Gründe für zu hohe Abwassermengen in Kläranlagen

Nährstoffmangel oder -überschuss
Bei der Abwasserbehandlung sind Wachstum und Stoffwechsel von Mikroorganismen auf Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor angewiesen. Unter normalen Bedingungen wird dieser Nährstoffbedarf gedeckt. Wenn jedoch Industrieabwässer einen großen Anteil des Zuflusses ausmachen, können die Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverhältnisse von denen im häuslichen Abwasser abweichen, was zu einem Ungleichgewicht führt.

Das ideale C:N:P-Verhältnis ist100:5:1zur Unterstützung eines optimalen mikrobiellen Wachstums und Stoffwechsels. Wenn der Kohlenstoff nicht ausreicht, sollten leicht biologisch abbaubare Kohlenstoffquellen hinzugefügt werden. Reicht der Stickstoff nicht aus, können anorganische Stickstoffquellen wie Ammoniumsalze ergänzt werden. Bei Phosphormangel können Phosphorsäure oder Phosphatsalze zugesetzt werden, um das Gleichgewicht wiederherzustellen.

Abnormaler pH-Wert
Der pH-Wert ist ein Schlüsselparameter für die Effizienz der Abwasserbehandlung. Bei aeroben biologischen Behandlungsprozessen liegt der optimale pH-Bereich typischerweise bei6.5–7.5.

Sinkt der pH-Wert unter diesen Bereich, kann dies auf die Entstehung saurer Stoffe bei der anaeroben Fermentation oder die Einleitung saurer Industrieabwässer zurückzuführen sein. In solchen Fällen sollte der pH-Wert durch Zugabe von Chemikalien wie Natriumhydroxid angepasst werden, obwohl dies die Betriebskosten erhöht. Plötzliche pH-Schwankungen werden häufig durch intermittierende industrielle Einleitungen verursacht.

Hoher Ölgehalt
Ein hoher Ölgehalt wirkt sich negativ auf die Abwasserbehandlung aus. Einerseits verringert Öl die Belüftungseffizienz, da sich Sauerstoff nicht leicht im Öl löst, was zu einer unzureichenden Sauerstoffübertragung führt. Andererseits beeinträchtigt Öl die Schlammabsetzleistung und führt möglicherweise zu einer Aufblähung des Schlamms und zu einem Anstieg der Schwebstoffe (SS) im Abwasser.

Um dieses Problem anzugehen, sollten Vorbehandlungseinheiten wie Ölabscheider oder DAF-Systeme (Dissolved Air Flotation) installiert werden, um Öl vor der biologischen Behandlung zu entfernen.

Temperatureinfluss
Die Temperatur ist ein entscheidender Faktor für die Wirksamkeit der Behandlung, da sie die mikrobielle Aktivität und den Stoffwechsel direkt beeinflusst. Im Allgemeinen funktionieren Mikroorganismen innerhalb eines Temperaturbereichs von optimal15–30 Grad.

Die Temperatur beeinflusst auch die Schlammabsetzung in Nachklärbecken und die Belüftungseffizienz. Im Winter, wenn die Temperaturen niedrig sind, sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Wassertemperatur aufrechtzuerhalten oder zu erhöhen oder die mikrobiellen Bedingungen zu verbessern. Im Sommer können höhere Belüftungsraten erforderlich sein, um eine Verschlechterung der Wasserqualität aufgrund einer verringerten Sauerstofflöslichkeit zu verhindern.

Temperatur
Polyphosphat-akkumulierende Organismen (PAOs) wachsen bei niedrigen Temperaturen langsamer. Bei Temperaturen darüber gelingt die biologische Phosphorentfernung am besten10 Grad. Daher sollte die Reaktortemperatur in einem geeigneten Bereich gehalten werden, um eine stabile PAO-Aktivität sicherzustellen.

pH-Wert
Der pH-Wert ist ein wichtiger Faktor bei der biologischen Phosphorentfernung. Der optimale Bereich ist6.5–8.0. Ein niedriger pH-Wert hemmt die Phosphorfreisetzung, während ein hoher pH-Wert die Phosphoraufnahme leicht steigert. Die Aufrechterhaltung eines stabilen pH-Werts ist für die PAO-Aktivität von entscheidender Bedeutung.

Gelöster Sauerstoff (DO)
Gelöster Sauerstoff beeinflusst den PAO-Metabolismus erheblich. In der anaeroben Zone sollte der DO-Wert unterhalb gehalten werden0,3 mg/Lum anaerobe Bedingungen aufrechtzuerhalten. In der aeroben Zone sollte DO mindestens sein2 mg/Lum eine ausreichende Phosphoraufnahme sicherzustellen.

Nitrat-Stickstoff im anaeroben Tank
Nitrat hemmt die Freisetzung und Aufnahme von Phosphor durch PAOs. Daher sollte die Nitratkonzentration in der anaeroben Zone unten kontrolliert werden1,5 mg/L.

