Hızlı yanıt: Hidrolik ekipmanı saatlik pik debiye göre, biyolojik hacmi ise günlük organik yüke (COD kg/gün) göre boyutlandırın. Bunlar iki farklı sayıdır ve her ikisi için tek bir sayı kullanmak en yaygın boyutlandırma hatasıdır. Dalgalı bir deşarjı sabit bir beslemeye dönüştürmek için dengeleme ekleyin — satın alabileceğiniz en ucuz güvenilirlik budur.
Bir tesisi boyutlandıran iki sayı
Neredeyse her boyutlandırma hatası, iki ayrı gereksinimin tek bir rakama indirgenmesinden kaynaklanır. Bunlar:
- Saatlik pik debi — elekleri, pompaları, boru tesisatını, çökeltim tanklarını, flotasyon ünitelerini ve her hidrolik bileşeni boyutlandırır
- Günlük organik yük, günde kilogram cinsinden COD veya BOD — biyolojik reaktör hacmini, havalandırma kapasitesini ve çamur üretimini boyutlandırır
Günde 480 m³'ü sabit olarak deşarj eden bir fabrika ile aynı 480 m³'ü üç vardiya sonu dalgası halinde deşarj eden bir fabrika çok farklı hidrolik ekipmana ve aynı biyolojik hacme ihtiyaç duyar. İlk tesisi 20 m³/saat'e göre, ikincisini de 20 m³/saat'e göre boyutlandırın, ikincisi taşar.
Adım 1: Gerçek bir debi profili oluşturun
"Günde yaklaşık 500 metreküp" ifadesini kabul etmeyin. Normal bir üretim günü boyunca ve haftanın en kötü günü boyunca debiyi saatlik bloklar halinde isteyin veya ölçün. Bundan elde etmeniz gerekenler:
- Günlük toplam (m³/gün)
- Saatlik pik debi (m³/saat)
- Pik faktörü = saatlik pik ÷ saatlik ortalama
- Üretimin sürekli, iki vardiyalı veya kesikli olup olmadığı
1,5'lik bir pik faktörü rahattır. 4 veya daha fazla bir pik faktörü — tankların vardiya sonunda boşaltıldığı yerlerde yaygın — dengelemenin isteğe bağlı olmadığı anlamına gelir.
Adım 2: Dengeleme tankını boyutlandırın
Dengeleme, dikenli bir deşarjı sabit bir beslemeye dönüştürür ve aynı anda iki iş yapar: biyolojiyi hidrolik yıkanmadan korur ve aksi takdirde biyokütleyi inhibe edecek pH ve konsantrasyon şoklarını sönümler. Çalışma yaklaşımı olarak, pik dönemde deşarj edilen hacmi tutacak şekilde boyutlandırın, böylece mansap tesisi günlük ortalama debiye yakın bir hızda beslenebilir.
Karıştırmaya ihtiyacı vardır. Çalkalamasız bir dengeleme tankı tabakalaşır ve katıları çöktürür, sonra boşaltıldığında bunları bir slug olarak serbest bırakır — ki bu tam olarak önlemek için inşa edildiği şoktur.
Adım 3: Biyolojik kademeyi yüke göre boyutlandırın
Her şeyden önce konsantrasyon ve debiyi yüke dönüştürün:
COD yükü (kg/gün) = COD (mg/L) × debi (m³/gün) ÷ 1000
Yani 2.000 mg/L KOİ'de 500 m³/gün, 1.000 kg KOİ/gün eder. Reaktör hacmini, oksijen ihtiyacını ve çamur üretimini belirleyen 500 değil, bu sayıdır. Bundan iki karar daha doğar:
- Anaerobik bir kademeye ihtiyacınız olup olmadığı. Yüksek konsantrasyonlu atık su genellikle önce anaerobik olarak arıtılır, çünkü bu kadar yükü havalandırmak pahalıdır ve büyük miktarda fazla çamur üretir. Anaerobik arıtma, yükün büyük kısmını çok daha düşük enerji maliyetiyle giderir ve çok daha az çamur üretir; ardından aerobik arıtma kalanı cilalar.
