Als Unternehmen zur Kontrolle der Umweltverschmutzung besteht die wichtigste Aufgabe einer Kläranlage darin, sicherzustellen, dass das Abwasser den Standards entspricht. Die zunehmend strengeren Abwassernormen und die aggressiven Umweltschutzinspektoren haben jedoch zu einem enormen Betriebsdruck auf die Kläranlage geführt. Es wird immer schwieriger, das Wasser herauszubekommen.
Nach Beobachtung des Autors liegt die unmittelbare Ursache für die Schwierigkeit, den Abwasserstandard zu erreichen, darin, dass es in den Kläranlagen meines Landes im Allgemeinen drei Teufelskreise gibt.
Der erste ist der Teufelskreis aus geringer Schlammaktivität (MLVSS/MLSS) und hoher Schlammkonzentration; der zweite ist der Teufelskreis, in dem der Schlammausstoß umso größer wird, je mehr Chemikalien zur Phosphorentfernung verwendet werden; der dritte ist der langfristige Überlastungsbetrieb der Kläranlage, bei dem die Geräte nicht überholt werden können und das ganze Jahr über mit Krankheiten laufen, was zu einem Teufelskreis reduzierter Abwasserbehandlungskapazität führt.
#1
Der Teufelskreis aus geringer Schlammaktivität und hoher Schlammkonzentration
Professor Wang Hongchen hat 467 Kläranlagen untersucht. Betrachten wir die Daten zur Schlammaktivität und Schlammkonzentration: 61 % der Kläranlagen weisen einen MLVSS/MLSS-Wert von weniger als 0,5 auf, etwa 30 % der Kläranlagen einen MLVSS/MLSS-Wert von weniger als 0,4.
Die Schlammkonzentration von zwei Dritteln der Kläranlagen übersteigt 4000 mg/l, die Schlammkonzentration von einem Drittel der Kläranlagen übersteigt 6000 mg/l und die Schlammkonzentration von 20 Kläranlagen übersteigt 10000 mg/l.
Welche Folgen haben die oben genannten Bedingungen (geringe Schlammaktivität, hohe Schlammkonzentration)? Obwohl wir viele technische Artikel gelesen haben, die die Wahrheit analysieren, gibt es, vereinfacht ausgedrückt, eine Konsequenz: Die Wasserleistung überschreitet den Standard.
Dies lässt sich aus zwei Gründen erklären. Zum einen ist bei hoher Schlammkonzentration eine verstärkte Belüftung erforderlich, um Schlammablagerungen zu vermeiden. Eine erhöhte Belüftung erhöht nicht nur den Stromverbrauch, sondern vergrößert auch den biologischen Anteil. Der Anstieg des gelösten Sauerstoffs entzieht dem biologischen System die für die Denitrifikation benötigte Kohlenstoffquelle, was sich direkt auf die Denitrifikation und die Phosphorentfernung auswirkt und zu einem Überschuss an Stickstoff und Phosphor führt.
Andererseits führt die hohe Schlammkonzentration zu einem Anstieg der Schlamm-Wasser-Grenzfläche und der Schlamm geht leicht mit dem Abwasser des Nachklärbeckens verloren, was entweder die weiterführende Behandlungseinheit verstopft oder dazu führt, dass der COD und der SS des Abwassers den Standard überschreiten.
Nachdem wir über die Folgen gesprochen haben, wollen wir darüber sprechen, warum die meisten Kläranlagen das Problem einer geringen Schlammaktivität und einer hohen Schlammkonzentration haben.
Der Grund für die hohe Schlammkonzentration liegt in der geringen Schlammaktivität. Um den Behandlungseffekt zu verbessern, muss die Schlammkonzentration erhöht werden. Die geringe Schlammaktivität ist darauf zurückzuführen, dass das Zulaufwasser viel Schlackensand enthält, der in die biologische Kläranlage gelangt und sich dort allmählich ansammelt, was die Aktivität der Mikroorganismen beeinträchtigt.
Das einströmende Wasser enthält viel Schlacke und Sand. Zum einen ist die Abfangwirkung des Gitters zu gering, zum anderen verfügen über mehr als 90 % der Kläranlagen in meinem Land nicht über Vorklärbecken.
Manche fragen sich vielleicht, warum nicht ein Vorklärbecken gebaut wird. Dabei geht es um das Rohrleitungsnetz. In meinem Land gibt es Probleme wie Fehlanschlüsse, Mischanschlüsse und fehlende Anschlüsse im Rohrleitungsnetz. Daher weist die Zulaufwasserqualität von Kläranlagen im Allgemeinen drei Merkmale auf: hohe Konzentration anorganischer Feststoffe (ISS), niedriger CSB und niedriges C/N-Verhältnis.
Die Konzentration anorganischer Feststoffe im Zulaufwasser ist hoch, d. h. der Sandgehalt ist relativ hoch. Ursprünglich hätte ein Vorklärbecken einige anorganische Stoffe reduzieren können, aber da der CSB-Wert des Zulaufwassers relativ niedrig ist, verzichten die meisten Kläranlagen schlicht auf den Bau eines Vorklärbeckens.
Letztendlich ist die geringe Schlammaktivität eine Folge von „schweren Anlagen und leichten Netzen“.
