โรงบำบัดน้ำเสียกำลังดิ้นรนใน 3 วงจรอุบาทว์

ในฐานะองค์กรควบคุมมลพิษ งานที่สำคัญที่สุดของโรงบำบัดน้ำเสียคือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำเสียเป็นไปตามมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ด้วยมาตรฐานการปล่อยน้ำที่เข้มงวดยิ่งขึ้นและความเข้มงวดของเจ้าหน้าที่ตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้โรงบำบัดน้ำเสียต้องเผชิญกับแรงกดดันในการปฏิบัติงานอย่างมาก การกำจัดน้ำออกจึงกลายเป็นเรื่องยากขึ้นเรื่อยๆ

จากการสังเกตของผู้เขียน สาเหตุโดยตรงของความยากลำบากในการบรรลุมาตรฐานการปล่อยน้ำคือโดยทั่วไปแล้วมีวงจรอุบาทว์สามวงจรในโรงบำบัดน้ำเสียของประเทศของฉัน

ประการแรกคือวงจรอุบาทว์ของกิจกรรมของตะกอนต่ำ (MLVSS/MLSS) และความเข้มข้นของตะกอนสูง ประการที่สองคือวงจรอุบาทว์ของปริมาณสารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสที่ใช้ยิ่งมาก ตะกอนที่ได้ก็จะยิ่งมากตามไปด้วย ประการที่สามคือโรงบำบัดน้ำเสียในระยะยาว การทำงานเกินกำลัง ไม่สามารถยกเครื่องอุปกรณ์ได้ ทำให้มีโรคต่างๆ เกิดขึ้นตลอดทั้งปี ส่งผลให้เกิดวงจรอุบาทว์ของความสามารถในการบำบัดน้ำเสียที่ลดลง

#1

วงจรอุบาทว์ของกิจกรรมตะกอนต่ำและความเข้มข้นของตะกอนสูง

ศาสตราจารย์หวางหงเฉินได้ทำการวิจัยโรงบำบัดน้ำเสีย 467 แห่ง มาดูข้อมูลกิจกรรมของตะกอนและความเข้มข้นของตะกอนกัน: ในโรงบำบัดน้ำเสีย 467 แห่งเหล่านี้ โรงบำบัดน้ำเสีย 61% มีค่า MLVSS/MLSS ต่ำกว่า 0.5 และโรงบำบัดน้ำเสียประมาณ 30% มีค่า MLVSS/MLSS ต่ำกว่า 0.4

ความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 2/3 เกิน 4,000 มก./ล. ความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 1/3 เกิน 6,000 มก./ล. และความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 20 โรงเกิน 10,000 มก./ล.

ผลที่ตามมาของเงื่อนไขข้างต้นคืออะไร (กิจกรรมของตะกอนต่ำ ความเข้มข้นของตะกอนสูง) แม้ว่าเราจะเห็นบทความทางเทคนิคมากมายที่วิเคราะห์ความจริง แต่หากมองอย่างง่ายๆ ก็มีผลลัพธ์อย่างหนึ่ง นั่นคือ ปริมาณน้ำที่ส่งออกเกินมาตรฐาน

สิ่งนี้สามารถอธิบายได้จากสองด้าน ประการหนึ่ง เมื่อความเข้มข้นของตะกอนสูง จำเป็นต้องเพิ่มการเติมอากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของตะกอน การเพิ่มปริมาณการเติมอากาศจะไม่เพียงแต่เพิ่มการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังเพิ่มส่วนทางชีวภาพด้วย การเพิ่มขึ้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำจะแย่งแหล่งคาร์บอนที่จำเป็นสำหรับการลดไนเตรต ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อการลดไนเตรตและการกำจัดฟอสฟอรัสของระบบทางชีวภาพ ส่งผลให้มีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสมากเกินไป

ในทางกลับกัน ความเข้มข้นของตะกอนที่สูงทำให้ส่วนต่อประสานโคลนและน้ำเพิ่มขึ้น และตะกอนจะสูญเสียไปได้ง่ายพร้อมกับน้ำเสียจากถังตกตะกอนรอง ซึ่งจะทำให้หน่วยบำบัดขั้นสูงอุดตัน หรือทำให้ค่า COD และ SS ของน้ำเสียเกินมาตรฐาน

หลังจากพูดคุยเกี่ยวกับผลที่ตามมาแล้ว มาพูดถึงสาเหตุที่โรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่จึงมีปัญหาเรื่องกิจกรรมของตะกอนต่ำและความเข้มข้นของตะกอนสูง

