Miksi öljy ja kelluvat kiinteät aineet tulisi vähentää ennen biologista käsittelyä

Biologiset jätevedenkäsittelyjärjestelmät ovat erinomaisia orgaanisten saasteiden hajottamisessa, mutta ne kohtaavat merkittäviä haasteita, kun tulevassa jätevedessä on korkeita öljy- ja kelluvien kiinteiden aineiden pitoisuuksia. Nämä saasteet häiritsevät mikrobiopopulaatioita, heikentävät käsittelyn tehokkuutta ja aiheuttavat käyttöön liittyviä ongelmia, jotka vaarantavat koko prosessin. Tiedon saaminen siitä, miksi liuenneella ilalla tehty jätteenkäsittely ja muut esikäsittelymenetelmät ovat välttämättömiä vaiheita, auttaa laitoksen johtajia tekemään perusteltuja päätöksiä järjestelmän suunnittelusta ja pitkän aikavälin luotettavuudesta.

Esikäsittely ei ole valinnainen vaihtoehto laitoksille, jotka käsittelevät rasvaisia tai voimakkaasti saastuneita jätevesiä. Rasvan ja kelluvien kiintoaineiden poistaminen biologisen käsittelyn edellä suojaan mikrobiyhteisöjä, vähentää laitteiston tukkoitumista ja parantaa kokonaisjärjestelmän suorituskykyä. Tämä perusvaihe määrittää, onnistuvatko alapuoliset biologiset prosessit vai kohtaavatko ne vaikeuksia, mikä tekee siitä ratkaisevan investoinnin käsittelyn vakauden ja kustannustehokkuuden varmistamiseksi.

Miksi rasva vahingoittaa biologisia käsittelyjärjestelmiä

Rasvakalvo ja mikrobien estäminen

Öljy ja rasva muodostavat hydrofobisen kerroksen biologisten käsittelyastioitten pinnalle ja voivat peittää mikrobien muodostaman biofilm-kerroksen, joka käsittelee jätevettä. Kun tämä peite kerääntyy, se vähentää happitason siirtymistä ja aiheuttaa mikro-organismien happea puutteen, jota ne tarvitsevat toimiakseen. Syntyy anaerobisia olosuhteita, käsittelynopeus laskee ja hajongon ongelmat ilmenevät. Öljyn poisto ennen jäteveden pääsyä biologiseen järjestelmään estää tämän peittämisprosessin kokonaan, mikä varmistaa, että mikrobit pysyvät aktiivisina ja tehokkaina tehtävässään.

Mikrobipopulaatioihin kohdistuvat myrkylliset vaikutukset

Jotkut öljypohjaiset öljyt sisältävät yhdisteitä, jotka ovat suoraan myrkyllisiä bakteereille ja muille mikro-organismeille, joita käytetään biologisessa käsittelyssä. Jo kohtalaisilla pitoisuuksilla nämä aineet estävät aineenvaihduntapolkuja ja hidastavat käsittelyyn kriittisten mikrobien kasvua. Öljyn poistaminen esikäsittelyvaiheena poistaa tämän myrkyllisyyden lähteen ennen kuin se pääsee biologiseen reaktoriin, mikä säilyttää vakaa ja tuottava mikrobiyhteisön.

Kiinteiden aineiden rooli esikäsittelyssä

Suspendoituneiden kiinteiden aineiden kertyminen ja lietteen muodostuminen

Sedimenttien poistamatta jättäminen esikäsittelyn yhteydessä aiheuttaa lietteen kertymisen biologisiin säiliöihin, erityisesti ilmastusaltaisiin ja saostumisalueille. Tämä nopea lietteen kertyminen vaatii useampia poistoja, lisää huoltotyön määrää ja vähentää säiliöiden käsittelykapasiteettia. Kun kiinteät aineet poistetaan esikäsittelyn aikana, biologinen järjestelmä säilyttää terveemmän kiinteiden aineiden tasapainon, hapen siirtyminen paranee ja sekoitetun liuoksen saostumiskyky pysyy vakiona. Monet laitokset havaitsevat, että kiinteiden aineiden hallinta esikäsittelyn aikana vähentää merkittävästi niiden lietteenhallintakustannuksia.

Saostumisen ja selkeytymisen häiriintyminen

Korkeat kiintoaineiden määrät, jotka pääsevät biologisiin järjestelmiin, häiritsevät selkeyttimen toimintaa ja toissijaisen sedimentointitankin tehokkuutta. Hiukkaset kilpailevat biologisen flogin kanssa sedimentointitilasta, pilvisyys säilyy lopullisessa jätevedessä, ja käsitellyn veden laatu heikkenee. Kun kiintoaineet poistetaan esikäsittelyssä, selkeyttimet toimivat puhtaammalla tulo vedellä, tuottavat selkeämpää jätevettä ja niitä on puhdistettava harvemmin. Tämä ero tekee eron siinä, täytetäänkö jätevesiluvat vai aiheutuuko rikkomuksia.

