Zawracanie osadu jest jednym z podstawowych elementów sterujących pracą systemu oczyszczania ścieków z osadem czynnym. Ilość osadu zawróconego z osadnika wtórnego wpływa na stężenie MLSS w zbiorniku biologicznym, kożuch osadowy w osadniku i jakość końcowego ścieków.
W praktyce nie ma jednego natężenia przepływu osadu powrotnego, które działałoby dla każdego zakładu. Ustawienie należy dostosować do rzeczywistych warunków pracy systemu.
Do czego służy pompa powrotna osadu?
Po oczyszczeniu biologicznym osad czynny osadza się w osadniku wtórnym. Część osadu jest pompowana z powrotem do etapu oczyszczania biologicznego, zwykle do zbiornika beztlenowego lub beztlenowego, w celu utrzymania wymaganego stężenia biomasy.
Za tę cyrkulację odpowiedzialna jest pompa osadu powrotnego.
Jednym z najbardziej przydatnych parametrów dla operatorów jestwspółczynnik powrotu osadu (R):
R=Natężenie przepływu osadu powrotnego ÷ Natężenie przepływu napływającego × 100%
W przypadku komunalnych oczyszczalni ścieków i systemów A²O współczynnik powrotu wynosi około50%–100%jest powszechnie stosowany jako zakres początkowy. Ścieki przemysłowe mogą być jednak zupełnie inne, dlatego rzeczywiste ustawienie powinno opierać się na charakterystyce osadzania osadu i wydajności instalacji, a nie na stałej liczbie.
W miarę zmiany warunków operacyjnych należy także weryfikować wskaźnik zwrotu. Charakterystyka wpływów, MLSS, SVI i poziom kożucha osadowego w osadniku wtórnym mogą mieć wpływ na odpowiednią stopę zwrotu.
Jak można regulować przepływ osadu powrotnego?
Istnieje kilka sposobów sterowania pompą osadu powrotnego. Zastosowana metoda zależy zwykle od rodzaju pompy i systemu sterowania zainstalowanego w instalacji.
1. Sterowanie VFD
Napęd o zmiennej częstotliwości (VFD) jest na ogół najwygodniejszym sposobem regulacji przepływu pompy osadu powrotnego. Zmiana częstotliwości silnika powoduje zmianę prędkości pompy, a co za tym idzie, przepływu osadu.
Ważne jest, aby nie wprowadzać dużych zmian zbyt szybko.
Przed zmianą częstotliwości operatorzy powinni sprawdzić aktualny przepływ dopływu, MLSS w zbiorniku biologicznym i poziom kożucha osadowego w osadniku wtórnym. Mała korekta ok0,5–1 Hz na razjest zwykle bardziej praktyczne niż wprowadzanie dużych zmian w jednym kroku.
Po zmianie ustawienia należy dać systemowi trochę czasu na reakcję. W wielu przypadkach30–60 minutto rozsądny okres na pierwszą obserwację. Następnie można dokonać dalszej regulacji w oparciu o to, co faktycznie dzieje się w zbiorniku i osadniku.
Sterowanie VFD pozwala również uniknąć konieczności ciągłego dławienia zaworu tłocznego i może zapewnić płynniejszą kontrolę przepływu przy niższym zużyciu energii.
2. Regulacja zaworu wylotowego
W przypadku pomp o stałej-prędkości bez VFD zawór tłoczny może służyć do podstawowej regulacji przepływu. Zasuwa lub przepustnica jest częściowo zamknięta, aby zmniejszyć przepływ.
Ta metoda jest prosta, ale nie jest idealna do ciągłej dokładnej kontroli. Zamknięcie zaworu zwiększa opór w przewodzie tłocznym, co oznacza, że pompa zużywa więcej energii. Nadmierne dławienie może również przyczynić się do zużycia rurociągu i kawitacji pompy.
Z tego powodu regulację zaworów lepiej traktować jako metodę zgrubną lub pomocniczą, gdy nie jest dostępne sterowanie VFD. Ogólnie rzecz biorąc, należy unikać długotrwałej-pracy z lekko otwartym zaworem wylotowym.
3. Używanie kilku pomp razem
Niektóre oczyszczalnie posiadają dwie lub więcej pomp osadu powrotnego zainstalowanych równolegle. W tej sytuacji całkowity przepływ powrotny można regulować, łącząc sterowanie uruchamianiem/zatrzymywaniem pompy z regulacją VFD.
