10. Omów charakterystyczne parametry technologiczne oczyszczania osadem czynnym.
Wiek osadu (najważniejszy parametr, decyduje o efektach). Jest to średni czas przebywania kłaczków
osadu czynnego w układzie (wynosi 1 ÷ 40 d).



Wiek osadu przyjmuje się zależnie od niezbędnych efektów oczyszczania ścieków. Przyjmując
odpowiednio długi wiek osadu oprócz dobrych efektów usuwania związków organicznych, można
utlenid azot amonowy do azotanów (nitryfikacja).
Wiek osadu

x

I,o

– stężenie w dopływie zawiesin organicznych biologicznie nierozkładalnych, gsmo/m

3

Stężenie osadu w KOCZ



x = 2000 ÷ 5000 gsm/m

3

(najczęściej ok. 3000)

x

B

– stężenie biomasy osadu czynnego, gsm/m

3

, gsmo/m

3

, gChZT/m

3

x

I

– biologicznie nierozkładalne zawieisny organiczne pochodzące z oczyszczonych ścieków,

gsm/m

3

,gsmo/m

3

,gChZT/m

3

x

min

– zawiesiny mineralne pochodzące z oczyszczanych ścieków, gsm/m

3

Masa osadu w KOCZ


Objętośd KOCZ



Czas przetrzymania ścieków w KOCZ



T = kilka do kilkanaście (kilkadziesiąt) godzin (zależnie od WO i przyjmowanego x).
Nie powinien byd krótszy o ok. 3h

Obciążenie osadu ładunkiem zanieczyszczeo określa ilośd zanieczyszczeo organicznych (BZT

5

)

doprowadzanych do KOCZ w jednostce czasu (d) na jednostkę masy osadu w komorze (sm).





Jest to parametr, którego wartośd jest wynikiem przyjęcia określonego wieku osadu (WO).

Obciążenie objętości komory ładunkiem zanieczyszczeo. Określa ilośdzanieczyszczeo
doprowadzanych do KOCZ w jednostce czasu w przeliczeniu na 1 m

3

objętości KOCZ.

d

x

x

V

x

M

WO

x

,











d

gsmo

x

Q

x

O

I

O

I

/

,

,







3

min

/

,

m

gsm

x

x

x

x

I

B







kgsm

gsm

x

WO

x

V

M

x

,

,











3

, m

x

x

WO

x

M

V

x









h

Q

V

T

h

,



d

gsm

gBZT

M

Ł

M

S

Q

O

x

BZT

x

BZT

d

ł









/

,

5

5

5

d

gsm

gBZT

x

WO

Ł

O

BZT

ł









/

,

5

5

d

m

gBZT

V

Ł

V

S

Q

O

BZT

BZT

d

K

3

5

/

,

5

5







Jest to parametr wynikowy, zależny od przyjętej objętości KOCZ (V), która zależy od przyjętego wieku
osadu i stężenia osadu w KOCZ (V=WO·∆x/x).



Indeks osadu
Charakteryzuje zdolnośd zawiesin osadu czynnego do sedymentacji w osadniku wtórnym.



V

os

= objętośc osadu po 30 min zagęszczaniu w 1 litrowym cylindrze, ml/l, cm

3

/l

x = stężenie osadu w cylindrze przed zagęszczaniem, g/l
Stopieo recyrkulacji osadu α


(0,25 ÷ 1) (25%÷100%)
Im IO mniejszy tym α może byd mniejsze.
Im mniejsze α tym mniejsze koszty pompowania.
Zbyt małe α to osad gromadzi się w osadniku wtórnym.

Stężenie osadu recyrkulowanego.
Osad w leju osadnika wtórnego może zagęścid się ok. 2 ÷ 4 krotnie w stosunku do stężenia w KOCZ
(x).Uzyskanie x

R

zależy od przyjętego stopnia recyrkulacji α:

Objętośd osadu nadmiernego Q

N

W ilości Q

N

(m

3

/d) o stężeniu x

R

(gsm/m

3

) musimy

odprowadzid cały przyrost w układzie (∆x, gsm/d)
pomniejszony o ilośd osadu odprowadzanego z układu jako
zawiesiny pozostałe w odpływie z osadnika wtórnego
(~ Q

o

· x

e

, gsm/d).

Rzędu 1 ÷ kilku %



Omów charakterystyczne parametry technologiczne oczyszczania osadem czynnym z
nitryfikacją(bez denitryfikacji i wzmożonej biologicznej defosfatacji).
Nitryfikacja biegnie tylko w warunkach tlenowych
NH4+ + 1,5O2 NO2- + 2H+ + H2O
NO2- + 0,5O2 NO3-
NH4= + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O
Warunkiem nitryfikacji jest obecnośd nitryfikantów w osadzie czynnym. Nitryfikanty mają długi czas
generacji, zatem średni czas przetrzymania cząstek osadu w komorze napowietrzania (wiek osadu)
musi byd odpowiednio długi, żeby nitryfikanty zdążyły się „mnożyd”.
Warunek skutecznej nitryfikacji:

nit

C

nit

WO

WO

d

WO

min,

10
min,

)

10

7

(









x

O

O

x

x

WO

Ł

O

ł

K

BZT

K













5

gsm

cm

gsm

ml

x

V

IO

os

/

,

/

,

3



o

R

Q

Q





3

/

),

1

1

(

m

gsm

x

x

R







R

e

o

o

o

N

R

e

o

N

x

x

Q

x

Q

Q

d

m

x

x

Q

x

Q













/

)

