10 основных параметров, которые необходимо контролировать в процессах очистки городских и промышленных сточных вод

Основа работы очистных сооружений: углубленный анализ 10 ключевых параметров, которые необходимо контролировать

С ускорением глобальной урбанизации защита и повторное использование водных ресурсов стали важными показателями для измерения устойчивого развития городов. Стабильность работы очистных сооружений, являющихся ядром городской инфраструктуры, напрямую связана с безопасностью окружающей экологической среды. В реальной эксплуатации точный мониторинг различных физических, химических и биологических показателей сточных вод может не только оценить эффективность процессов очистки, но и обеспечить научную основу для оптимизации дозирования химикатов и снижения энергопотребления.

Будучи мировым экспертом в области сенсорных решений, NiuBoL стремится предоставлять высоконадежные терминалы мониторинга для интеллектуальных водных ресурсов. В этой статье будут систематически представлены 10 ключевых технических параметров, которые необходимо строго контролировать при традиционной очистке сточных вод, основанной на инженерной практике.

1. Пятидневная биохимическая потребность в кислороде (БПК5)

БПК5 относится к количеству растворенного кислорода, потребляемого микроорганизмами, разлагающими органические вещества в сточных водах при температуре 20 ℃. Это основной индикатор для измерения концентрации биоразлагаемых органических веществ в сточных водах.

Инженерное значение: БПК5 является ключевым показателем для оценки эффективности очистки очистных сооружений. Он отражает степень органического загрязнения водных объектов и служит основой для проектирования установок и выбора технологий (таких как метод активного ила или метод биопленки).

2. Химическая потребность в кислороде (ХПК)

ХПК означает количество окислителя, потребляемого при обработке проб воды сильными окислителями (такими как дихромат калия или перманганат калия).

Альтернативный индикатор: По сравнению с БПК5, который занимает 5 дней, определение ХПК является простым и быстрым и не ограничивается токсичными веществами в качестве воды. Он может эффективно измерять промышленные сточные воды, содержащие биологически ингибирующие вещества.

Решение о биоразлагаемости: В технике соотношение БПК5/ХОДКр обычно используется для оценки биоразлагаемости сточных вод. При БПК5/CODCr ≥ 0,3 сточные воды обладают хорошей биоразлагаемостью и пригодны для биологической очистки. Когда БПК5/CODCr < 0.3, biochemical treatment is difficult and pretreatment units are usually required.

3. Взвешенные вещества (СС).

SS относится к твердым веществам в воде, которые проходят через сито диаметром 2 мм и задерживаются фильтровальной бумагой из стекловолокна с размером пор 1 мкм.

Физическое воздействие: Высокие концентрации СС вызывают мутность воды, затрудняют проникновение солнечного света и влияют на фотосинтез водных растений. В процессах очистки мониторинг SS помогает оценить эффективность осаждения первичных и вторичных отстойников.

4. Общее содержание твердых веществ (TS)

TS относится к общему остаточному содержанию твердых веществ после выпаривания и сушки пробы воды при температуре 105–110°C.

Преобразование данных: Содержание растворенных твердых веществ равно TS минус SS. Освоение данных TS помогает понять содержание неорганических солей и общего количества твердых веществ в сточных водах и имеет важное значение для оценки выхода осадка.

5. Летучие твердые вещества (VTS/VSS).

Вещества, улетучивающиеся из остатков или взвешенных твердых веществ при высокой температуре 600℃±25℃, называются VTS и VSS соответственно.

Характеристика органических веществ: Летучая часть представляет собой органические компоненты твердых веществ. VSS является важным эталоном для оценки «активной» части процесса с активным илом. Соотношение VSS/SS можно использовать для понимания степени неорганизации и осаждаемости осадка.

6. Индикаторы азотной серии (TN, NH3-N, NO3-N)

Азот присутствует в сточных водах в формах органического азота, аммиачного азота, нитритного азота и нитратного азота.

Азотный цикл: Органический азот превращается в аммиачный азот путем микробного гидролиза, а затем в нитратный азот посредством нитрифицирующих бактерий.

Экологический риск: Азот является основным элементом, вызывающим эвтрофикацию воды. Когда промышленные сточные воды имеют недостаточное содержание азота, необходимы искусственные добавки для поддержания биологического метаболизма; когда содержание слишком велико, его необходимо удалить с помощью процессов денитрификации.

7. Индикаторы фосфорной серии (ТП).

Включает органический фосфор и неорганический фосфор (фосфат и др.).

Источники и опасности: В основном из фекалий, синтетических моющих средств и промышленного сырья. Как и азот, фосфор является виновником эвтрофикации и важным питательным веществом при биологической очистке.

8. Значение pH

pH отражает кислотность и щелочность сточных вод и является одним из наиболее чувствительных показателей в системах биологической очистки.

Биологическая активность: Большинство микроорганизмов лучше всего растут в диапазоне pH 6,5–8,5. Слишком высокий или слишком низкий уровень pH будет подавлять активность ферментов и даже может вызвать набухание или дезинтеграцию осадка.

9. Щелочность (по CaCO3)

Щелочность представляет собой способность сточных вод нейтрализовать кислоты, состоящие в основном из бикарбоната, карбоната и гидроксида.

