Fínn kúlaloftun í AAO ferli: árstíðabundin greining (sumar vs vetur)

Árangursmæling og mat á fínbóluloftunarkerfi í AAO ferli yfir sumarið og veturinn

Flestar skólphreinsistöðvar sveitarfélaga í Kína nota loftháð líffræðileg ferli til að fjarlægja lífræn efni, köfnunarefni, fosfór og önnur mengunarefni úr frárennsli. Framboð á uppleystu súrefni (DO) í vatni er forsenda þess að viðhalda lífþörf örvera og skilvirkni meðferðar í loftháðu líffræðilegu ferli. Þar af leiðandi,loftunareiningin er kjarninn í loftháðri líffræðilegri frárennslishreinsun. Á sama tíma er loftræstikerfið einnigaðalorkunotkunar-einingí hreinsunarstöðvum, sem gerir grein fyrir45% til 75% af heildarorkunotkun plöntunnar. Fyrir utan rekstraraðstæður er orkunotkun loftræstikerfisins undir áhrifum af þáttum eins og gæðum skólpsvatns og umhverfisaðstæðum. Flest svæði í Kína eru með mismunandi árstíðir, mikla úrkomu og veruleg árstíðabundin hitastig. Sumarúrkoma þynnir út styrk mengunarefna hreinsunarstöðva á meðan lágt vetrarhiti hefur áhrif á virkni örvera og hefur þar með áhrif á gæði frárennslis. Sveiflur í innflæðishraða og gæðum valda einnig áskorunum fyrir nákvæma stjórn á loftræstingu kerfisins í hreinsunarstöðvum. Án nægilegs skilnings á breytingum á frammistöðu súrefnisflutnings fínbóludreifara og viðhalds þeirra meðan á notkun stendur er ekki hægt að nýta að fullu kostinn við mikla súrefnisflutningsnýtni (OTE) fínbóluloftunarkerfa, sem leiðir til orkusóunar.

Mest notaða tegundin nú erfínn kúludreifari, þar sem frammistaða þeirra er í beinum tengslum við rekstrarorkunotkun loftræstikerfisins. Aðferðir til að mæla frammistöðu súrefnisflutnings fína loftbóludreifara eru kyrrstöðupróf (eins og hreint vatnspróf) og kraftmikið próf (eins og slökkt-gasgreiningaraðferð). Rannsóknir á kyrrstöðuprófum beinist að mestu leyti að rannsóknarstofu-kvarðahermum, en sjaldan er greint frá kraftmiklum prófunaraðferðum vegna þátta eins og krafna um prófunarstað og takmarkanir á prófunarvettvangi. Eins og er hefur Kína aðeins komið á viðeigandi stöðlum fyrir prófunaraðferðina fyrir hreint vatn. Við raunverulegan rekstur er súrefnisflutningsframmistaða dreifaranna fyrir áhrifum af þáttum eins og gæði áhrifa, eiginleika seyru, rekstrarskilyrði og óhreinindi dreifara. Raunveruleg frammistaða er verulega frábrugðin hreinu vatni prófunum, sem leiðir til töluverðra frávika þegar notuð eru gögn um hreint vatn til að spá fyrir um raunverulega loftflæðisþörf. Skortur á skilvirkum vöktunaraðferðum fyrir orkunýtni loftræstikerfisins í hreinsunarstöðvum leiðir til orkusóunar. Þess vegna er nauðsynlegt að mæla og meta frammistöðu súrefnisflutnings dreifara meðan á raunverulegri notkun stendur til að leiðbeina tímanlegum leiðréttingum á loftræstingaraðferðum og hjálpa til við að ná fram orkusparnaði og minnka neyslu í loftræstikerfum. Þessi rannsókn tekurhreinsunarstöð sveitarfélaga í Shanghai sem dæmi. Með vettvangsmælingum á styrk mengunarefna í loftháða tankinum og breytimynstri OTE eftir leið fínbóluloftunarkerfisins á sumrin og veturna, var kerfisbundið mæld og metin skilvirkni mengunarefnahreinsunar og afköst loftunarkerfisins. Markmiðið er að kanna áhrif árstíðabundinna breytinga á frammistöðu súrefnisflutnings loftræstingarkerfisins og veita leiðbeiningar um nákvæma stjórn og-orkusparandi rekstur loftræstikerfa í skólphreinsun.

