מבוא: נשימה חדשה לתוך Aging Wastewater Infrastructure

צמחים עירוניים ותעשייתיים של פסולת ברחבי העולם מתמודדים עם לחץ משותף: תשתיות ההזדקנות פוגשות את הסטנדרטים המתפתלים. מתקנים רבים שנבנו לפני עשרות שנים מסתמכים על מערכות גילוח מופעלות או לגונון קונבנציונאליות, שהן אנרגיה-רגישות, קשה להרחיב, ויקר יותר לפעול.Refiting צמחים כאלה עם טכנולוגיית סינון חומרים, משפרת את הטיפול היעיל, ללא צורך בביצועים של תהליכי ניקוי גבוהים יותר, ואפקטיביים של תהליכים ביולוגיים.

הבנת טכנולוגיית טריקלינג ב Depth

מסננים טריקו הם אחד הצורות הוותיקות והאמינות ביותר של טיפול ביולוגי המחובר ל-growth. במערכת זו, שפכים מחולקים אפילו על מיטה קבועה של אמצעי תקשורת - כגון סלע, slag, או במיוחד מודלים מפלסטיקיים מונדסים במיוחד - שבו ביופיל של מיקרואורגניזמים מתפתח.כפי שמטמים המים מטה, הקהילה המיקרוביאלית צורכת חומרים אורגניים, מהמיר אותם לתוך פחמן דו-חמצני, ותהליך ביולוגי נוסף, הוא למעשה, אשר הוא קבוע באמצעות זרם אווירי, אשר הוא למעשה, אשר מופעל באמצעות זרם חשמלי, באופן טבעי, באמצעות זרם אווירי, באמצעות צינורות אוויריים.

מכניזם ביולוגי

הביופיל מורכב חיידקים, פטריות, פרוזוזה, ואורגניזמים גבוהים יותר כמו תולעים וזחלים חרקים. אורגניזמים אלה יוצרים מערכת אקולוגית שכבתית: השכבה החיצונית היא מאוד אירובית ושפל במהירות חומר אורגני, בעוד שכבות עמוקות יותר להתמודד עם תרכובות חנקן יותר ומסייעות ב nitrification.

סוגים של פילטר

בחירת מדיה היא קריטית.מדיה סלעית מסורתית (בדרך כלל 2-4 אבני קוטר) מציעה ביצועים טובים אבל יש שטח משטח ספציפי נמוך יותר ויכולה להתחסן בעומסים אורגניים גבוהים יותר.מדיה פלסטיק מודרנית - גלידות מחוספסות, פסולת אקראית, או בלוקים מובנה - מספק הרבה יותר שטח פני השטח גבוה (300-600 רגל2 / ft3) ושיפור חלל, ומאפשר עומסים הידראוליים ואורגניים גבוהים יותר ללא clogging, וזרימה יעילה, כי הם הופכים ייצובים מגנטיים עמידים מגנטיים עמידים, כי הם הופכים חסכוניים מגנטיים מגנטיים, כי הם עמידים עמידים מגנטיים, כי הם עמידים מגנטיים מגנטיים, כי הם הופכים , כי הם עמידים מגנטיים יותר, כי הם עמידים מגנטיים מגנטיים על פני כדוריות לטווח קצר יותר, כי הם עמידים, כי הם עמידים על פני כדור הארץ, כי הם הופכים , כי הם הופכים , 000.

מדוע לבחור מסננים ל-Refits?

בהשוואה לשדרג ל- membrane bioreactors (MBRs) או העברת כורים ביו-סרטים מיטה (MBBRs), מסננים מטבוליים מציעים עלויות הון נמוכות יותר, פעולה פשוטה יותר, וצריכה חשמלית מינימלית - לעתים קרובות רק משאבה עבור החלמה ומפיצים לא-fluent.הם מטפלים בעומסי הלם וטרעים רעילים יותר מאשר מערכות מושעה, כי הביומסה מחוברת היא יותר יעילה יותר עבור פילטרים.

שלב-בי-שלב-שלבי תהליך כדי להפוך את הצמחים הקיימים של שפכים

החלת מסנן מסבך דורש הנדסה זהירה להתאים את מגבלות האתר ואת מטרות הטיפול.התהליך יכול להיות שבור לתוך חמישה שלבים מרכזיים, כל אחד עם משימות ספציפיות.

