De hydraulische retentietijd (HRT), geïnterpreteerd in geschreven taal, verwijst naar de gemiddelde verblijftijd van afvalwater binnen een zuiveringsstructuur. Simpel gezegd verwijst het naar de tijd die nodig is voordat afvalwater een behandelingsinstallatie binnenkomt en verlaat. De gebruikelijke berekeningsmethode is om het effectieve volume van de behandelde constructie te delen door de hoeveelheid rioolwater die per tijdseenheid de constructie binnenkomt.
Stel bijvoorbeeld dat een zwembad met een effectief volume van 1000 kubieke meter (m³) ontworpen is om 5000 kubieke meter water per dag (m³/d) te verwerken. De HRT wordt als volgt berekend: een verblijftijd van 4,8 uur is de hydraulische verblijftijd. Bij het bouwen van constructies moeten we dus volledig rekening houden met de dagelijkse verwerkingscapaciteit, de concentratie van verontreinigende stoffen en de vereisten die na de behandeling moeten worden bereikt. De verwerkingscapaciteit bepaalt de grootte van het zwembadlichaam. De concentratie van verontreinigende stoffen beïnvloedt de tijd en omstandigheden die nodig zijn voor de reactie. Hoge concentraties kunnen langere reactietijden of complexere behandelingsprocessen vereisen, waarvoor grotere tankvolumes of effectievere roer-, beluchting- en andere voorzieningen nodig zijn om voldoende reactie te garanderen. De verschillende waterkwaliteitsindicatoren van het effluent bepalen het geselecteerde behandelingsproces en de ontwerpparameters van de tank, zoals de hydraulische verblijftijd, de slibbelasting, enz. Uiteraard wordt de hydraulische verblijftijd bij de daadwerkelijke productie en exploitatie ook door veel factoren beïnvloed. andere factoren. Bijvoorbeeld de kwaliteit en kwantiteit van het binnenkomende water, evenals seizoensgebonden temperatuurveranderingen.
Het effect van temperatuur op HST: Temperatuur kan de activiteit van micro-organismen beïnvloeden. Bij lage temperaturen neemt de stofwisselingssnelheid van micro-organismen af, mogelijk tot minder dan 50% van hun zomeractiviteit, wat resulteert in een noodzakelijke verhoging van de HST met ongeveer 1,5 keer om dezelfde behandelingsefficiëntie te behouden. De impact van de kwaliteit van het influentwater op de hydraulische retentietijd (HRT) vereist een langere HRT voor verontreinigende stoffen met hoge concentraties om voldoende biologische afbraaktijd te garanderen. De onevenwichtige nutriëntenverhouding (C:N:P) heeft een impact op HST, die de groei van micro-organismen kan remmen en de efficiëntie van de afvalwaterzuivering kan beïnvloeden. Een lage C:N-verhouding kan bijvoorbeeld het nitrificatieproces beperken en compensatie vereisen door de HRT te verhogen om een effectieve stikstofverwijdering te garanderen. Het effect van de pH op de HST: Een geschikt pH-bereik kan de microbiële metabolische activiteit verbeteren en de vereiste HST verminderen. Integendeel, een ongepaste pH-waarde zal de microbiële activiteit verminderen en de HRT-behoefte verhogen. Het aanpassen van de pH-waarde van 7,5 naar 6,5 kan bijvoorbeeld de HRT van het nitrificatieproces met ongeveer 20% verhogen, omdat nitrificerende bacteriën gevoeliger zijn voor pH-veranderingen. De impact van giftige stoffen op HST verhoogt de vraag naar HST vanwege de aanwezigheid van zware metalen of giftige organische verbindingen in het influent, die de microbiële activiteit kunnen remmen.
Welke impact zal de hydraulische verblijftijd hebben op ons proces?