Biologisen käsittelyn suorituskyky ja esikäsittelystrategia

Orgaanisen kuormituksen vakaus

Biologiset järjestelmät on suunniteltu tiettyihin orgaanisiin kuormitustasoihin. Kun öljyä ja kiinteitä aineita pääsee biologiseen reaktoriin, ne vievät tilaa ja kilpailevat mikrobien metabolisessa kapasiteetissa hajoavien orgaanisten aineiden kanssa. Tämä epätasapaino vähentää kohdeepäpuhtauksien todellista hajottumista ja lisää bio-kemiallista happitarvetta jätevedessä. Esikäsittely poistaa ei-hajoavat tai vaikeasti hajoavat aineet, jolloin biologinen järjestelmä voi keskittyä kokonaan niihin orgaanisiin yhdisteisiin, joita se on suunniteltu käsittelämään, mikä maksimoi käsittelyn tehokkuuden.

Järjestelmän kestävyys ja käyttöjoustavuus

Laitokset, jotka käyttävät tehokasta esikäsittelyä, saavat toiminnallisesti joustavuutta ja kestävyyttä. Kun öljy ja kiinteät aineet poistetaan ennen biologista käsittelyä, biologiset järjestelmät kestävät paremmin äkillisiä kuormia ja vaihtelevia tuloaineiden pitoisuuksia. Käyttäjät voivat säätää ilmastusta, kiinteiden aineiden pidätysaikaa ja muita parametrejä luottavaisesti, koska perusmikrobijärjestelmä pysyy vakavana. Tämä joustavuus johtaa suoraan vähemmän usein tarvittavaan huoltoon, vähemmän prosessihäiriöihin ja luotettavampaan luvanmukaiseen toimintaan pitkällä aikavälillä.

UKK

Mikä esikäsittelymenetelmä on tehokkain öljyn poistamiseen jätevedestä?

Ilman sekoittamalla tapahtuva jäteveden käsittely on yksi tehokkaimmista esikäsittelymenetelmistä öljyn poistamiseen. Se käyttää pieniä ilmakuplia nostamaan öljyä ja rasvaa pinnalle, josta ne poistetaan, kun taas kiinteät aineet laskeutuvat. Tämä menetelmä soveltuu laajaan öljypitoisuuksien alueeseen ja tuottaa puhtaata alavirtaa, joka on sopivaa biologista käsittelyä varten seuraavassa vaiheessa. Muuhun menetelmiin kuuluvat esimerkiksi API-erottimet painovoiman avulla tapahtuvaan erotukseen ja sähkökoagulaatio, mutta DAF saavuttaa useimmissa teollisissa sovelluksissa jatkuvasti korkeimmat öljynpoistorateet.

Kuinka suuren öljypitoisuuden biologiset järjestelmät kestävät?

Useimmat biologiset käsittelyjärjestelmät toimivat hyvin, kun tulevan jäteveden öljypitoisuus pysyy alle 10–20 milligrammassa litrassa. Tätä ylemmällä alueella inhibitioiden vaikutukset ja biofilmien muodostuminen alkavat heikentää käsittelyn tehokkuutta. Kuitenkin öljyistä jätevettä käsittelvien laitosten tulisi olettaa, että esikäsittely on välttämätöntä, eikä niiden tulisi luottaa pelkästään biologiseen sietokykyyn. Kiinteiden aineiden ja öljyn poisto esikäsittelynä varmistaa, että pitoisuudet pysyvät turvallisesti biologisen järjestelmän suunnittelun mukaisessa alueessa vuodenajan tai käyttöolosuhteiden vaihtelusta huolimatta.

Lisääkö esikäsittely jätevesien käsittelyn kokonaiskustannuksia?

Vaikka esikäsittelylaitteet edellyttävätkin alussa pääomasijoitusta, ne vähentävät yleensä kokonaishoitokustannuksia estämällä lietteen kertymisen, vähentämällä huoltotyön määrää, pidentämällä biologisen järjestelmän käyttöikää ja parantamalla luvanmukaisuutta. Laitokset, jotka ohittavat esikäsittelyn, kohtaavat usein korkeammat käyttökustannukset, koska niitä on puhdistettava usein, biofilmien poistoa on tehtävä ja käyttökatkoja tulee pidempiä. Viiden–kymmenen vuoden käyttöiän aikana esikäsittely osoittautuu kustannustehokkaaksi ja suojelee paljon suurempaa biologista käsittelyä koskevaa sijoitusta järjestelmän jälkiosassa.