1. Efni og aðferðir

1.1 Rekstraryfirlit hreinsunarstöðvar

Hreinsunarstöðin í Shanghai notar aðferðablöndu afformeðferð + AAO ferli + trefjasía fyrir djúpt rúm + UV sótthreinsun. Themeðferðargeta er 3,0×10⁵ m³/d. Aðalferlisflæði hreinsunarstöðvarinnar er sýnt íMynd 1. Áhrifavaldurinn er fyrst og fremstinnanlands skólp, og frárennslið uppfyllir A-staðalinn í „Losunarstaðli mengunarefna fyrir hreinsistöðvar fyrir skólphreinsistöðvar sveitarfélaga“ (GB 18918-2002) áður en það er losað í Yangtze-ána. Vökvasöfnunartími (HRT) fyrir loftfirrta tankinn, súrefnislausan tankinn og loftháðan tank líffræðilega tanksins í þessari verksmiðju eru 1,5 klst., 2,7 klst. og 7,1 klst. Innra bakflæðishlutfall og ytra bakflæðishlutfall eru bæði 100%. Eldri seyru er stjórnað á milli 10-15 daga. Í verksmiðjunni eru alls 8 loftháðar tankar. Einn loftháður tankur er 116,8 m × 75,1 m × 7,0 m (L × B × H), rúmmál 11.093 m³. Styrkur blandaðs vökva sviflausnarefna (MLSS) er stjórnað við um það bil 4 g/L. Botninn er búinn meðUkrainian Ecopolemer pólýetýlen pípulaga fínbóludreifarar, stærð á 120 mm × 1.000 mm (D × L). Hlutfall lofts-til-vatns er 5,7:1. Hver loftháð tankur samanstendur af 3 rásum (svæði 1, svæði 2 og svæði 3). Byggt á DO styrk mældum með gasflæðismælum innan rásanna, eru stýrisskífur eins- miðflóttablásara (4 í notkun, 2 í biðstöðu) stilltar til að halda DO styrknum í loftháða tankinum á milli 2-5 mg/L. Hver blásari hefur 108 m³/mín. loftflæði, 0,06 kPa þrýsting og 160 kW afl. Hverri rás er stjórnað sérstaklega með gasflæðismælum. Ásamt DO lestrarendurgjöf er raunverulegu loftframboði stjórnað með því að stilla stýrisflögur eins þrepa miðflóttablásara til að halda meðaltali DO í loftháða tankinum á bilinu 2-5 mg/L. Hönnuð frárennslisgæði og frárennslisgæði 2019 eru sýnd íTafla 1.

1.2 Útlit prófunarpunkta

Tvær prófanir á súrefnisflutningsgetu fínbóluloftunarkerfisins við raunverulegar rekstraraðstæður voru gerðar í júlí (sumar) og desember (vetur). Meðfram rennslisstefnunni voru settir upp 22 prófunarstaðir í samræmi við staðsetningu skoðunarporta loftháðartanksins. Fjarlægðin milli tveggja samliggjandi prófunarstaða var um 5 m, með 7, 7 og 8 prófunarpunktum á svæði 1, svæði 2 og svæði 3, í sömu röð. Dreifing prófpunkta er sýnd íMynd 2. Raunverulegur OTE fínu loftbóludreifaranna á hverjum stað var reiknaður út með því að mæla súrefnisinnihald í af-gasinu sem sleppur úr vatnsyfirborðinu. Samtímis voru DO styrkur og vatnshiti á hverjum stað mældur með því að nota fjöl-breytu vatnsgæðamæli (HQ 30d, Hach, USA), og styrkur mengunarefna á hverjum stað var mældur og greindur til að fá breytileikamynstur þess meðfram leiðinni. Til að koma í veg fyrir COD_Krí sýnunum frá niðurbroti við flutning voru sýni sem tekin voru meðfram loftháða tankinum síuð á -stað fyrir mælingu.