Эффект буферизации: Нитрификация потребляет большое количество щелочи. Если щелочность недостаточна, pH быстро упадет, что приведет к коллапсу системы. Высокая щелочность обеспечивает сильную буферную способность, гарантируя стабильность переваривания ила.

10. Растворенный кислород (DO).

DO является спасательным кругом для поддержания нормальной работы процесса с активным илом.

Управление процессом: В аэробной зоне слишком низкий уровень кислорода вызовет гипоксию и смерть, а слишком высокий увеличит потребление энергии и может разрушить хлопья ила. NiuBoL Флуоресцентные датчики растворенного кислорода не требуют частой калибровки и могут обеспечить точную связь с системами аэрации.

NiuBoL Технические параметры оборудования для онлайн-мониторинга качества воды

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Почему соотношение БПК5/ХОДКр так важно при очистке сточных вод?

Это соотношение напрямую отражает биоразлагаемость сточных вод. Благодаря этому соотношению инженеры-технологи могут решить, следует ли применять биологические методы напрямую или сначала выполнить химическую предварительную обработку, такую ​​​​как предварительное окисление, чтобы улучшить доступность органических веществ.

В2. Какова конкретная опасность чрезмерного содержания аммиачного азота для качества сточных вод?

После сброса аммиачного азота в естественные водоемы он подвергается нитрификации, поглощая растворенный кислород, что приводит к гибели рыб. Кроме того, он является ключевым источником питательных веществ для цветения водорослей и может вызывать неприятный запах воды.

Вопрос 3. Почему при нитрификации необходимо контролировать щелочность?

Процесс нитрификации высвобождает ионы водорода и снижает щелочность воды. Если щелочность недостаточна, pH окружающей среды снизится, тем самым подавляя рост нитрифицирующих бактерий и образуя порочный круг.

Вопрос 4. Являются ли SS и мутность одним и тем же понятием?

№ SS – массовая концентрация (мг/л), полученная фильтрованием, сушкой и взвешиванием; мутность – оптический индикатор (ОНТУ), отражающий рассеяние света. Хотя они коррелируют, они не полностью эквивалентны.

Вопрос 5. Каковы преимущества протокола RS485 (Modbus-RTU) в системах очистки сточных вод?

Условия эксплуатации очистных сооружений сложны и характеризуются высоким уровнем электромагнитных помех. RS485 использует дифференциальную передачу сигналов с высокой защитой от помех, а протокол Modbus унифицирован, что упрощает NiuBoL датчики для плавного подключения к различным PLC и SCADA системы.

Вопрос 6. Какова связь между VSS и активностью ила?

VSS представляет собой летучие твердые вещества в осадке (в основном органические вещества и микроорганизмы). Чем выше соотношение VSS/SS, тем меньше неорганических компонентов (таких как ил) в иле, тем выше концентрация микробов и тем выше эффективность очистки.

Вопрос 7. Какова должна быть периодичность контроля общего азота (TN) и общего фосфора (TP)?

Для крупных городских очистных сооружений обычно требуется круглосуточный мониторинг в режиме реального времени. На небольших станциях рекомендуется отбирать пробы и тестировать их не менее 1-2 раз в день, чтобы справиться с колебаниями притока.

Вопрос 8. Как NiuBoL датчики предотвращают биологическое прикрепление в сточных водах?

Наши датчики могут быть дополнительно оснащены скребками автоматической очистки или компонентами продувки воздухом, которые могут эффективно удалять биопленки и загрязняющие вещества с поверхности датчика и обеспечивать долгосрочную точность данных мониторинга.

Очистка сточных вод — это систематический проект, и его стабильная работа зависит от глубокого понимания и контроля в режиме реального времени вышеупомянутых 10 ключевых параметров. От оценки биохимической потребности в кислороде до точного баланса питательных веществ азота и фосфора — каждая часть данных отражает состояние здоровья в процессе лечения.

NiuBoL стремится преобразовать эти абстрактные химические индикаторы в интуитивно понятные потоки данных с помощью сенсорных технологий и коммуникационных решений промышленного уровня. В контексте интеллектуальной защиты окружающей среды онлайн-мониторинг в режиме реального времени может не только снизить трудоемкость работы по отбору проб вручную, но и предотвратить экологические катастрофы с помощью предупреждений о данных, помогая предприятиям и городам достичь беспроигрышной ситуации в области соблюдения требований по очистке сточных вод и повышения операционной эффективности.

Технический паспорт датчика качества воды

NBL-WQ-CL Water Quality Sensor Online Residual Chlorine Sensor.pdf    

NBL-WQ-DO Online Fluorescence Dissolved Oxygen Sensor.pdf    

NBL-WQ-NHN Ammonia Nitrogen Water Quality Sensor.pdf    

NBL-WQ-COD Online Water Quality COD Sensor.pdf    

NBL-WQ-PH Online pH Water Quality Sensor.pdf    

NBL-WQ-EC water quality conductivity sensor.pdf    

NBL-WQ-BOD-4A Online BOD Sensor.pdf    

NBL-WQ-TH-4S online total hardness sensor.pdf