte cada vez mais rigorosos e a agressividade dos inspetores de proteção ambiental, a estação de tratamento de esgoto tem sofrido uma grande pressão operacional. Está cada vez mais difícil remover a água.
De acordo com a observação do autor, a causa direta da dificuldade em atingir o padrão de descarte de água é que geralmente há três círculos viciosos nas estações de tratamento de esgoto do meu país.
O primeiro é o círculo vicioso de baixa atividade de lodo (MLVSS/MLSS) e alta concentração de lodo; o segundo é o círculo vicioso de quanto maior a quantidade de produtos químicos de remoção de fósforo usados, maior a produção de lodo; o terceiro é a operação de sobrecarga da estação de tratamento de esgoto a longo prazo, o equipamento não pode ser revisado, funcionando com doenças o ano todo, levando a um círculo vicioso de capacidade reduzida de tratamento de esgoto.
#1
O círculo vicioso de baixa atividade de lodo e alta concentração de lodo
O professor Wang Hongchen realizou pesquisas em 467 estações de tratamento de esgoto. Vejamos os dados de atividade e concentração de lodo: entre essas 467 estações de tratamento de esgoto, 61% das estações de tratamento apresentam MLVSS/MLSS inferior a 0,5, e cerca de 30% das estações de tratamento apresentam MLVSS/MLSS inferior a 0,4.
A concentração de lodo de 2/3 das estações de tratamento de esgoto excede 4000 mg/L, a concentração de lodo de 1/3 das estações de tratamento de esgoto excede 6000 mg/L e a concentração de lodo de 20 estações de tratamento de esgoto excede 10000 mg/L.
Quais são as consequências das condições acima (baixa atividade de lodo, alta concentração de lodo)? Embora tenhamos visto muitos artigos técnicos analisando a verdade, em termos simples, há uma consequência: a vazão de água excede o padrão.
Isso pode ser explicado por dois aspectos. Por um lado, após a concentração de lodo ser elevada, para evitar a deposição de lodo, é necessário aumentar a aeração. Aumentar a quantidade de aeração não só aumentará o consumo de energia, como também a seção biológica. O aumento do oxigênio dissolvido consumirá a fonte de carbono necessária para a desnitrificação, o que afetará diretamente o efeito de desnitrificação e a remoção de fósforo do sistema biológico, resultando em excesso de N e P.
Por outro lado, a alta concentração de lodo faz com que a interface lama-água suba, e o lodo é facilmente perdido com o efluente do tanque de sedimentação secundária, o que bloqueará a unidade de tratamento avançado ou fará com que a DQO e SS do efluente excedam o padrão.
Depois de falar sobre as consequências, vamos falar sobre o motivo pelo qual a maioria das estações de tratamento de esgoto tem o problema de baixa atividade de lodo e alta concentração de lodo.
Na verdade, a razão para a alta concentração de lodo é a baixa atividade do lodo. Como a atividade do lodo é baixa, para melhorar o efeito do tratamento, a concentração de lodo precisa ser aumentada. A baixa atividade do lodo se deve ao fato de a água afluente conter uma grande quantidade de areia de escória, que entra na unidade de tratamento biológico e se acumula gradualmente, o que afeta a atividade de microrganismos.
Há muita escória e areia na água que entra. Um dos motivos é que o efeito de interceptação da grade é muito fraco, e o outro é que mais de 90% das estações de tratamento de esgoto no meu país não possuem tanques de sedimentação primários.
Algumas pessoas podem perguntar: por que não construir um tanque de sedimentação primário? Isso se refere à rede de tubulações. No meu país, existem problemas como conexões incorretas, conexões mistas e falta de conexões na rede de tubulações. Como resultado, a qualidade da água afluente das estações de tratamento de esgoto geralmente apresenta três características: alta concentração de sólidos inorgânicos (ISS), baixa DQO e baixa relação C/N.
A concentração de sólidos inorgânicos na água afluente é alta, ou seja, o teor de areia é relativamente alto. Originalmente, o tanque de sedimentação primário poderia reduzir algumas substâncias inorgânicas, mas como a DQO da água afluente é relativamente baixa, a maioria das estações de tratamento de esgoto simplesmente não constrói um tanque de sedimentação primário.
Em última análise, a baixa atividade de lodo é um legado de “plantas pesadas e redes leves”.
Como já mencionado, altas concentrações de lodo e baixa atividade resultarão em excesso de N e P no efluente. Atualmente, as medidas de resposta da maioria das estações de tratamento de esgoto são a adição de fontes de carbono e floculantes inorgânicos. No entanto, a adição de uma grande quantidade de fontes externas de carbono levará a um aumento adicional no consumo de energia, enquanto a adição de uma grande quantidade de floculante produzirá uma grande quantidade de lodo químico, resultando em um aumento na concentração de lodo e uma redução adicional na atividade do lodo, formando um círculo vicioso.