- Besin maddesi eklenmesi gerekip gerekmediği. Biyolojik arıtma, karbonla kabaca orantılı olarak azot ve fosfora ihtiyaç duyar. Bazı endüstriyel atık sular — şeker, nişasta, bazı kimyasal akımlar — karbon bakımından zengin ve besin bakımından yoksuldur ve besin maddeleri dozlanana kadar biyoloji performans göstermez.
Bu noktada proses türleri arasında seçim yapıyorsanız, karşılaştırmamıza bakın: komple atık su arıtma sistemleri ve beş proses kademesi.
Adım 4: Yalnızca KOİ'yi değil, sınırlayıcı parametreyi kontrol edin
KOİ genellikle tesisi boyutlandırır, ancak her zaman değil. Bunların her birini deşarj limitine göre kontrol edin ve hangisini karşılamak en zorsa ona göre boyutlandırın:
| Parametre | Boyutlandırıldığı parametre | Genellikle gerçek kısıt olduğunda |
|---|---|---|
| KOİ / BOİ | Biyolojik hacim ve havalandırma | Gıda, bira, kimyasal, palmiye yağı atık suyu |
| Amonyak azotu | Nitrifikasyon hacmi ve çamur yaşı | Limitler katıdır; nitrifikasyon uzun bir çamur yaşı gerektirir ve sıcaklığa duyarlıdır |
| Askıda katı madde | Çökeltme veya flotasyon alanı | İnce veya yavaş çökelen katılar, zayıf flok |
| Yağ ve gres | DAF boyutlandırması | Mezbaha, süt ürünleri, rafineri, palmiye yağı |
| Fosfor | Kimyasal dozajlama ve çamur üretimi | Hassas sulara deşarj |
| Ağır metaller | Çöktürme ve filtrasyon | Elektrokaplama, yüzey işleme, madencilik |
Amonyak, insanları en çok şaşırtan parametredir. Nitrifikasyon bakterileri yavaş büyür ve sıcaklığa ve toksisiteye karşı hassastır, bu nedenle COD açısından rahatça boyutlandırılmış bir tesis kışın amonyak limitini yine de tutturamayabilir.
Adım 5: Çamur kademesini boyutlandırın — ve bunu dürüstçe yapın
Çamur üretimi debiden değil, yükten kaynaklanır. Hem biyolojik kademe hem de herhangi bir kimyasal dozajlama katı madde üretir ve koagülasyondan kaynaklanan kimyasal çamur, fizikokimyasal bir tesiste biyolojik çamuru kolayca aşabilir.
Tasarım aşamasında sabitlemeniz gerekenler:
- Günlük üretilen tahmini kuru katı madde
- Çamurun susuzlaştırmadan önce yoğunlaştırılıp yoğunlaştırılmayacağı — neredeyse her zaman yoğunlaştırılmalıdır, çünkü seyreltik çamuru susuzlaştırmak kapasiteyi boşa harcar
- Bertarafın nasıl ücretlendirildiğine bağlı olarak hedeflenen kek kuruluğu
- Susuzlaştırmanın sürekli mi yoksa kesikli mi çalıştığı, bu da vidalı pres ile filtre pres arasında seçim yapılmasını belirler
Özellikle susuzlaştırma kademesi için, bizim filtre pres boyutlandırma hesaplama kılavuzumuza döngü başına hacim aritmetiğini ele alır ve filtre presi ile vidalı pres karşılaştırması sürekli-kesikli kararını kapsar.
Yaygın boyutlandırma hataları
- Her şeyi günlük ortalamaya göre boyutlandırmak. Tesis kağıt üzerinde çalışır ve vardiya sonunda yıkanıp gider.
- Denkleştirmeyi atlamak veya eksik boyutlandırmak. Sahadaki en ucuz tank, sahadaki en pahalı kademeyi korur.
- Biyolojiyi yüke göre değil debiye göre boyutlandırmak. Hidrolik olarak cömert ve biyolojik olarak hacimden yoksun bir tesis üretir.