Laten we eerst een aantal mogelijke gevolgen opsommen als de HST te kort is: Slecht behandelingseffect: Onvoldoende tijd voor rioolwater om te reageren met micro-organismen, resulterend in onvoldoende verwijdering van verontreinigende stoffen zoals organisch materiaal, stikstof en fosfor, en problemen bij het voldoen aan de kwaliteitsnormen voor afvalwater.
b, Beperking van microbiële groei: Micro-organismen hebben niet genoeg tijd om voedingsstoffen te absorberen en deel te nemen aan metabolische activiteiten, wat hun groei en voortplanting kan beïnvloeden, waardoor de biologische activiteit en stabiliteit van het behandelingssysteem wordt verminderd. C. Moeilijkheden bij de domesticatie van slib: Het is niet bevorderlijk voor de domesticatie en aanpassing van microbiële gemeenschappen, en het is moeilijk om dominante microbiële gemeenschappen te vormen die zich kunnen aanpassen aan de specifieke waterkwaliteit. D. Zwakke schokbestendigheid: Het vermogen van het verwerkingssysteem om met schommelingen in de kwaliteit en kwantiteit van het binnenkomende water om te gaan, neemt af, waardoor het gevoelig wordt voor instabiele werking. e. Verhoging van de last van de daaropvolgende verwerking: Door onvoldoende voorbehandeling komen er meer verontreinigende stoffen in de daaropvolgende verwerkingseenheid terecht, waardoor de moeilijkheidsgraad en de kosten van de daaropvolgende verwerking toenemen. F. Niet bevorderlijk voor de vorming en stabiliteit van biofilm: Bij het behandelingsproces met behulp van de biofilmmethode kan een te korte hydraulische retentietijd ervoor zorgen dat de biofilm niet volledig kan groeien en rijpen, wat het behandelingseffect beïnvloedt. G. Impact op chemische reacties: Als er een stap is waarbij chemische middelen worden toegevoegd voor behandeling, kan een te korte hydraulische retentietijd resulteren in een ongelijkmatige vermenging van de middelen met afvalwater, onvoldoende reactie en verminderde effectiviteit van de middelen. En de mogelijke effecten van een te lange HST:
a. Overmatige groei van micro-organismen in het systeem en langdurige HRT kunnen leiden tot veroudering en expansie van het slib, de bezinkingsprestaties van het slib verminderen en de concentratie van zwevende vaste stoffen (SS) in het effluent verhogen. De relatie tussen de slibleeftijd (SRT) en de hydraulische retentietijd (HRT) geeft aan dat SRT minstens 2-3 keer zo groot moet zijn als die van HRT om de activiteit van slib te behouden. Uiteraard veroorzaakt een korte verlenging van de hydraulische verblijftijd meestal geen significante negatieve gevolgen, omdat het zuiveringssysteem een zeker bufferend en adaptief vermogen heeft. B. De verblijftijd van het rioolwater in de beluchtingstank neemt toe, en als de beluchtingsintensiteit niet dienovereenkomstig wordt aangepast, is het gemakkelijk om overmatige beluchting te veroorzaken. Er wordt meer elektriciteit verbruikt en de bedrijfskosten stijgen. Het losmaken van de vlokstructuur van het slib is niet bevorderlijk voor een daaropvolgende bezinkingsbehandeling. C. Toenemende infrastructuur- en bedrijfskosten kunnen de bouw vereisen van behandelingstanks met een grotere capaciteit om buitensporig lange hydraulische retentietijden te bereiken, waardoor de investeringen in infrastructuur toenemen. Het betekent ook een hoger energieverbruik en hogere onderhoudskosten.
