Nakon sekundarnog tretmana otpadnih voda (biološko liječenje), kanalizacija i dalje sadrži određenu količinu zagađivača, kao što su refaltistantna organska tvar, hranjive tvari poput dušika i fosfora, količina teških metala u tragovima i patogena. Proces koagulacije i sedimentacije napredne obrade uključuje dodavanje koagulanata u otpadne vode kako bi se omogućile sitne suspendirane čestice i koloidne tvari u vodi da se međusobno agregiraju, tvoreći veće floke. Ti se floci zatim uklanjaju sedimentacijom, učinkovito smanjujući suspendirane krute tvari (SS) i neke organske tvari u otpadnim vodama.
1. reakcija koagulacije
Reakcija koagulacije zahtijeva dodavanje kemijskih sredstava. Obično, kada se istovremeno koriste anorganski koagulansi i organski koagulansi, prvo treba dodati anorganske koagulante. Obično se koriste aluminijske soli i željezne soli (polialuminijski klorid PAC, poliferrični sulfat PFS). Ovi koagulanti prolaze reakcije hidrolize u vodi, formirajući pozitivno nabijene koloide. Na primjer, PAC će hidrolizirati u vodi kako bi stvorio aluminijski hidroksidni koloidi, čije koloidne čestice nose pozitivan naboj.
Suspendirane čestice i koloidne nečistoće u otpadnim vodama obično nose negativne naboje. Kad pozitivno nabijeni koloidi koje formiraju koagulansi ulaze u otpadne vode, oni će podvrgnuti naboju neutralizacije s tim negativno nabijenim nečistoćama. Baš kao što pozitivni i negativni poloci magneta privlače jedni druge, neutralizirajući naboj čestica nečistoće.
Koloidne tvari proizvedene hidrolizom koagulansa također mogu povezati više malih suspendiranih čestica ili koloida zajedno putem adsorpcijskog premošćivanja. Koloidna molekula koagulant može istovremeno adsorbirati višestruke čestice nečistoće, formirajući veću strukturu floka, što je korisno za naknadno odvajanje oborina.
2. Upravljanje operacijom reakcije koagulacije
Da bi se osigurao učinkovit napredak reakcije koagulacije, potrebno je strogo kontrolirati relevantne parametre. Prvo, doziranje koagulansa treba odrediti na temelju kvalitete vode, količine i koncentracije zagađivača u otpadnim vodama. Općenito, laboratorijska ispitivanja se provode kako bi se simulirala učinak koagulacije u različitim dozama kako bi se utvrdila optimalna doza. U udžbenicima, molarni omjer dodavanja koagulanta ukupnom fosforu u otpadnim vodama trebao bi biti 1. 5-3, ali ga je još uvijek potrebno utvrditi na temelju stvarne situacije na maloj razini na licu mjesta.
Molarni omjer uklanjanja fosfora=(PAC koncentracija * tretirani volumen vode * 2/102)/(razlika u ukupnoj koncentraciji fosfora prije i nakon tretmana * tretirani volumen vode/31)
Molarni omjer odnosi se na omjer količine tvari između dvije ili više tvari.
Drugo, pH vrijednost reakcije je također presudna, jer različiti koagulansi imaju odgovarajuće pH raspon. Uzimajući PAC kao primjer, optimalna pH vrijednost vode općenito je između 6 5-7. 5. Učinak koagulacije će se pogoršati ako je veći ili niži od ovog raspona. Pored toga, vrijeme reakcije također treba kontrolirati. Općenito, vrijeme reakcije koagulacije je oko jedne do tri do četiri minute. Ako je prekratak, može dovesti do nedovoljne reakcije, dok ako je predugo, može uzrokovati da se već formirani floci ponovo raspršuju.
3. Reakcija flokulacije
Zbog činjenice da veličina floka nakon koagulacije ne može postići svrhu potonuća gravitacijom, tijekom faze koagulacije obično se dodaje pomoć koagulansa. Sama koagulantna pomoć uglavnom nema efekt koagulacije, ali uglavnom igra ulogu u pomaganju koagulaciji. Obično se dodaje anionski poliakrilamid (PAM). To je polimer visoke molekulske mase koji, kada se dodaju otpadnim vodama, može adsorbiti na površinu već formiranih floka, a kroz mostovi dugih lanaca, daljnjeg povećanja i kompaktnog floka.
Na primjer, u nekim otpadnim vodama koje sadrže veliku količinu finih koloida, floci formirani pojedinačnim reakcijama koagulacije nisu dovoljno jaki i veliki. Nakon dodavanja poliakrilamida, njegovi molekularni lanci mogu povezati više floka poput užadi, poput velike mreže koja drži mnoge male čestice zajedno, tvoreći vidljive velike alum cvjetove, čineći strukturu floka stabilnijim i pogodnijim za oborine.
Nakon dodavanja lijeka, mali floci koji su već formirani pomiješani su i kombinirani jedni s drugima u hidrauličkim uvjetima pomoću uređaja za sporo miješanje. Ovaj je postupak poput nježnog miješanja mnogih malih cvjetova aluma u vodi, omogućavajući im da se postupno drže i formiraju veće cvijeće od aluma.
Svrha reakcije flokulacije je dodatno povećanje veličine floka. Odgovarajuća brzina i vrijeme miješanja su ključni čimbenici. Ako je brzina miješanja prebrza, oštetit će već formirane floke; Ako je brzina miješanja prespora ili vrijeme nije dovoljna, rast floka neće biti dovoljan. Brzina miješanja tijekom faze flokulacije otprilike se procjenjuje da je oko 30-60 revolucije u minuti, a vrijeme reakcije je približno 10-30 minute, što je potrebno prilagoditi u skladu s prirodom otpadnih voda i zahtjeva za liječenje .