Schlammalter (SRT)
Das Schlammalter ist ein Schlüsselparameter, der das PAO-Wachstum beeinflusst. Ein kürzeres Schlammalter begünstigt die Phosphorentfernung; Allerdings kann sich ein zu kurzes Schlammalter negativ auf die Stickstoffentfernung auswirken, da nitrifizierende Bakterien längere Verweilzeiten benötigen.

CSB/TP-Verhältnis
Das CSB/TP-Verhältnis spiegelt die Substratverfügbarkeit für PAOs wider. Um sicherzustellen, dass ausreichend Energie für die Phosphorentfernung vorhanden ist, sollte CSB/TP größer sein als15. Wenn sie zu niedrig ist, verringert sich die Effizienz der Phosphorentfernung.

Leicht biologisch abbaubarer CSB
Dabei handelt es sich um organisches Material, das von PAOs leicht verwertet werden kann. Es unterstützt die Phosphorfreisetzung unter anaeroben Bedingungen und steigert die Phosphoraufnahme während der aeroben Phase. Die Erhöhung des leicht biologisch abbaubaren CSB im Zufluss verbessert die Phosphorentfernungsleistung.

Glykogen
Glykogen dient als interne Energiequelle für PAOs. Übermäßige Belüftung kann die Glykogenreserven erschöpfen und die Effizienz der Phosphorentfernung verringern. Daher sollte die Belüftung sorgfältig kontrolliert werden.

Hydraulische Verweilzeit (HRT)
Im anaeroben Stadium muss die HRT ausreichend sein, um eine vollständige Phosphorfreisetzung zu ermöglichen. Allerdings kann eine zu lange HRT die Schlammabsetzleistung verschlechtern und die Gesamteffizienz verringern.

Rezirkulationsverhältnis (R)
Das Rezirkulationsverhältnis bezieht sich auf den Rückfluss des Schlamms im Verhältnis zum Zufluss. Ein niedriges Verhältnis kann zu einer Schlammansammlung im Nachklärbecken führen, was die Phosphorfreisetzung beeinträchtigt. Ein hohes Verhältnis erhöht den Energieverbrauch und kann die Systemeffizienz verringern.

Ein geeigneter Bereich (z. B.50–70%) sollte beibehalten werden.

Parameter des sekundären Absetzbeckens

Die Konstruktion und der Betrieb von Nachklärbecken wirken sich direkt auf die Entfernung suspendierter Feststoffe aus. Eine unzureichende hydraulische Verweilzeit (HRT) führt zu einer unvollständigen Sedimentation. Eine übermäßige Oberflächenbeladung oder Feststoffbeladung verringert auch die Absetzeffizienz.

Lösungen:

Erhöhen Sie die HRT auf3–4 Stunden

Steuern Sie die Oberflächenbelastung im Inneren0.6–1.2 m³/(m²·h)

Halten Sie die Feststoffbeladung unten aufrecht150 kg MLSS/(m²·d)

Belebtschlammqualität

Die Schlammeigenschaften-einschließlich Adsorptionskapazität, biologische Aktivität, Absetz- und Eindickungsleistung-wirken sich direkt auf die SS-Entfernung aus. Eine schlechte Schlammqualität führt zu einer schlechten Abwasserqualität.

Lösungen:

Betriebsbedingungen optimieren (Temperatur, Sauerstoff, Nährstoffe)

Verbessern Sie die Schlammrückführung und die Abfallschlammkontrolle

Achten Sie auf ein angemessenes Schlammalter

Zufluss SS und BSB₅

Ein hoher SS- und BSB₅-Zufluss erhöht die Schlammbeladung, beeinflusst das MLVSS-Verhältnis und kann zu einer Schlammalterung führen, was zu einer schlechten SS-Entfernung führt.

Lösungen:

Stärken Sie die vorgelagerte Quellcodeverwaltung

Reduzieren Sie die einströmende Schadstoffbelastung

Giftige Substanzen

Giftige Verbindungen wie starke Säuren, Laugen und Schwermetalle hemmen die mikrobielle Aktivität und schädigen Zellstrukturen, wodurch die Behandlungseffizienz verringert wird.

Lösungen:

Führen Sie eine strenge Kontrolle industrieller Ableitungen durch

Führen Sie Vorbehandlungsprozesse ein, um giftige Substanzen zu entfernen

Temperatureffekte

Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die mikrobielle Aktivität und die Absetzleistung. Eine optimale mikrobielle Aktivität tritt auf20–30 Grad. Außerhalb dieses Bereichs nimmt die Behandlungseffizienz ab.

Lösungen:

Bei Kälte Wärmemaßnahmen ergreifen

Optimieren Sie das Design des Klärbeckens, um die Auswirkungen der Temperatur zu minimieren