C. Een onevenwicht aan voedingsstoffen kan leiden tot een overmatige consumptie van voedingsstoffen in het afvalwater, wat resulteert in een onevenwicht in de hoeveelheid voedingsstoffen die nodig is voor de microbiële groei, wat niet bevorderlijk is voor het normale metabolisme en de reproductie van micro-organismen. Discussie over de invloed van hydraulische verblijftijd op het proces
De hydraulische retentietijd (HRT), geïnterpreteerd in geschreven taal, verwijst naar de gemiddelde verblijftijd van afvalwater binnen een zuiveringsstructuur. Simpel gezegd verwijst het naar de tijd die nodig is voordat afvalwater een behandelingsinstallatie binnenkomt en verlaat. De gebruikelijke berekeningsmethode is om het effectieve volume van de behandelde constructie te delen door de hoeveelheid rioolwater die per tijdseenheid de constructie binnenkomt. Stel bijvoorbeeld dat een zwembad met een effectief volume van 1000 kubieke meter (m³) ontworpen is om 5000 kubieke meter water per dag (m³/d) te verwerken. De HRT wordt als volgt berekend: een verblijftijd van 4,8 uur is de hydraulische verblijftijd. Bij het bouwen van constructies moeten we dus volledig rekening houden met de dagelijkse verwerkingscapaciteit, de concentratie van verontreinigende stoffen en de eisen die na de behandeling moeten worden bereikt. De verwerkingscapaciteit bepaalt de grootte van het zwembadlichaam. De concentratie van verontreinigende stoffen beïnvloedt de tijd en omstandigheden die nodig zijn voor de reactie. Hoge concentraties kunnen langere reactietijden of complexere behandelingsprocessen vereisen, waarvoor grotere tankvolumes of effectievere roer-, beluchting- en andere voorzieningen nodig zijn om voldoende reactie te garanderen. De verschillende waterkwaliteitsindicatoren van het effluent bepalen het geselecteerde behandelingsproces en de ontwerpparameters van de tank, zoals de hydraulische verblijftijd, de slibbelasting, enz. Uiteraard wordt de hydraulische verblijftijd bij de daadwerkelijke productie en exploitatie ook door veel factoren beïnvloed. andere factoren. Bijvoorbeeld de kwaliteit en kwantiteit van het binnenkomende water, evenals seizoensgebonden temperatuurveranderingen. Het effect van temperatuur op HST: Temperatuur kan de activiteit van micro-organismen beïnvloeden. Bij lage temperaturen neemt de stofwisselingssnelheid van micro-organismen af, mogelijk tot minder dan 50% van hun zomeractiviteit, wat resulteert in een noodzakelijke verhoging van de HST met ongeveer 1,5 keer om dezelfde behandelingsefficiëntie te behouden. De impact van de kwaliteit van het influentwater op de hydraulische retentietijd (HRT) vereist een langere HRT voor verontreinigende stoffen met een hoge concentratie om voldoende biologische afbraaktijd te garanderen. De onevenwichtige nutriëntenverhouding (C:N:P) heeft een impact op HST, die de groei van micro-organismen kan remmen en de efficiëntie van de afvalwaterzuivering kan beïnvloeden. Een lage C:N-verhouding kan bijvoorbeeld het nitrificatieproces beperken en compensatie vereisen door de HRT te verhogen om een effectieve stikstofverwijdering te garanderen. Het effect van de pH op de HST: Een geschikt pH-bereik kan de microbiële metabolische activiteit verbeteren en de vereiste HST verminderen. Integendeel, een ongepaste pH-waarde zal de microbiële activiteit verminderen en de HRT-behoefte verhogen. Het aanpassen van de pH-waarde van 7,5 naar 6,5 kan bijvoorbeeld de HRT van het nitrificatieproces met ongeveer 20% verhogen, omdat nitrificerende bacteriën gevoeliger zijn voor pH-veranderingen. De impact van giftige stoffen op HST verhoogt de vraag naar HST vanwege de aanwezigheid van zware metalen of giftige organische verbindingen in het influent, die de microbiële activiteit kunnen remmen. Welke impact zal de hydraulische verblijftijd hebben op ons proces?
