Trong giao tiếp kiến thức xử lý nước thải hàng ngày chúng ta thường nghe thấy câu:
Thời gian lưu trú này là bao lâu
Nhưng nếu hỏi kỹ, bạn sẽ thực sự thấy rằng quan niệm về thời gian lưu trú của nhiều người không giống nhau.
Đôi khi nó được gọi là thời gian lưu thủy lực (HRT)
Đôi khi nó còn được gọi là SRT (thời gian lưu bùn hay còn gọi là tuổi bùn)
Cái tên trông rất giống nhau và nhiều người mới thường nhầm lẫn. Nhưng trong kiểm soát quá trình xử lý nước thải, hai thông số này tập trung vào các đối tượng hoàn toàn khác nhau, một ống “nước” và một ống “bùn”.
Hôm nay phân tích thuật ngữ nước thải, cùng nói về HRT và SRT
1, HRT: Nước tồn tại trong hệ thống bao lâu
Tên đầy đủ của HRT là Thời gian lưu thủy lực hay còn gọi là Thời gian lưu thủy lực trong tiếng Trung.
Nói một cách đơn giản, nó có nghĩa là:
Mất bao lâu để một giọt nước đi vào hệ thống xử lý và rời khỏi hệ thống.
Nói một cách dễ hiểu hơn: Bạn có thể tưởng tượng bể xử lý nước thải giống như một bể chứa nước.
Nếu thể tích của bể là 200m³,
Tốc độ dòng vào là 200m³/h.
Trung bình thời gian một giọt nước đọng lại trong bể là 1 giờ
Công thức tính toán cũng rất đơn giản: HRT=công suất nhóm/tốc độ dòng vào
Nghĩa là: HRT (h)=V/Q
trong số đó
V - Dung tích bể bơi (m ³)
Q - Tốc độ dòng chảy vào (m ³/h)
Thông số này rất quan trọng trong giai đoạn thiết kế quy trình, vì kích thước của bể về cơ bản được tính toán dựa trên thời gian lưu trú.
Ví dụ:
Nếu thiết kế yêu cầu bể kỵ khí phải tồn tại trong 1 giờ,
Lưu lượng thiết kế 200m³/h,
Vậy dung tích bể kỵ khí cần là: 200m³
Đây cũng là phương pháp cơ bản được nhiều viện thiết kế sử dụng để xác định dung tích bể bơi.
2, Phạm vi HRT chung cho các quy trình khác nhau
Trong kỹ thuật thực tế, yêu cầu về thời gian lưu trú rất khác nhau giữa các đơn vị quy trình khác nhau.
Một số giá trị tham chiếu phổ biến như sau:
7b5339bccf1c5ab201cb1341f74d5a0a.png
Nếu nước thải khó phân hủy thì thường cần thời gian lưu trú lâu hơn.
Lý do rất đơn giản: quá trình phân hủy chất ô nhiễm cần có thời gian.
Thời gian lưu trú quá ngắn, vi sinh vật chưa kịp phản ứng thì nước đã chảy đi.
Nhưng thời gian lưu trú càng lâu thì càng tốt.
Hồ bơi càng lớn:
Đầu tư càng cao
chiếm đất càng lớn
Khi tải vận hành thấp, hiệu quả thực sự giảm
Vì vậy, trong giai đoạn thiết kế, thường cần tìm sự cân bằng giữa hiệu quả xử lý và chi phí kỹ thuật.
3, SRT: Bùn tồn tại trong hệ thống bao lâu
Nếu HRT tập trung vào nước thì SRT tập trung vào bùn.
Tên đầy đủ của SRT là Thời gian lưu bùn hay còn gọi là Thời gian lưu bùn trong tiếng Trung
Còn được gọi là: tuổi bùn
Ý nghĩa là: trung bình một phần bùn hoạt tính tồn tại được bao nhiêu ngày trong hệ thống.
Nói cách khác, cần bao nhiêu thời gian để một cục bùn được “sinh ra” trong hệ thống và thải ra khỏi hệ thống. Lần này là SRT.
Trong hệ thống bùn hoạt tính, bùn không được thải ra ngay lập tức mà liên tục:
sự tăng sinh
lão hóa
sự suy giảm
Vì vậy bùn trong hệ thống thực chất được cập nhật liên tục.
SRT về cơ bản phản ánh cấu trúc tuổi của cộng đồng vi sinh vật trong hệ thống.
4, SRT được tính như thế nào?
Logic tính toán của SRT thực sự rất trực quan:
Có bao nhiêu bùn trong hệ thống/bao nhiêu bùn thải ra mỗi ngày
Tức là: SRT=tổng lượng bùn của hệ thống/lượng bùn thải hàng ngày
Ví dụ đơn giản:
Giả sử có tổng cộng 100 tấn bùn trong một hệ thống, với 10 tấn thải ra mỗi ngày. Trung bình mỗi bùn lưu lại trong hệ thống khoảng 10 ngày.
Đây là: SRT=10 ngày
Đây cũng là lý do tại sao tuổi bùn có thể được điều chỉnh bằng cách kiểm soát lượng bùn thải ra.