Na primjer, za kanalizaciju s visokom viskoznošću možda će biti potrebno na odgovarajući način smanjiti brzinu miješanja kako bi se spriječilo oštećenje floka. Istodobno, potrebno je strogo kontrolirati vrijeme reakcije flokulacije kako bi se osiguralo da floci mogu u potpunosti rasti. Pored toga, doziranje koagulansa također se mora precizno kontrolirati. Prekomjerni koagulansi mogu povećati viskoznost vodenog tijela, što utječe na učinak sedimentacije; Ako je premalen, ne može se postići idealni učinak flokulacije.
4. Sedimentacija mulja
Veliki floci nastali nakon reakcije flokulacije taloženi su u sedimentacijskoj zoni spremnika za sedimentaciju visoke učinkovitosti gravitacijom. Brzina naseljavanja čestica u vodi proporcionalna je kvadratu promjera čestica i obrnuto proporcionalna viskoznosti vode. Zbog velike veličine čestica floka, njihova brzina taloženja je relativno brza.
Da bi se poboljšala učinkovitost sedimentacije, jedinica sedimentacije duboke obrade obično prihvaća nagnutu sedimentaciju cijevi. Funkcija nagnute cijevi je skraćivanje udaljenosti sedimentacije čestica i povećanje područja sedimentacije. Kad kanalizacija teče u nagnutoj cijevi, čestice floka klizaju se niz zid nagnute cijevi do dna. Na primjer, u nagnutom sedimentacijskom spremniku, kut nagiba nagnute cijevi općenito je oko 60 stupnjeva. Kanalizacija ulazi iz gornjeg dijela nagnute cijevi i nastaje laminarni protok unutar nagnute cijevi. Čestice floka mogu se smjestiti u područje sakupljanja blata na dnu nagnute cijevi u relativno kratkom vremenu.
Mulj koji se smjesti na dno spremnika prikupljat će se u spremnik mulja pomoću strugača mulja i redovito se isprazniti. Supernatant nakon sedimentacije izlazi iz gornjeg dijela sedimentacijskog spremnika i ulazi u sljedeću jedinicu za obradu ili se izravno ispušta, postižući na taj način odvajanje suspendiranih krutih tvari i vode.
Kontrola pražnjenja mulja treba provesti redovito i razumno kako bi se izbjeglo nakupljanje mulja na dnu spremnika, što može uzrokovati da mulj pluta prema gore i utječe na kvalitetu otpadnih voda. Učestalost i količina emisije potrebno je utvrditi na temelju količine generiranog mulja i koncentracije mulja. Instaliranjem mjerača koncentracije mulja može se postići praćenje koncentracije mulja u stvarnom vremenu. Kad koncentracija mulja dosegne određeni prag, može se provesti pravodobno ispuštanje mulja. Prilikom pražnjenja viška mulja, mulj treba polako isprazniti tijekom promatranja protoka i koncentracije pražnjenja mulja. Tijekom postupka pražnjenja, pažnju treba posvetiti promjenama nivoa vode u spremniku sedimentacije kako bi se spriječilo da razina vode preniska zbog brzog pražnjenja, što može utjecati na učinak sedimentacije.
Omjer refluksa mulja jedan je od važnih parametara koji utječu na sedimentacijsku učinkovitost sedimentacijskih spremnika visoke učinkovitosti. Dio mulja ispušten iz spremnika za sedimentaciju teče natrag u prednji flokulacijski spremnik, koji može koristiti velike čestice kao nosači flokulacije i nastaviti oslobađati zaostale lijekove. Odgovarajući omjer povrata mulja treba odrediti eksperimentima, koji se uglavnom kontroliraju između 2% i 10%. Redovito provodite testiranje koncentracije na vraćeni mulj. Ako je koncentracija preniska, to ukazuje da je učinak sedimentacije sedimentacijskog spremnika loš i da doziranje treba prilagoditi. Rad i održavanje nagnute cijevi redovito očistite mulj i nečistoće na površini nagnute cijevi kako bi se spriječilo nakupljanje mulja na površini nagnute cijevi i utjecaja na učinak sedimentacije. Ako se nađe akumulacija, to može biti posljedica odgođenog pražnjenja mulja ili loših performansi mulja. Potrebno je prilagoditi koncentraciju doziranja i kemijski omjer i provjeriti postoji li velika količina rasta zelenih algi koja uzrokuje blokadu u nagnutoj cijevi. Način čišćenja može biti hidraulično ispiranje ili mehaničko čišćenje, a frekvencija čišćenja ovisi o nakupljanju mulja na površini nagnute cijevi. Redovito nadgledajte akumulaciju mulja u slijepim mjestima kako biste vidjeli postoji li plutajuće ili nakupljanje mulja. Ako postoji prekomjerna akumulacija, treba poduzeti pravovremene mjere da bi se riješili s njim, poput korištenja mehaničkog miješanja, hidrauličkog ispiranja itd., Kako bi se rastjeralo akumulirani mulj i ispuhao u spremnik za sedimentaciju.
Treba redovito provesti redovitu inspekciju i održavanje na relevantnoj opremi u sedimentacijskom spremniku, kao što su struganje za mulj, nagnute cijevi itd. Ako kvači struganja za mulj, to može uzrokovati da mulj nije u stanju da se pravovremeno isprazni učinak sedimentacije; Ako je nagnuta cijev blokirana ili oštećena, smanjit će se sedimentacijsko područje i učinkovitost, a treba ga očistiti i zamijeniti pravovremeno.