Laten we eerst een aantal mogelijke gevolgen opsommen als de HST te kort is: Slecht behandelingseffect: Onvoldoende tijd voor rioolwater om te reageren met micro-organismen, resulterend in onvoldoende verwijdering van verontreinigende stoffen zoals organisch materiaal, stikstof en fosfor, en problemen bij het voldoen aan de kwaliteitsnormen voor afvalwater.
b, Beperking van microbiële groei: Micro-organismen hebben niet genoeg tijd om voedingsstoffen te absorberen en deel te nemen aan metabolische activiteiten, wat hun groei en voortplanting kan beïnvloeden, waardoor de biologische activiteit en stabiliteit van het behandelingssysteem wordt verminderd. C. Moeilijkheden bij de domesticatie van slib: Het is niet bevorderlijk voor de domesticatie en aanpassing van microbiële gemeenschappen, en het is moeilijk om dominante microbiële gemeenschappen te vormen die zich kunnen aanpassen aan de specifieke waterkwaliteit. D. Zwakke schokbestendigheid: Het vermogen van het verwerkingssysteem om met schommelingen in de kwaliteit en kwantiteit van het binnenkomende water om te gaan, neemt af, waardoor het gevoelig wordt voor instabiele werking. e. Verhoging van de last van de daaropvolgende verwerking: Door onvoldoende voorbehandeling komen er meer verontreinigende stoffen in de daaropvolgende verwerkingseenheid terecht, waardoor de moeilijkheidsgraad en de kosten van de daaropvolgende verwerking toenemen. F. Niet bevorderlijk voor de vorming en stabiliteit van biofilm: Bij het behandelingsproces met behulp van de biofilmmethode kan een te korte hydraulische retentietijd ervoor zorgen dat de biofilm niet volledig kan groeien en rijpen, wat het behandelingseffect beïnvloedt. G. Impact op chemische reacties: Als er een stap is waarbij chemische middelen worden toegevoegd voor behandeling, kan een te korte hydraulische retentietijd resulteren in een ongelijkmatige vermenging van de middelen met afvalwater, onvoldoende reactie en verminderde effectiviteit van de middelen. En de mogelijke effecten van een te lange HST:
a. Overmatige groei van micro-organismen in het systeem en langdurige HRT kunnen leiden tot veroudering en expansie van het slib, de bezinkingsprestaties van het slib verminderen en de concentratie van zwevende vaste stoffen (SS) in het effluent verhogen. De relatie tussen de slibleeftijd (SRT) en de hydraulische retentietijd (HRT) geeft aan dat SRT minstens 2-3 keer zo groot moet zijn als die van HRT om de activiteit van slib te behouden. Uiteraard veroorzaakt een korte verlenging van de hydraulische verblijftijd meestal geen significante negatieve gevolgen, omdat het zuiveringssysteem een zeker bufferend en adaptief vermogen heeft. B. De verblijftijd van het rioolwater in de beluchtingstank neemt toe, en als de beluchtingsintensiteit niet dienovereenkomstig wordt aangepast, is het gemakkelijk om overmatige beluchting te veroorzaken. Er wordt meer elektriciteit verbruikt en de bedrijfskosten stijgen. Het losmaken van de vlokstructuur van het slib is niet bevorderlijk voor een daaropvolgende bezinkingsbehandeling.
C. Toenemende infrastructuur- en bedrijfskosten kunnen de bouw vereisen van behandelingstanks met een grotere capaciteit om buitensporig lange hydraulische retentietijden te bereiken, waardoor de investeringen in infrastructuur toenemen. Het betekent ook een hoger energieverbruik en hogere onderhoudskosten.
C. Een onevenwicht aan voedingsstoffen kan leiden tot een overmatige consumptie van voedingsstoffen in het afvalwater, wat resulteert in een onevenwicht in de hoeveelheid voedingsstoffen die nodig is voor de microbiële groei, wat niet bevorderlijk is voor het normale metabolisme en de reproductie van micro-organismen.