- Sıcaklığı göz ardı etmek. Biyolojik hızlar sıcaklıkla düşer ve nitrifikasyon en hızlı düşer. Yaz için boyutlandırılmış bir tesis kışın arızalanabilir.
- Yalnızca bugünün üretimine göre tasarım yapmak. Üretimin artması planlanıyorsa, şimdi yer ve hidrolik profil için pay ayırın; çalışan bir tesise sonradan uyarlamak çok daha pahalıdır.
- Çamuru en sona bırakmak. Her ay bedelini ödediğiniz aşamadır.
Sıkça sorulan sorular
Bir atıksu tesisini debiye göre mi yoksa KOİ yüküne göre mi boyutlandırmalıyım?
Farklı kısımlar için her ikisine de. Hidrolik ekipman — ızgaralar, pompalar, boru tesisatı, çökeltim tankları, flotasyon — en yüksek saatlik debiye göre boyutlandırılır. Biyolojik reaktör hacmi, havalandırma kapasitesi ve çamur üretimi, günlük kilogram KOİ cinsinden günlük organik yüke göre boyutlandırılır. Her ikisi için tek bir sayı kullanmak en yaygın boyutlandırma hatasıdır.
KOİ yükünü nasıl hesaplarım?
kg/gün cinsinden KOİ yükü, mg/L cinsinden KOİ konsantrasyonunun m³/gün cinsinden debiyle çarpımının 1000'e bölünmesine eşittir. Örneğin, 2.000 mg/L KOİ'de 500 m³/gün, günde 1.000 kg KOİ'dir. Biyolojik aşamanın boyutunu debi değil, bu yük değeri belirler.
Denkleştirme tankı ne kadar büyük olmalı?
Alt akıştaki tesisin günlük ortalama debiye yakın beslenebilmesi için pik dönemde deşarj edilen hacmi tutacak kadar büyük. Üretim partili veya vardiyalı olduğunda ve pik faktörü dört veya daha fazla olduğunda, denkleştirme isteğe bağlı değildir. Tank karıştırılmalıdır, aksi halde tabakalaşır ve boşaltıldığında bir çökelmiş katı topağı salar.
Tesisim KOİ sınırını karşılarken neden amonyakta başarısız oluyor?
Nitrifikasyon bakterileri yavaş büyür, uzun çamur yaşına ihtiyaç duyar ve sıcaklığa ve toksisiteye karşı hassastır. KOİ açısından rahatça boyutlandırılmış bir tesis, nitrifikasyonun ihtiyaç duyduğu reaktör hacmi ve çamur yaşından hâlâ yoksun olabilir ve soğuk havalarda performans daha da düşer. Amonyak açıkça boyutlandırılmalıdır, KOİ gideriminden geleceği varsayılmamalıdır.
Anaerobik bir aşamaya ihtiyacım var mı?
Güce bağlıdır. Yüksek güçlü atıksu — gıda işleme, biracılık, palmiye yağı, bazı kimyasal akımlar — genellikle önce anaerobik olarak arıtılır, çünkü bu kadar yükü havalandırmak çok fazla enerjiye mal olur ve büyük hacimde fazla çamur üretir. Anaerobik arıtım, yükün büyük kısmını çok daha düşük enerji maliyetiyle giderir, ardından aerobik arıtım kalanı cilalar.
Tesis ne kadar çamur üretecek?
Debiye değil, organik yüke ve herhangi bir kimyasal dozlamaya bağlıdır. Fiziksel-kimyasal tesislerde koagülasyondan kaynaklanan kimyasal çamur sıklıkla biyolojik çamuru aşar. Tasarım aşamasında tahmin edin, çünkü bu yoğunlaştırma ve susuzlaştırma ekipmanını boyutlandırır ve tesisin ömrü boyunca aylık bertaraf maliyetinizi belirler.
Debi profilinizi, su analizinizi ve deşarj limitinizi gönderin, tesisi aşama aşama boyutlandıralım: boyutlandırma teklifi isteyin.