הערכה מקיפה של תשתיות קיימות

הצעד הראשון הוא לבדוק את הצמח הנוכחי: שערי זרימה (ממוצע ושיא), טעינה אורגנית ומוצפנת, דרישות היתרים יעילות, שטח זמין ופרופיל הידראולי.זהה אם טנקים קיימים (למשל, הבהרה ראשונית, אגן הצתה), ניתן להמיר אגן ההנעה) לסינון מסנן חובה או אם מבנים חדשים נדרשים.

2 תכנון מפורט

לאחר שהבסיס מובן, מהנדסים מפתחים עיצוב תהליכים. פרמטרים כוללים קצב טעינה הידראולי (gpd /ft2 של שטח משטח מסנן), קצב טעינה אורגני (lb BOD / יום 1000 רגל3 של מדיה), ויחס רפלקציה.מערכת ההפצה חייבת להיות מיועדת לשמור על אחידות בתוך המיטה.

3.בניה ותיקון משתנים

בנייה כוללת ריקנות ושינוי אגן קיימות, התקנת בלוקים מתחת לרדאר, הנחת אמצעי התקשורת, והפחדה של המפיץ הרקב (או nozzles קבוע) אמצעי התקשורת הפלסטיים מותקנים בדרך כלל בשכבות, עם החבטות כדי למנוע התיישבות.אם החלל חזק, לשקול עיצוב "מכוער" עם שלבים מסננים מרובים כדי להשיג הסרה גבוהה יותר.

אינטגרציה ללא ים עם מערכות קיימות

רטרופיט חייב לחבר את מסנן הטריק החדש לתוך הרכבת הידראולית וטיפול של הצמח.בדרך כלל, יעילות ראשונית מוזן לפילטר, ואת זרימת מסנן מבהיל מבהילה משנית להסרת מוצקים. כמה צמחים בוחרים לשחזר חלק של מסנן פעמי בקרה נוספים (מדגישים) חזרה אל הבזבוז העוצמתי של פיזור גבוה ועזור ל- biofilm, גם כן, יכול להיות בטוח, כמו גם אינטגרציה נוספת.

5.מבחן תפעולי ואופטימיזציה

לאחר בנייה, תקופת הסטארט-אפ נדרשת לטפח ביופילם בריא, ראה את המסנן עם חזרה מופעלת או מסנן מסובכת קיים אם זמין. Gradually להגדיל את זרימת הדם ואת העומס האורגני במשך כמה שבועות תוך ניטור effent BOD, TSS, ו anmmonia. Adjust Reirculation Rate ו- התפלגות מהירות הפצה (אם רלוונטי) כדי למנוע כתמים יבשים או ערוץ:0.

יתרונות מרכזיים של החלמה עם פילטרים

  • (FLT:0) Superior Treatment Efficiency: ההרחבה המודרנית של הפלסטיק יכולה להשיג הסרת BOD גבוהה וחנק משמעותי, לעתים קרובות מעל 95% הסרת BOD ו- TSS. כמה עיצובים גם להסיר זרחן דרך עלייה ביולוגית.
  • (FLT:0)Low תפעול Costs:FLT:1ir צריכת האנרגיה היא בדרך כלל 30–50% נמוך יותר מאשר צמחים מופעלים כי אין צורך במכות של הרצה - רק משאבה קטנה עבור החלמה וכונן הפיצול.תחזוקה היא מינימלית, שכן אין בועות דקות מסוחרי בועה לנקות או להחליף.
  • (FLT:0) אמינות וחוססן: ⁇ 1 פילטרים מטריקים מטפלים בעומסים הידראוליים ואורגניים ללא כביסה של ביומסה.הם מתאוששים במהירות לאחר הפסקות חשמל או פיסות רעילות.זה הופך אותם אידיאליים עבור טיפול בתפירה משולבת או זרמי פסולת תעשייתיים עם הרכב משתנה.
  • (FLT:0) ,Reduced Sludge הפקה:FLT:1 למערכות משולבות-growth לייצר פחות פענוח יתר עבור פאונד של BOD הוסר בהשוואה לתהליכים מושעה-צמיחה.
  • (FLT:0) Smaller Footprint: 1FLT עם מדיה פלסטית גבוהה, אזור המסנן הנדרש הוא הרבה יותר קטן מאשר אגן קבוע פעיל, המאפשר רטרוfit לתוך צינורות קיימים.
  • (FLT:0) Odor Control:FLT:1 , פילטרים מעוצבים כראוי עם אוורור מספיק מייצרים פחות ריח מאשר מערכות אנירוביות.

