Oczyszczanie wtórne jest głównym etapem procesu oczyszczania ścieków, który odgrywa kluczową rolę w szczególności w biologicznych oczyszczalniach ścieków. Służy do oddzielania biomasy, zawiesin i cząstek stałych, które nie zostały usunięte podczas oczyszczania biologicznego. Oprócz znaczenia dla wydajności oczyszczalni ścieków, oczyszczanie wtórne ma decydujący wpływ na zgodność z prawnymi limitami zrzutów i jakość wody. Umożliwia również ponowne wprowadzenie biomasy do procesu biologicznego, a tym samym przyczynia się do stabilności i wydajności oczyszczania biologicznego.
Niniejszy artykuł wyjaśnia zasady techniczne, sposób działania oraz wyzwania i rozwiązania w zakresie oczyszczania wtórnego, szczególnie w zakładach przemysłowych.
Spis treści
Cele wyjaśnienia wtórnego
Wyjaśnianie wtórne ma kilka głównych celów, które mogą się różnić w zależności od zastosowania:
Separacja ciał stałych:
- Usuwanie zawieszonych ciał stałych (SS) i biomasy ze ścieków.
- Zapewnienie wyraźnej jakości procesu.
Recykling biomasy:
- Powrót osadu czynnego do etapu oczyszczania biologicznego (recyrkulacja).
- Stabilizacja i optymalizacja procesów biologicznych.
Zrzut do środowiska:
- Redukcja ładunku ciał stałych w ściekach w celu zapewnienia zgodności z prawnymi limitami zrzutu.
Zrzut osadu:
- Usuwanie nadmiaru szlamu z obiegu w celu dalszej obróbki.
Techniczne zasady klarowania wtórnego
Oczyszczanie wtórne opiera się na zasadach fizycznych, w szczególności na sedymentacji, w której ciała stałe osadzają się pod wpływem grawitacji. Wydajne oczyszczanie wtórne wymaga precyzyjnej koordynacji między obciążeniem hydraulicznym, jakością osadu i geometrią instalacji.
Kluczowe czynniki:
Szybkość sedymentacji:
- W zależności od wielkości cząstek, gęstości i warunków przepływu w osadniku.
Hydrauliczny czas przebywania:
- Wymagany jest wystarczający czas na osadzenie się ciał stałych.
Wskaźnik objętości osadu (SVI):
- Opisuje zdolność osiadania osadu. Wartości pomiędzy 80 a 150 ml/g są uważane za optymalne.
Zagęszczanie osadu:
- Skuteczna separacja wody i ciał stałych w osadzie.
Rodzaje systemów klarowania wtórnego
W zależności od rodzaju oczyszczalni i składu ścieków stosowane są różne systemy oczyszczania wtórnego:
1. osadnik kołowy
Struktura:
- Centralna struktura wlotowa zapewniająca równomierną dystrybucję ścieków.
- Geometria w kształcie lejka, która umożliwia sedymentację ciał stałych.
Funkcjonalność:
- Woda przepływa promieniście od wewnątrz na zewnątrz.
- Ciała stałe osiadają na dnie i są transportowane do leja osadowego za pomocą zgarniaczy.
Zastosowanie:
- Często spotykany w komunalnych oczyszczalniach ścieków i dużych zakładach przemysłowych.
Zdjęcie: Nasz osadnik wtórny z okrągłym zgarniaczem jako część naszej biologicznej oczyszczalni ALMA BHU BIO
2. prostokątny osadnik
Struktura:
- Geometria liniowa z bocznymi lub centralnymi zgarniaczami osadu.
Funkcjonalność:
- Woda przepływa z jednego końca na drugi.
- Substancje stałe osiadają na podłodze i są zbierane przez zgarniacze.
Zastosowanie:
- Oszczędzająca miejsce alternatywa dla osadników okrągłych, szczególnie w zakładach przemysłowych.
3. osadnik lamelowy
Struktura:
- Składa się z nachylonych dysków, które zwiększają efektywną powierzchnię sedymentacji.