1.3 Mæling á afköstum súrefnisflutnings fínbóludreifara við raunverulegar aðstæður

Mæling á súrefnisflutningsframmistöðu fínu loftbóludreifara við raunverulegar aðstæður notaði slökkt-gasgreiningartæki sem var þróað sjálfstætt af Shanghai University of Electric Power, sem samanstendur af gassöfnunarkerfi, gasgreiningarkerfi og merkjabreytingarkerfi. Off-gasi var safnað með bensíndælu (KVP15-KM-2-C-S, Karier, Kína) og hettu og afhent rafefnafræðilegum súrefnisskynjara (A-01, ITG, Þýskalandi) til greiningar. Merkjabreytingarkerfið breytti úttaksspennumerki skynjarans í súrefnishlutþrýstinginn í gasinu. Við prófun á gasi var fyrst mældur hlutþrýstingur súrefnis í andrúmsloftinu. Síðan var hettan fest á vatnsyfirborð loftháðs tanksins til að safna afgasi og mæla súrefnishlutþrýstinginn. Gögn voru skráð eftir að úttakið var stöðugt í 5 mínútur. Færibreytur sem fengnar voru með afgasgreiningartækinu innihéldu súrefnishlutþrýsting í andrúmslofti og afgasi, en þaðan var hlutfall súrefnis sem flutt var úr gasfasanum yfir í blandaða vökvann, þ.e. OTE fínbóludreifarans, reiknað út eins og íJafna (1).

Hvar:

Y(O_₂,_lofti)- Hlutfall súrefnis í lofti;

Y(O_₂,_{slökkt á-gasi})- Hlutfall súrefnis í af-gasi;

A_OTE- Gildi OTE.

OTE sem mæld var með af-gasgreiningartækinu var leiðrétt fyrir DO, hitastig og seltu til að fá staðal OTE (SOTE) fínbóludreifarans í frárennsli við staðlaðar aðstæður, eins og íJafna (2). Útreikningur á mettaðri DO í vatni er sýndur íJafna (3).

Hvar:

θ- Hitaleiðréttingarstuðull, tekinn sem 1,024, víddarlaus;

A_SOTE- Gildi SOTE;

- Saltunarstuðull fyrir blönduðu vökvann (reiknaður miðað við heildaruppleyst föst efni í blönduðu vökva), víddarlaus, venjulega tekin sem 0,99;

- Hlutfall súrefnisflutningsskilvirkni dreifarans í frárennslisvatni á móti hreinu vatni, víddarlaust;

C - DO styrkur í vatni, mg/L;

C_S,_T- Styrkur mettaðs DO í vatni við hitastig T, mg/L;

C_S,₂₀- Styrkur mettaðs DO í vatni við 20 gráður, mg/L;

T- Vatnshiti, gráðu .

1.4 Útreikningsaðferð fyrir orkunotkun loftræstikerfis

Fræðileg súrefnisþörf loftháða tanksins var reiknuð út samkvæmt Activated Sludge Model (ASM). Súrefnisþörfin var reiknuð út frá COD_Krog niðurstöður frá ammoníak köfnunarefnisfjarlægingu til að ákvarða heildar súrefnisþörf (TOD) loftháða tanksins, eins og íJafna (4).

Hvar:

M_TOD- Gildi TOD, kg O₂/klst.;

Q- Innflæðishraði, m³/d;

ΔC_CODCr- Mismunur á COD Cr styrk innrennslis og frárennslis, mg/L;

ΔC_{Ammoníak köfnunarefni}- Mismunur á styrkleika ammoníaksköfnunarefnis í innrennsli og frárennsli, mg/L; 4,57 er umbreytingarstuðull fyrir ammoníak köfnunarefni í NO₃⁻-N.

Súrefnisbirgðahraði fínbóluloftunarkerfisins er reiknað eins og íJafna (5).

Hvar:

M_OTR- Gildi raunverulegs súrefnisgjafar, kg O₂/d;

Q_AFR- Loftflæði, m³/klst.;

ŷ_O₂- Massahlutfall súrefnis í lofti, 0,276.

Afl blásara ræðst af raunverulegu loftgjafahraða blásarans og úttaksþrýstingi, sem aftur ræðst af inntaksþrýstingi, þrýstingstapi á lofti í leiðslum, þrýstingstapi fínbóludreifarans sjálfs og kyrrstöðu vatnsþrýstings 承受 við botn tanksins, eins og íJafna (6).

Hvar:

ρ_lofti- Loftþéttleiki, g/L, tekinn sem 1,29 g/L;

N - Afl blásara, kW;

R- Alheimsgasfasti, 8,314 J/(mól·K);

T_lofti- Lofthitastig, gráðu ;

B- Viðskiptastuðull blásara, tekinn sem 29,7;

- Hlutfall hitastigs gass, tekið sem fasti 0,283;

η- Sameinuð skilvirkni mótor og blásara, tekin sem fasti 0,8;

P_i- Inntaksþrýstingur blásara, Pa;

Z- Dýfavatnsþrýstingur á dreifari, Pa;

P_tap- Þrýstingstap á fínu kúludreifaranum sjálfum, Pa;

h_L- Þrýstifall á lofti í leiðslum, Pa.