אתגרים ושיקולים במהלך ה-Refit

למרות היתרונות שלהם, סינון מסנן רטרופיטס מציג אתגרים אמיתיים שיש לטפל בהם מוקדם בשלב התכנון.

חלל וקונסטרקטלטורי

צמחים מבוגרים עשויים להיות מוגבלים חדר ראש או יכולת מבנית לתמוך במיטת מדיה כבדה. התקנת אמצעי פלסטיק מפחיתה משקל אך עדיין דורש קומה מתחזקת.אם המרת מבה קיים לפילטר, עומק המים בצד עשוי להיות לא מספיק עבור עומק מסנן תקין ומערכת תחת לחץ.במקרים כאלה, שינוי קירות הטנק או בניית מסנן חדש עשוי להיות נחוץ.

אימון והדרכה

בעוד ניתוח סינון מורכב יותר מאשר מערכות ביולוגיות מתקדמות, המפעילים עדיין זקוקים לאימון על פיזור תחזוקה, ניקוי מדיה (ריחה אך מדי פעם), ומבצע חורף. סוגיות אקלים - ייבוש יכול לגרום להפצת קרח או להפחית את זרימת האוויר - בידוד או החלמה של יעילות חמה יותר.

פוטנציאל ל Clogging ו-Snails

אם הטיפול העיקרי אינו מספיק, מוצקים יכולים לצבור על התקשורת ולגרום ל- clogging נכון וההבהרה הראשונית במעלה במעלה הזרם הם חיוניים.באקלים חם, מסנן זבוב (Psychoda) ו infestations snail יכול להתרחש; אלה מנוהלים על ידי שמירה על אוורור טוב ושיטפונות תקופתיים או טיפול כימי.

אישורים

סוכנויות שכנוע עשויות לדרוש בדיקות הדגמה או מחקרי טייס כדי להוכיח את רטרופיט יפגשו גבולות השחרור, במיוחד עבור אמוניה או זרחן. אנג'אז הרגולטורים מוקדם ולספק נתונים מודלים לאישור הזרקור.

שיקולים עבור ביצועים אופטיים

כדי להפיק את המרב מ רטרופיט, החלטות עיצוב חייבות להתאים לתנאים ספציפיים לאתר.

טעינה מילולית ו אורגנית

מסנני טריקו סטנדרטיים פועלים בהטענות הידראוליות של 10-40 gpd /ft2 עבור נמוך (מדיה אבן) ו 100-500 gpd /ft2 עבור גבוה (מדיה פלסטית) טעינות אורגניות נע בדרך כלל בין 10 ל-75 lb BOD / יום ל 1000 רגל 3. for nitrification, שיעורי טעינה נמוכים יותר ומדיה עמוקה יותר נדרשים.

בחירת מדיה ו Depth

מדיה פלסטית המועדפת על רטרופיטות בשל שטח פני השטח הגבוה שלה לנפח ולטבע קל משקל.מדיה חוצה-זרימה היא הטובה ביותר להסרת BOD גבוהה, בעוד זרימת אנכית טובה יותר עבור ניטרציה. Depth בדרך כלל נע בין 6 ל 12 מטרים, עם מיטות עמוקות יותר המאפשר טיפול מלא יותר.באקלים קר, מסננים עמוקים יותר לעזור לשמור על טמפרטורת ביופילם.

עיצוב Distributor Design

מפיץ רוטרי נפוץ עבור מסננים מעגליים, בעוד מפיץ ליניארי (תיקון או נע) מתאים אגן מלבנית.המפיצים חייבים להבטיח ביצוע אחידים בכל פני השטח התקשורתי. Orifice sizing וספאם למנוע clogging ולהבטיח אפילו רטוב. כמה עיצובים מודרניים להשתמש צלחות או Nozzles.