/

(

/

,

3

Charakterystyczne parametry technologiczne oczyszczania osadem czynnym z nitryfikacją:
Układ „MLE” oczyszczania ścieków - KN (napowietrzanie)

NH

4

+ 2O

2





r

nitrobacte

as

nitrosoman

NO

3

- + 2H+ + 2H

2

O

zw. org. + O2





iczne

heterotrof

bakteria

CO2 + H2O

Warunek wystąpienia nitryfikacji w systemie MLE(Modified Ludzak - Entinger system)

d

V

V

V

WO

WO

KN

KD

KN

nit

,

min,





V

KD

– zależy od niezbędnego stopnia denitryfikacji

(V

KD

≈ (30 ÷ 60 )% z (V

KN

+ V

KD

))

T = (V

KN

+ V

KD

)/Q0 → rzędu kilkunastu godzin

WO

min,nit

~ (7 ÷ 10) d dla 10ºC

Zużycie tlenu
ZO

2

= ZO

2

C

+ ZO

2

NIT

- ∆ZO

2

DEN

, gO2/d

ZO

2

C

–na utlenienie związków organicznych

ZO

2

NIT

–na nitryfikację NH

4

+

∆ZO

2

DEN

–odzysk w wyniku denitryfikacji NO

3

-

ZO

2

C

= 1,47Q0 (BZT

5,0

– BZT

5,e

S

) – 1,42 ∆X

org

, gO

2

/d

ZO

2

NIT

= 4,6 [Q

0

(N

og,0

– N

og,e

S

)

– 0,1 ∆X

org

], gO

2

/d =∆N

N

og

,

e

S, BZT

5

,

e

S – wartości w próbie sączonej z odpływu osadnika wtórnego, g/m3,

∆X

org

– przyrost osadu organicznego, gsmo/d,

0,1 – przybliżona wartośd N w osadzie organicznym, gN/gsmo
∆N – ilośd znitryfikowanego azotu.

Omów charakterystyczne parametry technologiczne oczyszczania osadem czynnym z
nitryfikacją, denitryfikacją i wzmożoną biologiczną defosfatacją.
1) Osad czynny z usuwaniem związków organicznych (związki biogenne usuwane są tylko przez
asymilację)

2) Osad czynny z uzyskaniem związków organicznych i nitryfikacją NH

4

(też tylko asymilacja i

utleniany NH

4

do azotynów)

(większa komora)

3) 2)+ denitryfikacja azotanów (azot usuwany przez asymilację i biologiczne przekształcanie do N

2

, a

fosfor tylko przez asymilację)
UKŁAD MLE
4) 3)+ defosfatacja (nazywany układem CNP- zintegrowane usuwanie związków: C, N, P)

14. Narysuj schematy następujących układów oczyszczalni z osadem czynnym:
- jednostopniowy( tego na razie nie mam )

Podstawowe warunki niezbędne do oczyszczania ścieków osadem czynnym
1. Współgranie komory osadu czynnego i osadnika wtórnego
2. Koniecznośd utrzymania odpowiedniego stężenia tlenu
3. Koniecznośd odprowadzania przyrostu nadmiernego
4. Zapewniene by biomasa osadu czynnego była w zawieszeniu
5. Wiek osadu WO=zapas osadu/przyrost osadu=const. Przyjmowany jest zależnie od niezbędnych
efektów oczyszczania ścieków. Chcąc utrzymad stały WO trzeba doprowadzad ściśle określoną ilośd
osadu nadmiernego.
WOmax=40d (dla oczyszczania ścieków komunalnych)
Womin=7d (przy którym zachodzi denitryfikacja)
6. W ściekach dopływających musi byd określona ilośd substancji biogennych tak by stosunek
BZT5:N:P=100:5:1.
Gdy jest on mniejszy należy w tym miejscu dodad pożywkę o okreslonym stosunku azotu i fosforu.
7. Pemanentna recyrkulacja osadu α- należy zapewnid α=0,5 1,8 Q

o

Układy osadu czynnego.
A/O
Dopływ do KB musi mied możliwie mało (najlepiej wcale) NO3-. Dlatego układ A/O projektuje się tak,
żeby nie było nitryfikacji (tzn. przyjmuje się odpowiednio krótki WO).
WO ≈ (2 ÷6)d
TKB = VKB/Q0 ≈ (0,5 ÷1,5)h
TKN = VKN/Q0 ≈ (1 ÷3)h
Efekty oczyszczania i zużycia tlenu:~ jak w procesie tlenowym przy porównywalnym WO, ale
dodatkowo niskie stężenie P w ściekach oczyszczonych (może byd, że odpowiada wymogą
Rozporządzenia). Trzeba bardzo dobrze klarowad ścieki w osadnikach wtórnych Xe < 20 (15) gsm/m3,
ponieważ zawiesina zawiera dużo P.
A2O
Układ A2/O (Anaerobic/Anoxic/Oxic)
KD/KN → tak jak w układzie MLE. Służy do usuwania zanieczyszczeo organicznych oraz nitryfikacji /
denitryfikacji. Parametry jak dla układu MLE.
KB → żeby uzyskad defosfatację biologiczną.
TKB = VKB/Q0 ≈ (0,5 ÷ 2)h
NO3- doprowadzane do KB zużywają LKT, co obniża przyrost BHP, a zatem efekty usuwania P.