Við prófunaraðstæður er súrefnismagnið sem flutt er út í vatnið á hverja raforkueiningu sem dreifarinn notar [kg/(kW·h)] staðalloftun (SAE), eins og íJafna (7). SAE gildið er hægt að nota til að meta raunverulega notkunarskilvirkni fínu loftbóludreifarans.

Hvar:

A_SAE- Gildi SAE.

1.5 Hefðbundnar mælingaraðferðir vísbendinga

Blönduð áfengissýni voru síuð í gegnum eigindlegan síupappír. Leysanlegt COD_Kr(SCOD_Kr), ammoníak köfnunarefni, NO3^--N og TP voru mæld með innlendum stöðluðum aðferðum.

2. Niðurstöður og umræður

2.1 Skilvirkni við að fjarlægja mengunarefni

Áhrifsgæði helstu mengunarefna sumar og vetur á hreinsunarstöðinni eru sýnd íMynd 3. Meðalrennsli hreinsunar að sumri og vetri var 3,65×10⁵ m³/d og 3,13×10⁵ m³/d, í sömu röð.Sumarið áhrif COD_Krog ammoníak köfnunarefnisstyrkur var (188,38 ± 52,53) mg/L og (16,93 ± 5,10) mg/L, í sömu röð.Vetraráhrif COD_Krog ammoníak köfnunarefnisstyrkur var (187,94 ± 28,26) mg/L og (17,91 ± 3,42) mg/L, í sömu röð. Meiri úrkoma á sumrin leiðir til þess að hreinsunarstöðin starfar í „miklu vökvaálagi - lágt mengunarálag“. Aukning á vökvaálagi styttir hormónauppbótarmeðferð kerfisins, dregur úr viðbragðstíma í líffræðilega tankinum og hefur áhrif á flutning mengunarefna. Lítið álag mengunarefna í hreinsunarstöðvum getur auðveldlega leitt til of lítillar seyruhleðslu, sem veldur of-loftun og seyru sundrun. Rennslisstöðvar ættu tímanlega að stilla seyruhleðslu og loftveituhraða til að draga úr áhrifum lágs mengunarálags.Vatnshiti sumarsins var (27,32 ± 1,34) gráður, verulega hærri en vetrarhitinn (17,39 ± 0,75) gráður. Hitastig er einn af mikilvægum þáttum sem hafa áhrif á getu kerfisins til að fjarlægja mengunarefni. Þol þráðgerla er hærra en bakteríur sem mynda flokk-, sem gerir þeim tilhneigingu til að fjölga sér í lágum-hitaumhverfi og valda seyru. Lægra hitastig dregur einnig úr ensímvirkni örvera í virkjaðri seyru, minnkar niðurbrotshraða hvarfefnis og innræna öndunarhraða, sem leiðir til minni skilvirkni við að fjarlægja mengunarefni. Rennslisstöðvar geta gripið til ráðstafana eins og að hækka seyrualdur og MLSS í lífrænum tanki til að draga úr neikvæðum áhrifum lágs hitastigs á losun mengunarefna. Þar sem vökvaálagið á veturna er lægra en á sumrin, er HRT í loftháða tanknum örlítið framlengt með nægri loftun, sem vegur upp á móti neikvæðum áhrifum lágs hitastigs á nitrification. Þess vegna uppfylltu frárennslisgæði bæði sumar og vetur A-staðalinn GB 18918-2002.

2.2 Breytingarmynstur mengunarforma meðfram þoltankinum

Á prófdögum,áhrifamikill SCOD_Krstyrkur sumars og vetrar var 186,76 mg/L og 248,42 mg/L, í sömu röð, og styrkur ammoníaksköfnunarefnis var 22,05 mg/L og 25,91 mg/L, í sömu röð. Hugsanlega vegna samsetts yfirfalls fráveitu og íferðar grunnvatns, voru aðkomugæði lægri en hönnunargildi. Breytileiki mengunarefna meðfram loftháða tankinum er sýndur íMynd 4.

