شاخص های گیج کننده در تصفیه فاضلاب: زمان ماندن HRT و SRT

در ارتباطات روزانه دانش تصفیه فاضلاب، اغلب این جمله را می شنویم:

مدت این اقامت چقدر است

اما اگر با دقت بپرسید، در واقع متوجه خواهید شد که تصور بسیاری از افراد از زمان اقامت یکسان نیست.

گاهی اوقات به آن زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) نیز گفته می شود.
گاهی اوقات به آن SRT (زمان نگهداری لجن که به عنوان سن لجن نیز شناخته می شود) نامیده می شود.

این نام بسیار شبیه به نظر می رسد و بسیاری از تازه واردان اغلب آن را اشتباه می گیرند. اما در کنترل فرآیند تصفیه فاضلاب، این دو پارامتر بر روی اجسام کاملا متفاوت تمرکز می کنند، یکی لوله «آب» و دیگری لوله «گل».

تجزیه و تحلیل امروز از زمان اصطلاحات فاضلاب، اجازه دهید در مورد HRT و SRT صحبت کنیم

1، HRT: چه مدت آب در سیستم باقی مانده است
نام کامل HRT Hydraulic Retention Time است که در زبان چینی به آن زمان ماند هیدرولیک نیز می‌گویند.

به زبان ساده یعنی:

چقدر طول می کشد تا یک قطره آب وارد سیستم پردازش شده و از سیستم خارج شود.

آن را به روشی ساده تر و قابل درک تر بیان کنید: می توانید یک مخزن تصفیه فاضلاب را به عنوان یک مخزن آب تصور کنید.

اگر حجم استخر 200 متر مکعب باشد،
سرعت ورودی 200 متر ³ / ساعت است.

به طور متوسط ​​زمان ماندن یک قطره آب در استخر 1 ساعت است

فرمول محاسبه نیز بسیار ساده است: HRT{0}}ظرفیت استخر/نرخ ورودی

یعنی: HRT (h)=V/Q

که در میان آنها

V - ظرفیت استخر (m³)
Q - سرعت جریان ورودی (m³/h)

این پارامتر در مرحله طراحی فرآیند بسیار مهم است، زیرا اندازه استخر اساساً بر اساس زمان اقامت محاسبه می شود.

به عنوان مثال:

اگر طراحی مستلزم ماندن مخزن بی هوازی به مدت 1 ساعت باشد،
سرعت جریان طراحی 200 متر ³ / ساعت،

بنابراین ظرفیت مخزن بی هوازی باید 200 متر مربع باشد

این نیز یک روش اساسی است که توسط بسیاری از موسسات طراحی برای تعیین ظرفیت استخر استفاده می شود.

2، محدوده HRT مشترک برای فرآیندهای مختلف
در مهندسی عملی، الزامات زمان اقامت در واحدهای فرآیندی مختلف بسیار متفاوت است.

برخی از مقادیر مرجع رایج به شرح زیر است:

7b5339bccf1c5ab201cb1341f74d5a0a.png

اگر تجزیه فاضلاب دشوار باشد، معمولاً به زمان ماندگاری طولانی تری نیاز دارد.

دلیل آن ساده است: تخریب آلاینده ها زمان می برد.

زمان اقامت بسیار کوتاه است و میکروارگانیسم ها قبل از اینکه آب از قبل خارج شود، زمان واکنش نشان نداده اند.

اما هر چه زمان اقامت بیشتر باشد بهتر است.

هر چه استخر بزرگتر باشد:

هر چه سرمایه گذاری بالاتر باشد

هر چه اشغال زمین بیشتر باشد

هنگامی که بار عملیاتی کم است، راندمان در واقع کاهش می یابد

بنابراین در مرحله طراحی، معمولاً لازم است تعادلی بین اثربخشی پردازش و هزینه مهندسی پیدا شود.

3، SRT: چه مدت لجن در سیستم باقی ماند
اگر HRT روی آب تمرکز می کند، SRT روی لجن تمرکز می کند.

نام کامل SRT زمان نگهداری لجن است که در زبان چینی به آن زمان ماند لجن نیز می‌گویند

همچنین به عنوان: سن لجن شناخته می شود

معنی این است: یک بخش از لجن فعال به طور متوسط ​​چند روز در سیستم زنده می ماند.

به عبارت دیگر چقدر طول می کشد تا یک توده لجن در سیستم "متولد" و سپس از سیستم تخلیه شود. این زمان SRT است.

در یک سیستم لجن فعال، لجن بلافاصله تخلیه نمی شود، بلکه به طور مداوم تخلیه می شود:

تکثیر

پیری

تضعیف

بنابراین لجن موجود در سیستم در واقع دائما در حال به روز رسانی است.

SRT اساساً ساختار سنی جامعه میکروبی را در سیستم منعکس می کند.

4، SRT چگونه محاسبه می شود؟
منطق محاسبه SRT در واقع بسیار بصری است:

چه مقدار لجن در سیستم وجود دارد/ چه مقدار لجن در روز تخلیه می شود

یعنی: SRT{0}}حجم لجن کل سیستم/حجم تخلیه لجن روزانه

برای یک مثال ساده:

با فرض وجود 100 تن لجن در یک سیستم که روزانه 10 تن آن تخلیه می شود. به طور متوسط ​​هر لجن به مدت 10 روز در سیستم باقی می ماند.

این است: SRT{0}} روز

همچنین به همین دلیل می توان سن لجن را با کنترل میزان لجن تخلیه شده تنظیم کرد.