Funkcjonalność:
- Woda przepływa przez pakiety lameli, co przyspiesza sedymentację.
Zastosowanie:
- Kompaktowe systemy oczyszczania wtórnego dla ograniczonej przestrzeni lub silnie zanieczyszczonych ścieków.
4. systemy flotacji (dla lekkich cząstek)
Struktura:
- Zastosowanie flotacji rozpuszczonym powietrzem lub wtrysku powietrza do separacji cząstek.
Funkcjonalność:
- Cząsteczki są wynoszone na powierzchnię przez pęcherzyki gazu i odtłuszczane.
Zastosowanie:
- Do ścieków zawierających lekkie cząstki lub cząstki trudne do sedymentacji.
Zdjęcie: Nasza instalacja flotacyjna ALMA NeoDAF
Wyzwania związane z wyjaśnianiem wtórnym
Postklarowanie jest złożonym procesem, na który wpływ mają różne czynniki. Typowe problemy i możliwe rozwiązania obejmują
1. spęcznianie osadu:
Przyczyna:
- Nadmierne tworzenie się gazu w wyniku biodegradacji (np. uwalnianie azotu podczas denitryfikacji).
- Mikroorganizmy nitkowate, które pogarszają zdolność osiadania osadu.
Rozwiązanie:
- Optymalizacja napowietrzania i prowadzenia osadu powrotnego.
- Stosowanie biocydów lub technologii oddzielania osadów.
2. przeciążenie osadnika wtórnego:
Przyczyna:
- Wysokie obciążenie hydrauliczne, np. z powodu wody deszczowej lub szczytów produkcyjnych.
Rozwiązanie:
- Korzystanie ze zbiorników buforowych i wyrównawczych.
- Zmniejszenie szybkości napływu poprzez ukierunkowaną kontrolę procesu.
3. niewystarczająca separacja ciał stałych:
Przyczyna:
- Niekorzystne warunki przepływu lub niewystarczające zagęszczenie osadu.
Rozwiązanie:
- Optymalizacja hydrauliki basenu poprzez symulacje przepływu.
- Zastosowanie flokulantów w celu poprawy właściwości sedymentacyjnych.
Wyjaśnienie wtórne jako część zintegrowanych systemów
Oczyszczanie wtórne jest często zintegrowane z kompleksowym systemem oczyszczania ścieków. Odgrywa ono kluczową rolę w łączeniu procesów biologicznych i fizycznych.
Recyrkulacja osadu czynnego:
- Osadzony osad jest wprowadzany z powrotem do zbiornika napowietrzającego w celu ustabilizowania aktywności biologicznej.
Usuwanie osadu nadmiernego:
- Osad nadmierny jest odprowadzany w celu odwodnienia i utylizacji.
Etapy polerowania:
- Po oczyszczeniu wtórnym może być konieczne przeprowadzenie etapu polerowania (np. filtracja, węgiel aktywny) w celu usunięcia drobnych cząstek lub substancji śladowych.
Zdjęcie: Nasze osadniki wtórne zaprojektowane jako osadniki kołowe z recyrkulacją biomasy do naszej beztlenowej biogazowni ALMA BHU GMR
Wnioski
Klarowanie wtórne jest niezbędnym etapem oczyszczania ścieków przemysłowych, który zapewnia jakość oczyszczonej wody i optymalizuje wydajność procesów biologicznych. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii, takich jak osadniki lamelowe, osadniki kołowe i instalacje flotacyjne, nawet złożone ścieki mogą być skutecznie oczyszczane. Staranna kontrola procesu i ciągła optymalizacja mają kluczowe znaczenie dla obniżenia kosztów operacyjnych i zapewnienia zgodności z wymogami prawnymi. Oczyszczanie wtórne jest zatem nie tylko kluczowym procesem technicznym, ale także ekonomicznym i ekologicznym w przemysłowej gospodarce wodnej.
Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!