Vegna fosfórlosunar í loftfirrta tankinum, denitrification í anoxískum tankinum og þynningar með seyruskilum, minnkaði styrkur mengunarefna verulega áður en hann fór í loftháða tankinn. SCOD_Krstyrkur við loftháða tankinntak sumar og vetur var 30,32 mg/L og 52,48 mg/L, í sömu röð, og styrkur ammoníak köfnunarefnis var 3,90 mg/L og 4,62 mg/L, í sömu röð. Styrkur TN við loftháða tankinntak sumar og vetur var 4,86 ​​mg/L og 6,16 mg/L, í sömu röð, lækkaði lítillega í 4,46 mg/L og 5,70 mg/L í frárennsli, sem bendir til tiltölulega lágs hlutfalls samtímis nítrunar og denitrubic tanks sem á sér stað í a. SCOD_Krstyrkur lækkaði marktækt á svæði 1 í 19,36 mg/L og 30,20 mg/L á sumrin og veturna, í sömu röð; styrkur ammoníak köfnunarefnis lækkaði í 1,75 mg/L og 2,80 mg/L. Minnkandi tilhneiging mengunarefnastyrks minnkaði á svæði 2, sem bendir til þess að lítið sameindalífrænt efni hafi verið að fullu niðurbrotið og nítrgreining var lokið. Styrkur mengunarefna í lok svæðis 2 uppfyllti þegar frárennslisstaðalinn. Styrkur mengunarefna hélst nánast óbreyttur á svæði 3, en DO gildi í blönduðu vökvanum jókst, sem bendir til þess að megnið af súrefninu á þessu svæði leysist upp í seyrublönduna og var ekki notað fyrir COD_Kroxun og ammoníak oxun. Frárennslið SCOD_Krstyrkur frá loftháða tanknum sumar og vetur var 15,36 mg/L og 26,51 mg/L, í sömu röð, og styrkur ammoníaksköfnunarefnis í frárennsli var 0,17 mg/L og 0,50 mg/L, í sömu röð.Hærra ammoníak köfnunarefnishreinsunarhraði á sumrin var vegna hærra vatnshita sem eykur nítrunar-denitrification virkni örvera. Zhang Tao o.fl. fann þaðlágt vetrarhitastig dregur úr gnægð ammoníak-oxandi baktería og nítrít-oxandi bakteríur, sem dregur úr hraða ammoníaksköfnunarefnisfjarlægingar í hreinsunarstöðvum.

2.3 Slökkt-Niðurstöður gasprófa meðfram þolþjálfunartankinum

Vettvangsprófanir á afköstum súrefnisflutnings fínbóluloftunarkerfisins voru gerðar meðfram loftháða tankinum sumar og vetur með því að nota-lausa gasgreiningartækið. Niðurstöðurnar eru sýndar íMynd 5. Styrkur DO í loftháða tankinum jókst smám saman meðfram flæðisstefnunni. Styrkur DO í blönduðu vökvanum fer eftir magni súrefnis sem flutt er úr gasfasanum yfir í vökvafasann með dreifibúnaðinum (þ.e. OTR) og súrefninu sem örverur neyta (þ.e. OUR). Undirlagið er mikið í framenda loftháðs tanksins og örverur þurfa meira súrefni til að brjóta niður undirlagið. Þess vegna var DO styrkurinn lægstur á svæði 1 bæði sumar og vetur, í (1,54 ± 0,22) mg/L og (1,85 ± 0,31) mg/L, í sömu röð. DO styrkurinn jókst í (2,27 ± 0,45) mg/L og (2,04 ± 0,13) mg/L á svæði 2, í sömu röð. Á svæði 3 var DO styrkurinn (4,48 ± 0,55) mg/L og (4,53 ± 1,68) mg/L, í sömu röð. Breytingarmynstur DO meðfram leiðinni er í samræmi við styrk mengunarefna. Niðurbroti lífrænna efna og nitgerð var í grundvallaratriðum lokið á svæði 2. Innihald lífrænna efna á svæði 3 er lægra, sem dregur úr súrefnisþörf, sem leiðir til þess að súrefni nýtist ekki að fullu og geymist í vatnsfasanum sem DO, sem veldur því að styrkur DO hækkar í of háu magni. Meðaltal DO á svæði 3 var marktækt hærra en 2,0 mg/L, sem gefur til kynna of-loftun í lok loftháðtanksins. Innræn öndun virkjuðrar seyru dregur úr seyruvirkni og getur auðveldlega valdið því að seyru þéttist, en jafnframt sóun á orku. Of hár DO styrkur í lok loftháðs tanksins leiðir einnig til hærri DO styrks í afturvökvanum, sem eykur ekki aðeins styrk DO sem fer inn í súrefnislausan tankinn með ytra bakflæði heldur dregur einnig úr magni tiltæks COD Cr, og dregur þar með úr afköstunarvirkni. Þess vegna er mælt með því að draga úr loftframboði á svæði 3, halda aðeins nauðsynlegum blöndunarstyrk, til að spara orkunotkun fyrir loftun.