تخلیه بیش از حد لجن:

سن لجن کوتاه تر می شود

تخلیه لجن کمتر:

سن لجن افزایش می یابد

در کنترل عملیات بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب، اپراتورها در واقع سن لجن را از طریق حجم تخلیه تنظیم می کنند.

5، چرا SRT بسیار مهم است؟
در سیستم های بیوشیمیایی، سرعت رشد بسیاری از میکروارگانیسم های کلیدی در واقع بسیار کند است.

به عنوان مثال، باکتری های نیتریفیک کننده

چرخه رشد آنها بسیار کندتر از چرخه رشد باکتری های هتروتروف معمولی است.

اگر سن لجن خیلی کوتاه باشد و باکتری های نیتریفیک کننده زمان تکثیر نداشته باشند، قبلاً تخلیه شده است.

نتیجه این است که حذف نیتروژن آمونیاکی شکست خورده است.

همچنین به همین دلیل است که بسیاری از سیستم‌های نیتروژن‌زدایی به SRT بیشتر یا برابر با 10 روز نیاز دارند

حتی بالاتر.

و برای برخی از سیستم‌ها که عمدتاً بر حذف COD تمرکز دارند، SRT معمولاً بسیار کوتاه‌تر است.

از منظر عملیاتی، SRT در واقع یک موضوع بسیار مهم را تعیین می کند:

آیا میکروارگانیسم‌های موجود در سیستم یک «جمعیت جوان» هستند یا «جمعیت پیر».

6، بزرگترین تفاوت بین HRT و SRT
بسیاری از افرادی که تازه وارد تصفیه فاضلاب هستند، تمایل دارند این دو مفهوم را با هم ترکیب کنند. در واقع تمرکز آنها کاملا متفاوت است. می توان آن را در یک جمله خلاصه کرد:

آب لوله HRT، گل لوله SRT.

برای دقیق تر شدن:
یک راه واضح تر برای درک:

HRT تعیین می کند که چه مدت آب در کارخانه بماند

SRT تعیین می کند که میکروارگانیسم ها چه مدت در کارخانه زندگی می کنند

7، رابطه بین HRT و SRT
اگرچه این دو پارامتر بر روی اجسام مختلف تمرکز می کنند، اما در سیستم های لجن فعال کاملاً مستقل نیستند.

چون آب در جریان است و لجن در گردش است.

در یک سیستم ته نشینی منظم، با خروج آب، مواد داخل آن نیز به دنبال آن خواهند آمد.

اما در سیستم های لجن فعال متفاوت است. با برگرداندن لجن از طریق مخزن ته نشینی ثانویه، بیشتر لجن به مخزن بیوشیمیایی بازگردانده می شود.

این یک پدیده جالب را نشان می دهد:

زمان ماندن آب در سیستم ممکن است تنها 6 ساعت باشد.
اما لجن ممکن است 15 روز در سیستم بماند.

همچنین به همین دلیل است که سیستم‌های بیوشیمیایی می‌توانند قابلیت‌های پردازش قوی را در ظرفیت‌های استخر نسبتاً کوچک حفظ کنند.

به زبان ساده:

HRT اندازه راکتور را تعیین می کند

SRT اکولوژی میکروبی را تعیین می کند

یکی به سمت طراحی مهندسی گرایش دارد و دیگری به سمت کنترل عملیاتی.

8، یک تصور غلط رایج در طول عملیات
در عملیات عملی، ما اغلب با شرایطی مواجه می شویم که:

برخی افراد ممکن است فکر کنند تا زمانی که زمان ماندگاری به اندازه کافی طولانی باشد، اثر پردازش قطعا خوب خواهد بود.

در واقع، این جمله فقط نیمی از درست است.

اگر در مورد HRT صحبت می کنیم، در واقع می تواند زمان واکنش بیشتری را فراهم کند.

اما اگر SRT خیلی کوتاه باشد، بسیاری از میکروارگانیسم های کلیدی به هیچ وجه نمی توانند زنده بمانند.

نتیجه این است:

مخزن هوازی بسیار بزرگ است

برای مدت طولانی بمانید

نیتروژن آمونیاکی هرگز نتوانسته است کاهش یابد

دلیل اغلب این نیست که حوض به اندازه کافی بزرگ نیست، بلکه این است که سن لجن کافی نیست.

بنابراین در تحلیل در حال اجرا، اغلب لازم است به دو شاخص به طور همزمان نگاه شود:

آیا HRT معقول است

SRT پایدار است

اگر این دو پارامتر به خوبی هماهنگ شوند، سیستم معمولاً نسبتاً پایدار است.

در نتیجه
در صنعت تصفیه فاضلاب اصطلاحات حرفه ای زیادی با نام های بسیار مشابه وجود دارد.

HRT و SRT یک جفت بسیار معمولی در میان آنها هستند.

یک توضیح این است: مدت زمان ماندن آب در سیستم

یک توضیح این است: مدت زمان لجن در سیستم

درک این دو مفهوم در واقع درک منطق اصلی سیستم لجن فعال است:

آب جریان دارد و میکروارگانیسم ها در گردش هستند.

این استخر فضایی را برای میکروارگانیسم‌ها فراهم می‌کند تا واکنش‌ها را کامل کنند و کلید کنترل عملیاتی یافتن تعادل مناسب بین این دو است. وقتی دوباره کلمه "زمان سکونت" را می شنوید، چرا یک سوال دیگر نپرسید:

از آب می گویید یا گل؟

بسیاری از سوالات، پاسخ ها در حال حاضر نیمه روشن است.