اثرات دماهای بالا در تابستان بر تاسیسات و محلول های تصفیه فاضلاب

دمای بالای تابستان چالش جدی برای عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب به وجود می آورد، به ویژه زمانی که پوشش های جمع آوری بو در تاسیساتی مانند مخازن تصفیه بیولوژیکی نصب می شود. اثر انباشت گرما مشکل را بیشتر تشدید می کند. در زیر تجزیه و تحلیل دقیقی از تأثیرات و راه حل های هدفمند ارائه شده است:

1. مهار فعالیت میکروبی و خطر فروپاشی سیستم

باکتری‌های اصلی درگیر در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، باکتری‌های مزوفیل هستند که دمای بهینه رشد آنها معمولاً بین 20 تا 37 درجه است. هنگامی که دمای آب از 35 درجه بالاتر می رود، فعالیت باکتری های نیتریف کننده به شدت کاهش می یابد و منجر به افزایش نیتروژن آمونیاکی پساب می شود. هنگامی که دما به 40 درجه می رسد یا از آن فراتر می رود، پروتئین های درون سلول های میکروبی شروع به دناتوره شدن می کنند و به طور قابل توجهی فعالیت آنها را کاهش می دهند. در تاسیسات کنترل بو سرپوشیده به دلیل "اثر گلخانه ای" گرما به سختی دفع می شود و دمای داخل مخزن به راحتی می تواند از 40 درجه یا حتی به 50 درجه برسد. در این مرحله، هضم هوازی و نیتریفیکاسیون به طور کامل متوقف می شود و تأثیر مخربی بر سیستم تصفیه ایجاد می کند.

2. کاهش اکسیژن محلول (DO) و تامین اکسیژن ناکافی

دمای بالا به طور قابل توجهی حلالیت اکسیژن در آب را کاهش می دهد. به طور همزمان، متابولیسم میکروبی تسریع شده به طور چشمگیری مصرف اکسیژن را افزایش می دهد. در یک محیط سرپوشیده و با دمای بالا، کمبود اکسیژن به راحتی در آب رخ می‌دهد و باعث می‌شود میکروارگانیسم‌ها به حالت «گرسنگی» وارد شوند و به شدت بر راندمان حذف آلاینده‌ها تأثیر بگذارد.

3. چرخش لجن در مخازن ته نشینی ثانویه و کیفیت بیش از حد آب

در دماهای بالا، عملکرد ته نشینی لجن فعال بدتر می شود و سرعت لایه بندی و ته نشینی را کاهش می دهد. به طور همزمان، متابولیسم میکروبی تسریع شده به راحتی واکنش های بی هوازی یا نیترات زدایی را در مخزن ته نشینی ثانویه ایجاد می کند و گازی را تولید می کند که باعث شناور شدن لجن (چرخش لجن) می شود و منجر به مواد جامد معلق بیش از حد (SS) و کل فسفر در پساب می شود.

4. گرمای بیش از حد تجهیزات و خرابی های مکرر

تجهیزات اصلی مانند دمنده‌ها و پمپ‌ها برای مدت‌های طولانی در محیط‌های با دمای{0}بالا تحت بارهای بالا کار می‌کنند و اتلاف گرما را دشوار می‌کنند. به خصوص در ساختمان‌های سرپوشیده کارخانه، این امر به راحتی منجر به دمای بیش از حد بالای روغن روان‌کار، ایجاد زنگ هشدار و خاموشی، یا کاهش خودکار جریان هوا به دلیل حفاظت ضد ولتاژ می‌شود، که عمر تجهیزات و پایداری فرآیند را به‌طور جدی تهدید می‌کند.

برای رفع چالش های فوق، به ویژه انباشت گرمای ناشی از پوشش، اقدامات جامع زیر توصیه می شود:

1. بهبود سرمایش و تهویه فیزیکی (برای تأسیسات تحت پوشش)

طراحی تهویه پیشرفته: بهینه سازی تهویه در ساختار پوشش داده شده، نصب لوورهای بالا و ورودی هوا برای ایجاد همرفت طبیعی، تضمین نرخ تبادل هوا حداقل 6 بار در ساعت.