Eins og sýnt er íMynd 5, verulegur munur er á frammistöðu súrefnisflutnings dreifara í mismunandi rásum meðan á raunverulegri notkun stendur milli sumars og vetrar. Meðaltal OTE mæld á veturna var 9,72%, lægri en útkoman mæld á sumrin (16,71%). Þetta er vegna þesslækkun vatnshitastigsins dregur úr virkni örvera í loftháðum tanki hreinsunarstöðvarinnar, sem leiðir til minni súrefnisnýtingar. Eftir leiðréttingu fyrir hita, seltu og DO voru meðalgildi SOTE sumar og vetur 17,69% og 14,21%, í sömu röð. Sumar SOTE var aðeins hærra en á veturna, hugsanlega vegna þesslangvarandi aðgerð versnandi óhreinindi dreifara, stífla svitahola og draga úr súrefnisflutningsgetu dreifarans.

2.4 Greining á orkuhagræðingarmöguleikum fyrir loftháða tankloftunarkerfið

Samkvæmt jöfnum (3) og (4) var súrefnisþörf, súrefnisbirgðahraði og blásaraafl fyrir hverja rás loftháða tanksins að sumri og vetri reiknuð, eins og sýnt er íTafla 2. Heildarsúrefnisþörf loftháðtanksins á veturna var um 34,91% meiri en á sumrin, af völdum meiri innstreymis COD_Krog ammoníak köfnunarefnismengunarálag á veturna miðað við sumarið. Súrefnisþörfin á hverju svæði loftháðs tanksins minnkar eftir því sem áhrif mengunarefna brotna niður meðfram leiðinni. Svæði 1 hefur hæsta styrk mengunarefna og nægilegt hvarfefni, sem leiðir til meiri örveruvirkni, þess vegna er súrefnisþörf þess mest. Þar sem mengunarefni eru stöðugt niðurbrotin minnkar súrefnisþörfin á svæði 2 og svæði 3 smám saman. Á sumrin voru súrefnisþörf hlutfall svæðanna þriggja 72,62%, 21,65% og 5,73% af heildar súrefnisþörf fyrir loftháð tank. Á veturna voru hlutföllin 72,84%, 24,53% og 2,63% í sömu röð. Í hefðbundnum virkum seyruofnum er súrefnisþörf fyrir framhluta 45%-55%, miðhluta 25%-35% og aftari hluta 15%-25%. Meðferðarálagið í lok þessa loftháða tanks er lægra en hefðbundin gildi. Hægt væri að draga úr loftflæði í framendanum á viðeigandi hátt, sem gerir það að verkum að sum mengunarefni geta brotnað niður í afturhlutunum.

Miðað við sumarið,súrefnisþörf líffræðilegs meðhöndlunarferlis á veturna er meiri og súrefnisflutningsskilvirkni fínbóluloftunarkerfisins er minni, sem leiðir til meiri nauðsynlegs loftframboðs.. Samkvæmt rekstrargögnum hreinsunarstöðvarinnar var heildarafgangur blásaralofts sumar og vetrar 76,23 m³/klst. og 116,70 m³/klst., í sömu röð. Loftframboðið var mest á svæði 1, en loftframboðið á svæði 2 og svæði 3 var svipað en lægra en á svæði 1. Súrefnisframboðið á sumrin var 38,99% hærra en súrefnisþörfin, sem bendir til umtalsverðs-orkusparnaðar. Súrefnisframboðið á bæði svæði 2 og svæði 3 fór yfir raunverulega súrefnisþörf. Súrefnisframboð á veturna var 7,07% meira en súrefnisþörfin. Súrefnisframboð og -eftirspurn á svæði 1 og svæði 2 voru samræmd, en yfir-loftun átti sér stað á svæði 3. Afl blásara er í réttu hlutfalli við loftgjafahraða, eins og í jöfnu (6). Aflnotkun blásaranna sumar og vetur var 85,21 kW og 130,44 kW, í sömu röð. Henkel stingur upp á þvíhækkun á lofthita dregur úr krafti blásara í loftræstikerfi. Til að bregðast við mismuninum á súrefnisþörf milli mismunandi rása, ættu hreinsunarstöðvar að gera samsvarandi aðlögunarráðstafanir fyrir loftun, svo sem mjókkandi loftun. Þetta gæti falið í sér að opna greinarrör loftgjafa að fullu í framendanum, opna þau í miðendanum hálfa leið og stilla greinarrörin á endanum að lágmarksopnun til aðspara loftflæði og loftorkunotkun.