Wir haben bereits erwähnt, dass eine hohe Schlammkonzentration und geringe Aktivität zu einem Überschuss an Stickstoff und Phosphor im Abwasser führen. Die meisten Kläranlagen reagieren derzeit mit der Zugabe von Kohlenstoffquellen und anorganischen Flockungsmitteln. Die Zugabe großer Mengen externer Kohlenstoffquellen führt jedoch zu einem weiteren Anstieg des Stromverbrauchs, während die Zugabe großer Mengen Flockungsmittel zu einer großen Menge chemischen Schlamms führt. Dies führt zu einer Erhöhung der Schlammkonzentration und einer weiteren Verringerung der Schlammaktivität und bildet einen Teufelskreis.
#2
Ein Teufelskreis: Je mehr Chemikalien zur Phosphorentfernung eingesetzt werden, desto mehr Schlamm entsteht.
Durch den Einsatz von Chemikalien zur Phosphorentfernung ist die Schlammproduktion um 20 bis 30 % oder sogar noch mehr gestiegen.
Das Schlammproblem ist seit vielen Jahren ein großes Problem für Kläranlagen, vor allem weil es keinen oder nur einen instabilen Abfluss für den Schlamm gibt.
Dies führt zu einer Verlängerung des Schlammalters, was das Phänomen der Schlammalterung und sogar noch schwerwiegendere Anomalien wie Schlammblähung zur Folge hat.
Der expandierte Schlamm weist eine schlechte Flockung auf. Durch den Verlust des Abwassers aus dem Nachklärbecken wird die Vorkläranlage verstopft, der Kläreffekt verringert sich und die Rückspülwassermenge steigt.
Die Erhöhung der Rückspülwassermenge hat zwei Folgen: Zum einen wird die Behandlungswirkung des vorherigen biochemischen Abschnitts verringert.
Eine große Menge Rückspülwasser wird in das Belüftungsbecken zurückgeführt, was die tatsächliche hydraulische Verweilzeit der Struktur verkürzt und die Behandlungswirkung der Sekundärbehandlung verringert.
Die zweite besteht darin, den Verarbeitungseffekt der Tiefenverarbeitungseinheit weiter zu reduzieren.
Da eine große Menge Rückspülwasser in das Filtersystem der erweiterten Behandlung zurückgeführt werden muss, erhöht sich die Filterrate und die tatsächliche Filterkapazität verringert sich.
Die Gesamtwirkung der Behandlung lässt nach, was dazu führen kann, dass der Gesamtphosphor- und der CSB-Wert im Abwasser den Grenzwert überschreiten. Um eine Überschreitung des Grenzwertes zu vermeiden, wird die Kläranlage verstärkt Phosphorentfernungsmittel einsetzen, was die Schlammmenge weiter erhöht.
in einen Teufelskreis.
#3
Der Teufelskreis aus langfristiger Überlastung der Kläranlagen und reduzierter Klärkapazität
Bei der Abwasserbehandlung kommt es nicht nur auf die Menschen an, sondern auch auf die Ausrüstung.
Abwasseranlagen stehen seit langem an vorderster Front der Wasseraufbereitung. Werden sie nicht regelmäßig repariert, treten früher oder später Probleme auf. In den meisten Fällen können Abwasseranlagen jedoch nicht repariert werden, da die Wasserleistung bei einem Ausfall wahrscheinlich den Standard überschreitet. Aufgrund der täglichen Bußgelder kann sich das nicht jeder leisten.
Von den 467 von Professor Wang Hongchen untersuchten städtischen Kläranlagen weisen etwa zwei Drittel eine hydraulische Auslastung von über 80 % auf, etwa ein Drittel von über 120 % und 5 Kläranlagen von über 150 %.
Bei einer hydraulischen Auslastung von über 80 % können Kläranlagen mit Ausnahme einiger sehr großer Anlagen die Wasserversorgung nicht für Wartungsarbeiten abschalten, da das Abwasser den Standard erreicht und kein Reservewasser für Belüfter, Saug- und Abstreifer des Nachklärbeckens vorhanden ist. Die untere Ausrüstung kann erst nach der Entleerung komplett überholt oder ausgetauscht werden.
Das heißt, etwa zwei Drittel der Kläranlagen können ihre Anlagen nicht reparieren, nur um sicherzustellen, dass das Abwasser den Standards entspricht.
Laut den Untersuchungen von Professor Wang Hongchen beträgt die Lebensdauer von Belüftern in der Regel vier bis sechs Jahre. In einem Viertel der Kläranlagen werden die Belüfter jedoch seit sechs Jahren nicht mehr gewartet. Der Schlammabstreifer, der geleert und repariert werden muss, wird in der Regel nicht das ganze Jahr über repariert.
Die Anlage läuft seit langem krankheitsbedingt, und die Wasseraufbereitungskapazität nimmt immer weiter ab. Um dem Druck des Wasserauslasses standzuhalten, gibt es keine Möglichkeit, ihn für Wartungsarbeiten anzuhalten. In einem solchen Teufelskreis wird es immer ein Abwasserbehandlungssystem geben, das vor dem Zusammenbruch steht.
#4
am Ende schreiben
Nachdem der Umweltschutz zur grundlegenden nationalen Politik meines Landes geworden war, entwickelten sich die Bereiche Wasser-, Gas-, Feststoff-, Boden- und andere Verschmutzungskontrollen rasch, wobei die Abwasserbehandlung als führend gelten kann. Aufgrund des unzureichenden Niveaus geriet der Betrieb der Kläranlagen in ein Dilemma, und das Problem des Rohrleitungsnetzes und des Schlamms ist zu den beiden größten Mängeln der Abwasserbehandlungsindustrie meines Landes geworden.
Und jetzt ist es an der Zeit, die Mängel auszugleichen.
Veröffentlichungszeit: 23. Februar 2022