خنک‌کننده اسپری فعال: با استفاده از اصل جذب حرارت تبخیر آب برای خنک‌سازی فیزیکی، یک سیستم اسپری اتمیزه‌کننده فشار بالا-در بالای مخزن هوادهی یا در ناحیه سرپوشیده نصب کنید و دمای مخزن را زیر 35 درجه کنترل کنید.

عایق بیرونی و سایه زنی: آفتابگیرهای بازتابنده را در بالای سازه نصب کنید، یا پوشش گیاهی سبز را در اطراف منطقه گیاه بکارید تا یک مانع عایق حرارتی ایجاد کنید و دمای محیط را کاهش دهید.

2. کنترل دقیق پارامترهای فرآیند

خنک کننده آب ورودی: یک برج خنک کننده در انتهای جلوی مخزن هوازی نصب کنید، یا برای خنک کردن لوله اصلی هوادهی آب اسپری کنید و دمای آب ورودی از منبع را کاهش دهید (معمولاً آن را 7-8 درجه کاهش می دهد).

استانداردهای کنترل اکسیژن محلول را افزایش دهید: برای اطمینان از اکسیژن محلول کافی، شدت هوادهی را افزایش دهید یا دمنده اضافه کنید. هنگامی که غلظت لجن بالا است (به عنوان مثال، 4 گرم در لیتر)، نقطه تنظیم DO باید به 3.0-4.0 میلی گرم در لیتر افزایش یابد تا کاهش راندمان انتقال اکسیژن در دماهای بالا جبران شود.

تنظیم سن و بار لجن: زمان ته نشینی لجن (SRT) را به طور مناسب 2 تا 3 روز افزایش دهید تا جمعیت باکتری های نیتریف کننده تثبیت شود، یا به طور مناسب بار لجن را کاهش دهید تا استرس متابولیک روی میکروارگانیسم ها ناشی از دماهای بالا کاهش یابد.

3. مخزن ته نشینی ثانویه و بهینه سازی حذف فسفر

بهبود خواص ته نشینی لجن: در صورت لزوم، فلوکولانت هایی مانند پلی آلومینیوم کلرید (PAC) را به مخزن ته نشینی ثانویه اضافه کنید تا عملکرد ته نشینی لجن را بهبود بخشیده و از واژگونی لجن جلوگیری کنید.

افزایش حذف فسفر شیمیایی: از آنجایی که باکتری‌های انباشته‌شده پلی‌فسفات‌ها ممکن است برای مدت زمان کافی در منطقه بی‌هوازی در دماهای بالا، فسفر آزاد نکنند، که منجر به افزایش کل فسفر در پساب می‌شود، نظارت دقیق و افزایش مناسب در دوز عوامل شیمیایی حذف فسفر ضروری است.

4. تعمیر و نگهداری تجهیزات و تضمین ایمنی

تهویه اجباری و مدیریت روانکاری: تهویه مطبوع صنعتی یا فن های جریان محوری را در مناطق کلیدی مانند اتاق های دمنده و اتاق های توزیع برق برای خنک کردن اجباری نصب کنید. به طور منظم روغن روان کننده تجهیزات را بررسی و تعویض کنید تا از زوال-درجه حرارت بالا جلوگیری کنید.

ایمنی افزایش یافته در فضاهای محدود: دمای بالا باعث تسریع تبخیر و تجمع گازهای سمی و مضر (مانند سولفید هیدروژن) می شود. بازرسی و نگهداری باید به شدت به اصل "اول تهویه، سپس تست، سپس کار" پایبند باشد و تجهیزات حفاظتی مانند دستگاه تنفسی با فشار مثبت باید برای جلوگیری از مسمومیت و حوادث خفگی تهیه شود.