Vrácení kalu je jednou ze základních provozních kontrol v systému čištění odpadních vod s aktivovaným kalem. Množství kalu vráceného ze sekundárního dosazovače ovlivňuje koncentraci MLSS v biologické nádrži, kalový mrak v usazovači a kvalitu konečného odpadu.
V praxi neexistuje jediný průtok zpětného kalu, který by fungoval pro každé zařízení. Nastavení je třeba upravit podle skutečných provozních podmínek systému.
Co dělá čerpadlo pro vracení kalu?
Po biologickém čištění se aktivovaný kal usazuje v sekundárním dosazovači. Část tohoto usazeného kalu je čerpána zpět do stupně biologického čištění, obvykle do anoxické nebo anaerobní nádrže, aby se udržela požadovaná koncentrace biomasy.
Za tuto cirkulaci je zodpovědné zpětné kalové čerpadlo.
Jedním z nejužitečnějších parametrů pro operátory jepoměr návratnosti kalu (R):
R=Průtok vratného kalu ÷ Průtok přítoku × 100 %
Pro komunální čištění odpadních vod a systémy A²O návratnost přibližně50%–100%se běžně používá jako startovací pásmo. Průmyslová odpadní voda však může být zcela odlišná, takže skutečné nastavení by mělo být založeno spíše na charakteristikách usazování kalu a výkonu zařízení než na pevném čísle.
Při změně provozních podmínek by měl být také přezkoumán poměr návratnosti. Charakteristiky přítoku, MLSS, SVI a hladina vločkového mraku v sekundárním čističi, to vše může ovlivnit vhodnou návratnost.
Jak lze upravit průtok vratného kalu?
Zpětné kalové čerpadlo lze ovládat několika způsoby. Použitá metoda obvykle závisí na typu čerpadla a řídicím systému instalovaném v závodě.
1. Ovládání VFD
Pohon s proměnnou frekvencí (VFD) je obecně nejpohodlnějším způsobem nastavení průtoku vratného kalového čerpadla. Změnou frekvence motoru se změní rychlost čerpadla a následně i průtok kalu.
Důležité je nedělat velké změny příliš rychle.
Před změnou frekvence by měli operátoři zkontrolovat aktuální přítok, MLSS v biologické nádrži a hladinu kalového mraku v sekundárním čističi. Malá úprava kolem0,5–1 Hz najednouje obvykle praktičtější než provést velkou změnu v jednom kroku.
Po změně nastavení dejte systému nějaký čas na reakci. v mnoha případech30–60 minutje přiměřená doba pro první pozorování. Další úprava pak může být provedena na základě toho, co se skutečně děje v nádrži a čiřiči.
Řízení VFD také zabraňuje nutnosti neustále škrtit vypouštěcí ventil a může zajistit hladší řízení průtoku s nižší spotřebou energie.
2. Nastavení vypouštěcího ventilu
U čerpadel s konstantními{0}otáčkami bez VFD lze k základnímu nastavení průtoku použít výtlačný ventil. Šoupátko nebo škrticí klapka je částečně uzavřena, aby se snížil průtok.
Tato metoda je jednoduchá, ale není ideální pro plynulou jemnou kontrolu. Uzavřením ventilu se zvýší odpor ve výtlačném potrubí, což znamená, že čerpadlo spotřebuje více energie. Nadměrné škrcení může také přispět k opotřebení potrubí a kavitaci čerpadla.
Z tohoto důvodu je seřízení ventilu lépe považováno za hrubou nebo pomocnou metodu, když není k dispozici řízení VFD. Obecně je třeba se vyhnout dlouhodobému-provozu s pouze mírně otevřeným vypouštěcím ventilem.
3. Použití několika čerpadel společně
Některé čistírny mají dvě nebo více vratných kalových čerpadel instalovaných paralelně. V této situaci lze celkový zpětný tok upravit kombinací řízení spuštění/zastavení čerpadla s nastavením VFD.
Například jedno čerpadlo zvládne normální provoz a zajistí jemné nastavení. Druhé čerpadlo lze spustit, když se požadovaný průtok výrazně zvýší.
Obecně není dobrý nápad provozovat několik čerpadel při velmi nízkých frekvencích jen pro dosažení malého průtoku. V závislosti na charakteristikách čerpadla to může snížit provozní účinnost.
Praktický přístup k nastavení čerpadla
Před změnou průtoku vratného kalu je užitečné zaznamenat několik základních provozních parametrů:
Rychlost přítoku
Koncentrace MLSS v biologické nádrži
SVI
Hladina kalového mraku v sekundárním čističi
Koncentrace SS na odpadních vodách
Tyto údaje poskytují obsluze obrázek o tom, co se děje před provedením úpravy.
Dalším krokem je rozhodnutí, jaký problém je třeba opravit. Je MLSS příliš nízká? Je to příliš vysoké? Zvyšuje se kalová pokrývka? Zakalí se odpadní voda?
Jakmile je cíl jasný, upravte zpětný tok postupně, místo abyste dělali velkou změnu na základě jediného měření.
Dalším důležitým bodem je, že účinek úpravy vratného kalu není okamžitý. Kal musí cirkulovat biologickým procesem a sekundárním čističem, než se projeví plný účinek. Proto provedení několika úprav během krátké doby může ztížit ovládání systému.
Jako obecná provozní praxe povoltealespoň asi jednu hodinupřed opětovnou kontrolou hlavních parametrů, pokud nenastane naléhavý provozní problém, který vyžaduje okamžitou akci.
Poté, co měl systém čas zareagovat, zkontrolujte, zda se MLSS pohybuje směrem k požadovanému rozsahu, zda je vločkový mrak stabilní a zda výtok zůstává čistý.
Co byste měli dělat za různých podmínek?
Když je MLSS příliš nízká
Pokud je koncentrace MLSS v biologické nádrži nižší, než je požadováno, zvýšení průtoku vratného kalu může přivést více usazeného aktivovaného kalu zpět ze sekundární usazovací nádrže.
Zvyšování návratnosti donekonečna však není řešením. Velmi vysoký zpětný tok může zvýšit hydraulické zatížení a turbulence v sekundárním čističi. To může narušovat usazování a zvyšovat riziko vynášení kalu s vyčištěnými odpadními vodami.
Návratnost by proto měla být postupně zvyšována při sledování výkonu čističky.
Když je MLSS příliš vysoká
Když se MLSS stane příliš vysokým a kal je nadměrně stárnutý, může být vhodné snížit zpětný tok kalu.
Řízení vratného kalu je však pouze jednou částí řízení množství kalu v systému. Pokud je celková zásoba kalu příliš vysoká,plýtvání přebytečným kalemje také potřeba.
Jinými slovy, snížení zpětného toku by nemělo být používáno jako náhrada za řádné plýtvání kalem.
Když kalová pokrývka stále stoupá
Trvale stoupající vločkový mrak v sekundárním čističi vyžaduje pozornost.
Zvýšení průtoku vratného kalu může pomoci odstranit usazený kal ze dna čističky a snížit úroveň pokrývky. To může být užitečné, když je bezprostředním problémem nadměrné hromadění kalu.
Ale nastavení čerpadla nemusí být nutně hlavní příčinou.
Operátor by se měl také podívat na zatížení přítoku, charakteristiky usazování kalu, SVI a možné nahromadění kalu. Pokud se základní problém nevyřeší, pouhé zvýšení zpětného toku může poskytnout pouze dočasnou úlevu.