Что такое гидравлическое время удержания (HRT)?
Время гидравлического удержания (HRT) - это среднее время пребывания воды или осадка в системе очистки в реакторе, то есть среднее время реакции сточных вод или осадка и микроорганизмов в биореакторе. Это один из важных параметров при проектировании и эксплуатации систем водоподготовки, который напрямую влияет на эффект очистки системы и качество стоков.
Как рассчитывается HRT?
HRT рассчитывается как HRT = V/Q, где V - эффективный объем реактора, а Q - скорость входящего потока. В качестве альтернативы его можно рассчитать, используя высоту реактора и скорость подъема: HRT = H/u, где H - высота реактора, а u - скорость подъема.
Каковы функции HRT в очистке сточных вод?
1) Рост и метаболизм микроорганизмов: В процессах биологической очистки HRT напрямую влияет на адсорбцию, деградацию и преобразование органических веществ, азота, фосфора и других загрязняющих веществ микроорганизмами. Соответствующая HRT гарантирует, что микроорганизмы имеют достаточно времени для завершения метаболической деятельности в рамках своего жизненного цикла, тем самым эффективно удаляя загрязняющие вещества.
2) Эффект лечения и стабильность: Разумное время гидравлического удержания помогает поддерживать стабильную работу системы. Слишком короткое время задержки может привести к тому, что микроорганизмы не успеют полностью обработать загрязняющие вещества, что приведет к ухудшению качества сточных вод, а слишком длительное время задержки может привести к чрезмерному росту микроорганизмов в системе, что вызовет такие проблемы, как вздутие осадка.
3) Проектирование и оптимизация процесса: При проектировании очистных сооружений определение подходящего HRT на основе ожидаемого эффекта очистки и характеристик качества поступающей воды имеет большое значение для повышения эффективности использования ресурсов, снижения занимаемой площади и эксплуатационных расходов.
4) Адаптация к изменениям нагрузки: Регулируя HRT, можно гибко реагировать на изменения объема сточных вод и концентрации загрязняющих веществ, что позволяет очистным сооружениям более эффективно справляться с различными условиями эксплуатации.
Как установить HRT в различных процессах очистки сточных вод?
Существуют значительные различия в определении времени гидравлического удержания в различных процессах очистки сточных вод. Например, в процессе обработки активного ила время гидравлического удержания должно быть достаточно длительным, чтобы микроорганизмы могли полностью разлагать органические вещества и питательные вещества; в то время как в системе мембранного биореактора (MBR), благодаря высокой эффективности разделения твердой и жидкой фаз, обычно можно установить более короткое время гидравлического удержания для поддержания эффективного эффекта очистки.
1) Метод активного ила: Метод активного ила удаляет органические вещества и загрязняющие вещества, такие как азот и фосфор, из сточных вод благодаря метаболической деятельности микроорганизмов. Время выдержки обычно определяется в зависимости от таких факторов, как характеристики сточных вод, скорость роста микроорганизмов и требования к очистке. Более длительный период восстановления благоприятен для повышения стабильности и полноты биохимических реакций.
2) Мембранный биореактор (MBR): По сравнению с традиционным методом активного ила, MBR обеспечивает эффективное разделение твердой и жидкой фаз с помощью мембранных компонентов, поэтому даже в условиях более короткого HRT он может поддерживать более высокую концентрацию ила и отличное качество сточных вод. В этом случае HRT в большей степени используется для балансировки скорости обрастания мембраны и частоты очистки.
3) Реактор периодического действия (SBR): Процесс SBR включает в себя забор воды, реакцию, отстаивание и дренаж в каждом рабочем цикле. При проектировании HRT необходимо учитывать характеристики реакций периодического действия и требования к очистке на каждом этапе, а также гибко регулировать процесс, чтобы адаптироваться к изменениям нагрузки сточных вод и обеспечить достаточное время биохимической реакции и время отстаивания.
4) Процесс анаэробного сбраживания: В процессе анаэробного сбраживания время гидравлического удержания непосредственно влияет на эффективность разложения органических веществ и скорость выхода биогаза. Для твердых отходов или сточных вод с высокой концентрацией органических веществ может потребоваться более длительное время сбраживания для обеспечения достаточного процесса сбраживания.
Как корректировать HRT в разные сезоны?
1) Регулировка времени гидравлического удержания (HRT) в процессе водоподготовки в разные сезоны основана главным образом на влиянии изменений температуры на активность микроорганизмов и эффективность деградации, а также на возможных колебаниях качества сточных вод:
2) Весна и осень: Температура в эти два сезона относительно стабильна, а микробная активность умеренна. В это время следует провести тонкую настройку в соответствии с данными регулярного мониторинга, чтобы соответствующим образом сократить или продлить HRT.
3) Лето: Летом температура выше, и активность микроорганизмов обычно сильнее, что ускоряет скорость биоразложения органических веществ, тем самым сокращая HRT.
4) Зима: Из-за низкой температуры зимой активность микроорганизмов значительно снижается, и скорость биоразложения замедляется. В это время необходимо соответствующим образом продлевать время HRT, чтобы обеспечить достаточное время для полного разложения загрязняющих веществ.