D. De anaërobe omgeving wordt verstoord: als de verblijftijd te lang is, kan het gebied dat zich in een anaërobe omgeving had moeten bevinden, zich vermengen met zuurstof, waardoor het fosforafgifteproces van polyfosfaataccumulerende bacteriën wordt beïnvloed en de efficiëntie van de fosforverwijdering wordt verminderd. Het kan ook leiden tot overgroei van andere micro-organismen, die concurreren met polyfosfaataccumulerende bacteriën om beperkte voedingsstoffen en leefruimte, waardoor de groei en het metabolisme van polyfosfaataccumulerende bacteriën worden beïnvloed en daardoor de efficiëntie van de fosforverwijdering wordt verstoord. e. Anaerobe vergisting van slib: Langdurige anaerobe vergisting van bezonken slib kan resulteren in de productie van methaan en andere gassen, waardoor het slib gaat drijven en het sedimentatie-effect wordt aangetast. F. Falen van chemische agentia: Als chemische agentia worden gebruikt tijdens het precipitatieproces, kan een langere hydraulische retentietijd ertoe leiden dat de agentia ontleden of reageren met andere stoffen, wat resulteert in falen en het precipitatie-effect beïnvloedt.
Meestal gebruiken we methoden om de hydraulische verblijftijd te verlengen. Het verminderen van de hoeveelheid behandeld water: Dit is een directere aanpak, maar kan de efficiëntie en schaal van de behandeling beïnvloeden. Vergroten van het volume van de reactietank: Door de reactietank uit te breiden of te renoveren om het effectieve volume te vergroten, kan de hydraulische verblijftijd worden verlengd. Door het stromingspatroon in de reactor te veranderen, zoals het gebruik van een U-vormig of meerkamerontwerp, kan het stromingspad van rioolwater in de reactor worden vergroot, waardoor de HRT wordt verlengd. Aanpassen van de instroom- en uitstroomdebieten: Door het verminderen van de in- of uitstroomsnelheid kan ook een verlenging van de hydraulische verblijftijd worden bereikt. Wanneer de hydraulische retentietijd wordt verlengd door de uitstroomsnelheid te verlagen en de instroomsnelheid constant blijft, zal het vloeistofniveau in het zwembad stijgen. Hiervoor is een bepaalde tankinhoud nodig. Als de tankcapaciteit te klein is, kan een stijging van het vloeistofniveau een reeks problemen veroorzaken, zoals het vergroten van het risico op overstroming en het beïnvloeden van de normale werking van het behandelingssysteem. Er zijn ook methoden om de hydraulische verblijftijd in korte tijd te vergroten door de refluxverhouding aan te passen, maar dit leidt vaak tot andere problemen.
Het verlengen van de hydraulische verblijftijd binnen een redelijk bereik is meestal gunstig voor de verwijdering van verontreinigende stoffen. Hierdoor kan rioolwater voldoende contact en reactietijd hebben met micro-organismen, chemische middelen, enz., wat de afbraak van organisch materiaal en de verwijderingsefficiëntie van stikstof en fosfor helpt verbeteren. Voor sommige moeilijk afbreekbare organische verbindingen kan een langere hydraulische retentietijd bijvoorbeeld de kans op ontbinding vergroten; Tijdens het proces van biologische stikstof- en fosforverwijdering kan het ook gunstiger omstandigheden bieden voor de groei en het metabolisme van micro-organismen, waardoor de verwijderingsefficiëntie van stikstof en fosfor wordt verbeterd. De hydraulische verblijftijd van het tanklichaam ligt binnen het gebruikelijke bereik: anaerobe tank: 1-2 uur coagulatie-sedimentatietank 1,5-3 uur anoxische tank: 2-4 uur regeltank: 4-24 uur
Desinfectiebad: 0,5-2 uur.
Vezelfilter: 0,5-1 uur aërobe tank: 4-8 uur verzuringstank: 4-6 uur bezinkingstank: tussen 30 seconden en 2 minuten. De bovenstaande gegevens zijn alleen ter ruwe referentie. De werkelijke HRT moet worden aangepast aan de specifieke kenmerken van het rioolwater, de behandelingsdoelstellingen en de omgevingsomstandigheden, en er moet worden verwezen naar relevante nationale en lokale normen. Bij het ontwerpen en exploiteren van rioolwaterzuiveringsinstallaties moet de optimalisatie gebaseerd zijn op feitelijke omstandigheden. Opgemerkt moet worden dat deze tijden theoretische richtwaarden zijn en mogelijk moeten worden aangepast aan de feitelijke situaties in de praktijk.