Xả bùn quá mức:
Tuổi bùn trở nên ngắn hơn
Xả bùn ít hơn:
Tuổi bùn tăng
Trong quá trình kiểm soát vận hành của nhiều nhà máy xử lý nước thải, người vận hành thực tế đang điều chỉnh tuổi bùn thông qua lượng xả.
5, Tại sao SRT lại quan trọng đến vậy?
Trong các hệ thống sinh hóa, tốc độ tăng trưởng của nhiều vi sinh vật chủ chốt thực sự rất chậm.
Ví dụ, vi khuẩn nitrat hóa
Chu kỳ sinh trưởng của chúng chậm hơn nhiều so với vi khuẩn dị dưỡng thông thường.
Nếu tuổi bùn quá ngắn và vi khuẩn nitrat hóa chưa có thời gian sinh sản thì đã thải ra ngoài.
Kết quả là việc loại bỏ nitơ amoniac đã thất bại.
Đó cũng là lý do tại sao nhiều hệ thống khử nitrat yêu cầu SRT Lớn hơn hoặc bằng 10 ngày
Thậm chí cao hơn.
Và đối với một số hệ thống chủ yếu tập trung vào việc loại bỏ COD, SRT thường ngắn hơn nhiều.
Ở góc độ hoạt động, thực tế SRT xác định một vấn đề rất quan trọng:
Các vi sinh vật trong hệ thống là "quần thể trẻ" hay "quần thể già".
6, Sự khác biệt lớn nhất giữa HRT và SRT
Nhiều người mới làm quen với xử lý nước thải có xu hướng nhầm lẫn hai khái niệm này với nhau. Trên thực tế, trọng tâm của họ là hoàn toàn khác nhau. Có thể tóm tắt trong một câu:
Ống nước HRT, ống bùn SRT.
Để cụ thể hơn:
Một cách hiểu sinh động hơn:
HRT xác định nước sẽ lưu lại trong nhà máy bao lâu
SRT xác định thời gian vi sinh vật sống trong nhà máy
7, Mối quan hệ giữa HRT và SRT
Mặc dù hai thông số này tập trung vào các đối tượng khác nhau nhưng chúng không hoàn toàn độc lập trong hệ thống bùn hoạt tính.
Bởi vì nước đang chảy và bùn đang tuần hoàn.
Trong hệ thống lắng thông thường, khi nước chảy đi thì các chất bên trong cũng sẽ theo đó chảy đi.
Nhưng ở hệ thống bùn hoạt tính thì khác. Khi đưa bùn trở lại bể lắng thứ cấp, phần lớn bùn sẽ được đưa trở lại bể sinh hóa.
Điều này thể hiện một hiện tượng thú vị:
Thời gian lưu trú của nước trong hệ thống có thể chỉ là 6 giờ,
Nhưng bùn có thể tồn tại trong hệ thống trong 15 ngày.
Đây cũng là lý do tại sao các hệ thống sinh hóa có thể duy trì khả năng xử lý mạnh mẽ với dung tích bể tương đối nhỏ.
Nói một cách đơn giản:
HRT xác định kích thước lò phản ứng
SRT xác định hệ sinh thái vi sinh vật
Một bên nghiêng về thiết kế kỹ thuật, còn bên kia nghiêng về kiểm soát vận hành.
8, Một quan niệm sai lầm thường gặp trong quá trình vận hành
Trong thực tế vận hành chúng ta thường gặp phải tình huống:
Một số người có thể nghĩ rằng chỉ cần thời gian dừng đủ lâu thì hiệu quả xử lý chắc chắn sẽ tốt.
Thực ra câu này chỉ đúng một nửa.
Nếu chúng ta đang nói về HRT, nó thực sự có thể mang lại nhiều thời gian phản ứng hơn.
Nhưng nếu SRT quá ngắn, nhiều vi sinh vật chủ chốt không thể tồn tại được.
Kết quả là:
Bể hiếu khí rất lớn
Ở lại trong một thời gian dài
Nitơ amoniac chưa bao giờ có thể giảm
Nguyên nhân thường không phải là ao không đủ lớn mà là do tuổi bùn chưa đủ.
Vì vậy, khi chạy phân tích, thường cần xem xét đồng thời hai chỉ báo:
HRT có hợp lý không
SRT có ổn định không
Nếu hai tham số này được phối hợp tốt thì hệ thống thường tương đối ổn định.
Tóm lại
Trong ngành xử lý nước thải có rất nhiều thuật ngữ chuyên môn có tên gọi rất giống nhau.
HRT và SRT là một cặp rất điển hình trong số đó.
Một mô tả là: thời gian nước tồn tại trong hệ thống
Một mô tả là: thời gian bùn tồn tại trong hệ thống
Hiểu được hai khái niệm này thực chất là hiểu được logic cốt lõi của hệ thống bùn hoạt tính:
Dòng nước chảy và vi sinh vật lưu thông.
Bể chứa cung cấp không gian cho vi sinh vật hoàn thành các phản ứng và chìa khóa để kiểm soát vận hành là tìm ra sự cân bằng phù hợp giữa hai yếu tố. Khi bạn nghe thấy từ 'dwell time' một lần nữa, tại sao không hỏi thêm một câu hỏi nữa:
Bạn đang nói về nước hay bùn.
Nhiều câu hỏi, câu trả lời đã rõ ràng một nửa.