Til frekari magnmælingar á raunverulegri notkunarskilvirkni fínu loftbóludreifaranna, var staðalloftun (SAE) í loftháð tanknum á sumrin 2,57 kg O₂/kW·h, sem er 32,29% hærra en á veturna. Mismunur á vatnsgæðum, magni og hitastigi aðkomuvatns milli sumars og vetrar veldur verulegum breytingum á rekstri og eftirliti loftræstingarkerfisins í ræstingarstöðinni. Orkusóun var alvarlegri á sumrin en á veturna og loftræstikerfið náði betra framboði-eftirspurnarjafnvægi á veturna. Miðað við áhrifaflæðishraða og gæði,hægt væri að draga úr lofti á viðeigandi hátt á sumrinum leið og tryggt er frárennslisgæði og fullnægjandi blöndun í loftháða tankinum. Á veturna, til að draga úr áhrifum mikils mengunarálags og lágs hitastigs, ætti að tryggja nægilega loftun. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að við langtíma notkun safnast mengunarefni á yfirborðið og inni í svitaholum dreifaranna, sem stíflar smám saman svitaholurnar og súrefnisflutningsvirkni mun minnka. Ef hreinsun dreifarar er ekki tímabær getur það leitt til ófullnægjandi súrefnisgjafar frá loftræstikerfinu, sem hefur áhrif á gæði frárennslis.

Rennslisstöðin notar DO-loftstýringarstefnu fyrir loftflæði. Markmið loftstýringarkerfisins er að veita stöðugt DO umhverfi fyrir örverur í loftháða tankinum og tryggja að frárennsli samræmist. Hins vegar getur DO endurgjöfin ein og sér ekki metið orkusparnaðarmöguleika-loftunarkerfisins. Vettvangsprófun á frammistöðu súrefnisflutnings loftræstingarkerfisins gerir nákvæma útreikninga á raunverulegu súrefnisbirgðahraða loftunarkerfisins og lýsir breytimynstri þess meðfram leiðinni. Ásamt gögnum um súrefnisþörf gerir þetta nákvæma stjórn á loftræstikerfinu kleift að ná jafnvægi í framboði-eftirspurnar og markmiði um orkusparnað og minnkun neyslu.

3. Niðurstaða

• Hærri hitastig vatns á sumrin eykur nítrunarvirkni og nítrunarvirkni örvera, sem leiðir til hærra frárennslis COD Cr og ammoníak köfnunarefnis á veturna samanborið við sumarið. Hins vegar, vegna lægra vökvaálags á veturna en á sumrin, vega langvarandi hormónageymsli í loftháða tanknum og næg loftun upp á móti neikvæðum áhrifum lágs hitastigs á nitrification. Þess vegna uppfylltu gæði frárennslis bæði sumar og vetur A-staðalinn GB 18918-2002.

• Í samanburði við sumarið er súrefnisþörf líffræðilegrar meðferðarferlis á veturna meiri, súrefnisflutningsskilvirkni fína loftbólukerfisins er lægri, sem leiðir til hærra nauðsynlegs loftflæðishraða og minni loftræstingarvirkni.

• Súrefnisframboð sumar og vetur var 38,99% og 7,07% hærra en súrefnisþörfin, í sömu röð, sem bendir til meiri orkusparnaðar-á sumrin. Styrkur mengunarefna minnkar smám saman meðfram loftháða tankinum, helst nánast stöðugur í lokin, á meðan styrkur DO í lokin er mun hærri en að framan. Þetta gefur til kynna að megnið af súrefninu sem kemur í lokin leysist upp í seyrublönduðu vökvanum og er ekki notað fyrir COD_Kroxun og ammoníaksoxun, sem bendir til of-loftunar. Þess vegna er hægt að draga úr loftflæði í lok loftháðs tanksins á viðeigandi hátt á meðan tryggt er frárennslisgæði og fullnægjandi blöndun.