ในความเป็นจริง เหตุผลที่ความเข้มข้นของตะกอนสูงคือกิจกรรมของตะกอนที่ต่ำ เนื่องจากกิจกรรมของตะกอนต่ำ จึงต้องเพิ่มความเข้มข้นของตะกอนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัด กิจกรรมของตะกอนที่ต่ำเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าน้ำที่ไหลเข้ามีทรายตะกรันจำนวนมาก ซึ่งเข้าสู่หน่วยบำบัดทางชีวภาพและสะสมขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งส่งผลต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์

มีตะกรันและทรายจำนวนมากในน้ำที่ไหลเข้ามา สาเหตุหนึ่งคือประสิทธิภาพการสกัดกั้นของตะแกรงไม่ดีพอ และอีกสาเหตุหนึ่งคือโรงบำบัดน้ำเสียมากกว่า 90% ในประเทศของฉันไม่ได้สร้างถังตกตะกอนเบื้องต้น

บางคนอาจถามว่าทำไมไม่สร้างถังตกตะกอนเบื้องต้นล่ะ นี่เป็นเรื่องของเครือข่ายท่อ มีปัญหามากมาย เช่น การเชื่อมต่อผิดพลาด การเชื่อมต่อแบบผสม และการเชื่อมต่อที่ขาดหายไปในเครือข่ายท่อในประเทศของฉัน ดังนั้นคุณภาพน้ำที่ไหลเข้าของโรงบำบัดน้ำเสียโดยทั่วไปจึงมีลักษณะ 3 ประการ ได้แก่ ความเข้มข้นของของแข็งอนินทรีย์ (ISS) สูง COD ต่ำ อัตราส่วน C/N ต่ำ

ความเข้มข้นของสารอนินทรีย์ในน้ำที่ไหลเข้านั้นสูง นั่นคือมีปริมาณทรายค่อนข้างสูง เดิมที ถังตกตะกอนขั้นต้นสามารถลดสารอนินทรีย์บางชนิดได้ แต่เนื่องจาก COD ของน้ำที่ไหลเข้านั้นค่อนข้างต่ำ โรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่จึงไม่สร้างถังตกตะกอนขั้นต้น

เมื่อวิเคราะห์ขั้นสุดท้ายแล้ว กิจกรรมตะกอนต่ำเป็นผลมาจาก “พืชหนักและตาข่ายเบา”

เราได้กล่าวไว้ว่าความเข้มข้นของตะกอนที่สูงและกิจกรรมที่ต่ำจะนำไปสู่ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่มากเกินไปในน้ำเสีย ในขณะนี้ มาตรการตอบสนองของโรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่คือการเติมแหล่งคาร์บอนและสารตกตะกอนอนินทรีย์ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มแหล่งคาร์บอนภายนอกจำนวนมากจะนำไปสู่การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การเพิ่มสารตกตะกอนจำนวนมากจะทำให้เกิดตะกอนเคมีจำนวนมาก ส่งผลให้ความเข้มข้นของตะกอนเพิ่มขึ้นและกิจกรรมของตะกอนลดลงอีก ทำให้เกิดวงจรอุบาทว์

#2

วงจรอุบาทว์ที่ยิ่งใช้สารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสมากขึ้นเท่าไร ตะกอนที่เกิดขึ้นก็จะมากขึ้นเท่านั้น

การใช้สารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสทำให้ปริมาณตะกอนเพิ่มขึ้น 20% ถึง 30% หรืออาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ

ปัญหาตะกอนเป็นปัญหาสำคัญของโรงบำบัดน้ำเสียมานานหลายปี เนื่องจากไม่มีทางออกสำหรับตะกอน หรือทางออกไม่แน่นอน

ซึ่งจะส่งผลให้อายุของตะกอนยาวนานขึ้น ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ตะกอนเสื่อมสภาพ และความผิดปกติที่ร้ายแรงกว่า เช่น ตะกอนเกาะตัวกันมากขึ้น

ตะกอนที่ขยายตัวมีการตกตะกอนที่ไม่ดี เมื่อน้ำทิ้งจากถังตกตะกอนรองหายไป หน่วยบำบัดขั้นสูงจะถูกปิดกั้น ประสิทธิภาพในการบำบัดจะลดลง และปริมาณน้ำล้างย้อนกลับจะเพิ่มขึ้น

การเพิ่มปริมาณน้ำล้างย้อนกลับจะส่งผลสองประการ ประการหนึ่งคือลดผลการบำบัดของส่วนชีวเคมีก่อนหน้านี้

น้ำล้างย้อนกลับจำนวนมากจะถูกส่งกลับไปยังถังเติมอากาศ ซึ่งช่วยลดเวลาการกักเก็บไฮดรอลิกที่แท้จริงของโครงสร้างและลดผลการบำบัดของการบำบัดรอง

ประการที่สองคือการลดผลการประมวลผลของหน่วยประมวลผลเชิงลึกเพิ่มเติม

เนื่องจากน้ำล้างย้อนกลับจำนวนมากจะต้องส่งกลับไปยังระบบกรองบำบัดขั้นสูง อัตราการกรองจึงเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการกรองจริงจะลดลง

ผลการบำบัดโดยรวมจะแย่ลง ซึ่งอาจส่งผลให้ปริมาณฟอสฟอรัสและ COD ในน้ำทิ้งเกินมาตรฐาน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกินมาตรฐาน โรงบำบัดน้ำเสียจะเพิ่มการใช้สารกำจัดฟอสฟอรัส ซึ่งจะเพิ่มปริมาณตะกอนให้มากขึ้น

เข้าสู่วงจรอุบาทว์

#3

วงจรอุบาทว์ของการที่โรงบำบัดน้ำเสียทำงานหนักเกินไปในระยะยาวและความสามารถในการบำบัดน้ำเสียลดลง

การบำบัดน้ำเสียไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ด้วย

อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียเป็นแนวหน้าของการบำบัดน้ำมาเป็นเวลานาน หากไม่ได้รับการซ่อมแซมเป็นประจำ ปัญหาต่างๆ จะเกิดขึ้นในไม่ช้า อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียไม่สามารถซ่อมแซมได้ เนื่องจากหากอุปกรณ์บางตัวหยุดทำงาน ปริมาณน้ำที่ส่งออกอาจเกินมาตรฐาน ภายใต้ระบบค่าปรับรายวัน ทุกคนไม่สามารถจ่ายได้

ในบรรดาโรงบำบัดน้ำเสียในเขตเมือง 467 แห่งที่สำรวจโดยศาสตราจารย์ Wang Hongchen พบว่าประมาณสองในสามมีอัตราการโหลดไฮดรอลิกมากกว่า 80% ประมาณหนึ่งในสามมากกว่า 120% และโรงบำบัดน้ำเสีย 5 แห่งมีมากกว่า 150%

เมื่ออัตราการโหลดไฮดรอลิกมากกว่า 80% ยกเว้นโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่พิเศษบางโรง โรงบำบัดน้ำเสียทั่วไปไม่สามารถปิดน้ำเพื่อบำรุงรักษาโดยตั้งสมมติฐานว่าน้ำทิ้งถึงมาตรฐาน และไม่มีน้ำสำรองสำหรับเครื่องเติมอากาศ เครื่องดูดและเครื่องขูดตะกอนรอง อุปกรณ์ส่วนล่างสามารถยกเครื่องหรือเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดได้เมื่อระบายน้ำออกเท่านั้น

นั่นก็คือ โรงบำบัดน้ำเสียประมาณ 2 ใน 3 ไม่สามารถซ่อมแซมอุปกรณ์ได้โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานการรับประกันว่าน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐาน

ตามการวิจัยของศาสตราจารย์หวางหงเฉิน อายุการใช้งานของเครื่องเติมอากาศโดยทั่วไปอยู่ที่ 4-6 ปี แต่โรงบำบัดน้ำเสีย 1 ใน 4 แห่งไม่ได้บำรุงรักษาระบบระบายอากาศของเครื่องเติมอากาศนานถึง 6 ปี เครื่องขูดโคลนซึ่งจำเป็นต้องได้รับการระบายและซ่อมแซมนั้นโดยทั่วไปไม่ได้รับการซ่อมแซมตลอดทั้งปี

อุปกรณ์ทำงานด้วยอาการป่วยเป็นเวลานาน และความสามารถในการบำบัดน้ำก็แย่ลงเรื่อยๆ เพื่อที่จะทนต่อแรงดันของทางออกของน้ำ ไม่มีทางที่จะหยุดการบำรุงรักษาได้ ในวงจรอุบาทว์เช่นนี้ ระบบบำบัดน้ำเสียจะพังทลายอยู่เสมอ

#4

เขียนไว้ตอนท้าย

หลังจากที่การปกป้องสิ่งแวดล้อมได้รับการกำหนดให้เป็นนโยบายระดับชาติขั้นพื้นฐานของประเทศของฉันแล้ว สาขาการควบคุมมลพิษทางน้ำ ก๊าซ ของแข็ง ดิน และอื่นๆ ก็พัฒนาอย่างรวดเร็ว ซึ่งสาขาการบำบัดน้ำเสียถือเป็นสาขาชั้นนำ เนื่องจากระดับที่ไม่เพียงพอ การดำเนินงานของโรงบำบัดน้ำเสียจึงตกอยู่ในภาวะกลืนไม่เข้าคายไม่ออก และปัญหาเครือข่ายท่อและตะกอนก็กลายเป็นข้อบกพร่องสำคัญสองประการของอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสียของประเทศของฉัน

และตอนนี้ก็ถึงเวลาที่จะชดเชยข้อบกพร่องเหล่านี้