בקרת טמפרטורה וטמפרטורה

ventilation טבעי מונע על ידי הבדל טמפרטורה בין האוויר בתוך מסנן האוויר הסביבה.במזג אוויר קר, מים פסולת חם שומר מסנן חם, אבל האוויר בפנים יכול להיות קריר יותר, גורם הדבקה ו היווצרות קרח.

שילוב עם תהליכי טיפול קיימים

רטרופיט לא קורה בבידוד – זה חייב להתאים לכל תוכנית זרימת הצמח.

טיפול תרופתי או תוספת

צמחים רבים מוסיפים מסננים מסובכים כ"התעורר" במעלה הזרם של מערכת סלפט מופעלת ללטש, יצירת תהליך היברידי המכונה תהליך סינון / פתורים (TF /SC) זה משלב את האנרגיה הנמוכה של סרט קבוע עם האיכות הגבוהה של צמיחה מושעה. לחלופין, מסננים מסובכים יכולים להחליף אגן כושל או מעומס יתר.

אפשרויות ל Seasonal Flows

עבור צמחים עם שיאי מזג אוויר רטוב, מסננים מסובכים יכולים להתמודד עם וריאציות זרימה דיווראליות היטב. לעקוף את זרימת עודף סביב המסנן במהלך אירועי סערה, עם חיטוי לאחר מכן, יכול לשמור על המערכת הביולוגית יציבה.

תוספת כימית

אם גבולות זרחן הם קפדניים, coagulants כימי (alum או ferric) ניתן להוסיף לאחר מסנן הטריק כדי להחריד זרחן, עם הסרת המבהב משני.

תחזוקה תפעולית ופרקטיקה טובה ביותר

ביצוע סוטטיבי דורש תוכנית תחזוקה מובנת.

  • (FLT:0)Daily או שבועי Checkt: 1 Inspect פיזור הסיבוב (אם רלוונטי), לבדוק כתמים יבשים או להרהר על פני השטח התקשורתי, למדוד זעזועים קשים ולעשות, ודגימה עבור BOD ו אמונומניה בנקודות מפתח.
  • (ב) ,0) משימות מונטהלי: FLT:1ir מפיצים נקיים ונופים למניעת כריתת, מסבות שופעות, ולבחון אמצעי תקשורת עבור סימנים של עודף דק או קנה אווירי דרך מסנן אם נעשה שימוש במעריצים.
  • (FLT:0) התאמת עונתי: 1 בחורף, להגדיל את ההחזרה כדי לשמור על המסנן חם ולמנוע היווצרות קרח. בקיץ, להפחית את השיקום אם הטמפרטורה הקלה עולה מעל אופטימלי עבור nitrification (מעל 30 מעלות צלזיוס עשוי לעכב צמיחה).
  • (FLT:0Mediaחל:0) תחליפי: 1FLT:1 של מדיה פלסטית יש חיים ארוכים (20+ שנים) אבל יכול להיות מתפתל מחשיפה ל-UV אם נחשף. Replace פגומים חלקים במידת הצורך.

דוגמאות אמיתיות בעולם ו Case Studies

כמה צמחים עירוניים נסוגו בהצלחה עם טכנולוגיית סינון מטריקים.לדוגמה, Piedmont, דרום קרוליינה, צמח הטיפול הפך טנק בטון נטוש לתוך מסנן מדיה פלסטית מזרז, צמצום עלויות האנרגיה ב 60% ובאופן עקבי לעמוד במגבלות של 10 מ"ג / L BOD ו TSS. ביישומים תעשייתיים, מתקן עיבוד מזון בקליפורניה החליף את מערכת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת משקל מופעל עם שני טריקים, פילטרים עונתיים, ו- 40 $, ללא דוגמאות תפעוליים אלה.

מסקנה: דרך מעשית לשיפור ביצועים

החלת צמחי טיפול פסולת קיימים עם טכנולוגיית סינון מטריעת אינה פתרון בגודל אחד לכל, אבל עבור מתקנים רבים הוא מציע שילוב משכנע של affordability, אמינות, ושמירה סביבתית. על ידי הערכה קפדנית של תשתיות, בחירת מדיה מתאימה, ושילוב המסנן לתוך התהליך הקיים, בעלי הצמח יכולים להשיג טוב יותר איכות, חשבונות אנרגיה נמוכה יותר, וחיים של הנכס.