#2
Um círculo vicioso em que quanto maior a quantidade de produtos químicos de remoção de fósforo utilizados, maior a produção de lodo.
O uso de produtos químicos para remoção de fósforo aumentou a produção de lodo em 20% a 30%, ou até mais.
O problema do lodo tem sido uma grande preocupação das estações de tratamento de esgoto há muitos anos, principalmente porque não há saída para o lodo, ou a saída é instável.
Isso leva ao prolongamento da idade do lodo, resultando no fenômeno do envelhecimento do lodo e em anormalidades ainda mais sérias, como o aumento de volume do lodo.
O lodo expandido apresenta floculação deficiente. Com a perda de efluente do tanque de sedimentação secundária, a unidade de tratamento avançado fica bloqueada, o efeito do tratamento é reduzido e a quantidade de água de retrolavagem aumenta.
O aumento na quantidade de água de retrolavagem levará a duas consequências: uma é reduzir o efeito do tratamento da seção bioquímica anterior.
Uma grande quantidade de água de retrolavagem é devolvida ao tanque de aeração, o que reduz o tempo real de retenção hidráulica da estrutura e reduz o efeito do tratamento secundário;
A segunda é reduzir ainda mais o efeito de processamento da unidade de processamento de profundidade.
Como uma grande quantidade de água de retrolavagem deve ser devolvida ao sistema de filtragem de tratamento avançado, a taxa de filtragem é aumentada e a capacidade real de filtragem é reduzida.
O efeito geral do tratamento torna-se insatisfatório, o que pode fazer com que o fósforo total e a DQO no efluente excedam os padrões. Para evitar exceder os padrões, a estação de tratamento de esgoto aumentará o uso de agentes de remoção de fósforo, o que aumentará ainda mais a quantidade de lodo.
em um círculo vicioso.
#3
O círculo vicioso da sobrecarga prolongada das estações de tratamento de esgoto e da redução da capacidade de tratamento de esgoto
O tratamento de esgoto não depende apenas de pessoas, mas também de equipamentos.
Os equipamentos de esgoto estão na linha de frente do tratamento de água há muito tempo. Se não forem reparados regularmente, problemas surgirão mais cedo ou mais tarde. No entanto, na maioria dos casos, os equipamentos de esgoto não podem ser reparados, pois, uma vez que um determinado equipamento pare, a vazão de água provavelmente excederá o padrão. Com o sistema de multas diárias, todos não podem arcar com os custos.
Entre as 467 estações de tratamento de esgoto urbano pesquisadas pelo Professor Wang Hongchen, cerca de dois terços delas têm taxas de carga hidráulica maiores que 80%, cerca de um terço maiores que 120%, e 5 estações de tratamento de esgoto são maiores que 150%.
Quando a taxa de carga hidráulica é superior a 80%, com exceção de algumas estações de tratamento de esgoto de grande porte, as estações de tratamento de esgoto em geral não podem interromper o fornecimento de água para manutenção, desde que o efluente atinja o padrão, e não há água de reserva para aeradores e para a sucção e raspadores do tanque de sedimentação secundário. Os equipamentos inferiores só podem ser completamente revisados ou substituídos após a drenagem.
Ou seja, cerca de 2/3 das estações de tratamento de esgoto não conseguem consertar os equipamentos sob a premissa de garantir que o efluente atenda ao padrão.
De acordo com a pesquisa do Professor Wang Hongchen, a vida útil dos aeradores é geralmente de 4 a 6 anos, mas 1/4 das estações de tratamento de esgoto não realizam manutenção de ventilação nos aeradores há mais de 6 anos. O raspador de lama, que precisa ser esvaziado e reparado, geralmente não é reparado durante todo o ano.
O equipamento está funcionando com problemas há muito tempo, e a capacidade de tratamento de água está cada vez pior. Para suportar a pressão da saída de água, não há como pará-la para manutenção. Nesse círculo vicioso, sempre haverá um sistema de tratamento de esgoto à beira do colapso.
#4
escreva no final
Após a proteção ambiental se tornar a política nacional básica do meu país, as áreas de controle da poluição de água, gás, sólidos, solos e outras se desenvolveram rapidamente, com destaque para o tratamento de esgoto. Devido à insuficiência de recursos, a operação da estação de tratamento de esgoto se tornou um dilema, e os problemas da rede de tubulações e do lodo tornaram-se as duas principais deficiências da indústria de tratamento de esgoto do meu país.
E agora é hora de compensar as deficiências.
Data de publicação: 23 de fevereiro de 2022