Na przykład jedna pompa może obsługiwać normalną pracę i zapewniać precyzyjną regulację. Drugą pompę można uruchomić, gdy wymagany przepływ znacznie wzrośnie.
Generalnie nie jest dobrym pomysłem uruchamianie kilku pomp przy bardzo niskich częstotliwościach tylko po to, aby uzyskać mały przepływ. W zależności od charakterystyki pompy może to zmniejszyć wydajność roboczą.
Praktyczne podejście do regulacji pompy
Przed zmianą przepływu osadu powrotnego warto zapisać kilka podstawowych parametrów pracy:
Wpływające natężenie przepływu
Stężenie MLSS w zbiorniku biologicznym
SVI
Poziom kożucha osadowego w osadniku wtórnym
Stężenie SS w ściekach
Liczby te dają operatorowi obraz tego, co się dzieje przed dokonaniem regulacji.
Następnym krokiem jest podjęcie decyzji, jaki problem wymaga naprawy. Czy MLSS jest zbyt niski? Czy jest za wysoka? Czy warstwa osadu się podnosi? Czy ścieki stają się mętne?
Gdy cel będzie już jasny, dostosuj przepływ powrotny stopniowo, zamiast wprowadzać duże zmiany na podstawie pojedynczego pomiaru.
Inną ważną kwestią jest to, że efekt regulacji osadu powrotnego nie jest natychmiastowy. Zanim będzie można zobaczyć pełny efekt, osad musi przejść przez proces biologiczny i osadnik wtórny. Dlatego dokonanie kilku regulacji w krótkim czasie może utrudnić sterowanie systemem.
Zgodnie z ogólną praktyką operacyjną należy zezwolićprzynajmniej około godzinyprzed ponownym sprawdzeniem głównych parametrów, chyba że występuje pilny problem operacyjny wymagający natychmiastowego działania.
Gdy system będzie miał czas na reakcję, sprawdź, czy MLSS zbliża się do żądanego zakresu, czy kożuch osadowy jest stabilny i czy ścieki pozostają czyste.
Co należy zrobić w różnych warunkach?
Kiedy MLSS jest zbyt niski
Jeśli stężenie MLSS w zbiorniku biologicznym jest niższe niż wymagane, zwiększenie przepływu osadu powrotnego może spowodować powrót większej ilości osadu czynnego z osadnika wtórnego.
Jednak zwiększanie stopy zwrotu w nieskończoność nie jest rozwiązaniem. Bardzo wysoki przepływ powrotny może zwiększyć obciążenie hydrauliczne i turbulencje w osadniku wtórnym. Może to zakłócać osadzanie i zwiększać ryzyko przedostania się osadu do oczyszczonych ścieków.
Dlatego też stopę zwrotu należy zwiększać stopniowo, obserwując działanie klarownika.
Kiedy MLSS jest zbyt wysoki
Kiedy MLSS staje się zbyt wysoki, a osad nadmiernie się starzeje, właściwe może być zmniejszenie przepływu osadu powrotnego.
Jednakże kontrola osadu powrotnego to tylko jeden z elementów kontrolowania ilości osadu w systemie. Jeżeli całkowita ilość osadu jest zbyt duża,nadmierne marnowanie osadujest również potrzebne.
Innymi słowy, zmniejszenie przepływu powrotnego nie powinno zastępować prawidłowego marnowania osadu.
Kiedy warstwa osadu stale się podnosi
Należy zwrócić uwagę na stale rosnący kożuch osadowy w osadniku wtórnym.
Zwiększenie przepływu osadu powrotnego może pomóc w usunięciu osadu z dna osadnika i obniżeniu poziomu koca. Może to być przydatne, gdy bezpośrednim problemem jest nadmierne gromadzenie się osadu.
Jednak ustawienie pompy niekoniecznie jest przyczyną.
Operator powinien także zwrócić uwagę na załadunek dopływu, charakterystykę osadzania osadu, SVI i możliwe pęcznienie osadu. Jeśli podstawowy problem nie zostanie rozwiązany, zwykłe zwiększenie przepływu powrotnego może zapewnić jedynie chwilową ulgę.