3 つの悪循環に陥っている下水処理場。

公害防止企業として、下水処理場の最も重要な任務は、排水が基準を満たしていることを確認することです。しかし、排出基準がますます厳しくなり、環境保護検査官が積極的になったことで、下水処理場の運営に大きなプレッシャーが生じています。本当に水を抜くのが難しくなってきました。

著者の観察によれば、排水基準の達成が困難な直接の原因は、我が国の下水処理場には概して３つの悪循環があることにある。

1 つ目は、低い汚泥活性 (MLVSS/MLSS) と高い汚泥濃度の悪循環です。2 つ目は、使用するリン除去薬品の量が増えるほど、汚泥の発生量が増えるという悪循環です。3つ目は、下水処理場の長期にわたる過負荷運転で、設備のオーバーホールができず、一年中病気を抱えて稼働し、下水処理能力の低下という悪循環に陥っています。

#1

汚泥活性低下と汚泥濃度高の悪循環

王紅辰教授は467の下水処理場を調査した。汚泥活性と汚泥濃度のデータを見てみましょう。これら 467 か所の下水処理場のうち、61% の下水処理場では MLVSS/MLSS が 0.5 未満であり、約 30% の処理場で MLVSS/MLSS が 0.4 未満です。

下水処理場の2/3が汚泥濃度4000mg/Lを超え、下水処理場の1/3が汚泥濃度6000mg/Lを超え、20の下水処理場の汚泥濃度が10000mg/Lを超えている。

上記の条件 (低いスラッジ活性、高いスラッジ濃度) の結果は何ですか?真実を分析した技術的な記事はたくさんありますが、簡単に言うと、水の出力が基準を超えるという結果が1つあります。

これは 2 つの側面から説明できます。一方、汚泥濃度が高くなった後は、汚泥の堆積を避けるために曝気量を増やす必要がある。曝気量を増やすと消費電力が増えるだけでなく、生体セクションも増加します。溶存酸素の増加は、脱窒に必要な炭素源を奪い、生物系の脱窒効果やリン除去効果に直接影響を及ぼし、過剰なNとPをもたらします。

一方で、汚泥濃度が高いと泥水界面が上昇し、二次沈殿池の排水とともに汚泥が失われやすくなり、高度処理装置が閉塞したり、排水のCODやSSが基準値を超えたりする可能性があります。標準。

結果について話した後、なぜほとんどの下水処理場が低い汚泥活性と高い汚泥濃度の問題を抱えているのかについて話しましょう。

実際、汚泥濃度が高い理由は汚泥の活性が低いためです。汚泥活性が低いため、処理効果を高めるためには汚泥濃度を高める必要があります。汚泥活性が低いのは、流入水中に多量のスラグ砂が含まれており、これが生物処理装置に入り徐々に蓄積し、微生物の活動に影響を与えるためです。

流入水には大量のスラグと砂が含まれています。一つは、グリルの遮断効果が低すぎること、もう一つは、我が国の下水処理場の90％以上が最初沈殿池を建設していないことである。

なぜ最初沈殿池を作ればいいのかと疑問に思う人もいるかもしれない。パイプネットワークについてです。私の国のパイプネットワークには、誤接続、混合接続、接続不足などの問題があります。その結果、下水処理場の流入水質は一般に、高無機固形分濃度（ISS）、低COD、低C/N比という3つの特徴を有します。

流入水中の無機固体の濃度は高く、すなわち砂の含有量が比較的高い。本来、最初沈殿池は一部の無機物質を削減することができますが、流入水のCODが比較的低いため、ほとんどの下水処理場では最初沈殿池は設置されていません。

最終的には、汚泥の活動が少ないのは「重い植物と軽い網」の遺産です。

汚泥濃度が高く、活性度が低いと、排水中の窒素とリンが過剰になると述べました。現時点で、ほとんどの下水処理場の対応策は炭素源と無機凝集剤の添加である。しかし、外部炭素源を多量に添加すると消費電力はさらに増加し​​、凝集剤を多量に添加すると化学汚泥が大量に発生し、汚泥濃度が上昇し、さらなる汚泥の発生が懸念されます。汚泥の活性が低下し、悪循環が形成されます。

#2

リン除去薬剤の使用量が増えれば増えるほど、汚泥の発生量も増加するという悪循環。

リン除去化学物質の使用により、スラッジの生成量は 20% ～ 30%、あるいはそれ以上増加しました。

汚泥の問題は、下水処理場の長年の大きな懸案事項であり、その主な理由は、汚泥の出口がない、または出口が不安定であるためです。。

これにより、汚泥の老化が長期化し、汚泥の老化現象が発生し、さらに汚泥のバルキングなどの重大な異常が発生します。

膨張した汚泥は凝集が少ない。二次沈殿池の排水が失われると高度処理装置が閉塞し、処理効果が低下し、逆洗水量が増加します。

逆洗水の量が増加すると、2 つの影響が生じます。1 つは、前の生化学セクションの処理効果が減少することです。

多量の逆洗水が曝気槽に戻されるため、構造物の実際の水力滞留時間が短縮され、二次処理の処理効果が低下します。

2つ目は、デプス処理部の処理効果をさらに低減することです。

大量の逆洗水を高度処理ろ過装置に戻す必要があるため、ろ過速度が増加し、実際のろ過能力は低下します。

全体の処理効果が低下し、排水中の全リンやCODが基準を超える可能性があります。下水処理場では基準値超過を避けるため、リン除去剤の使用量を増やし、汚泥の量はさらに増加する。

悪循環に陥ります。

#3

下水処理場の長期にわたる過負荷と下水処理能力の低下の悪循環

下水処理は人だけでなく設備も重要です。

下水道設備は長年にわたり水処理の最前線で戦い続けてきました。定期的に修理しないと、遅かれ早かれ問題が発生します。しかし、下水道設備は一度停止すると流量が基準を超えてしまう可能性があり、修理できないことがほとんどです。日額罰金制度の下では、誰もが罰金を支払うことができません。

王紅晨教授が調査した467の都市下水処理場のうち、水力負荷率が80％を超える施設は約3分の2、水圧負荷率は約3分の1、150％を超える下水処理場は5か所ある。

一般の下水処理場は、水力負荷率が80％を超える場合、一部の超大規模下水処理場を除き、排水が基準値に達することを前提にメンテナンスのための水を止めることができず、予備水も存在しない。曝気装置および二次沈殿槽の吸引およびスクレーパーに。下部の機器は、完全にオーバーホールまたは交換できるのは、排水された場合のみです。

つまり、基準を満たすことを前提とした設備の改修ができない下水道施設が約３分の２あるということです。

王宏辰教授の研究によると、曝気装置の寿命は一般的に4～6年だが、下水処理場の4分の1は6年もの間、曝気装置の通気メンテナンスを行っていない。泥スクレーパーは空にして修理する必要がありますが、通常、一年中修理されるわけではありません。

設備は長い間故障したまま稼働しており、水処理能力はますます低下しています。排水口の圧力に耐えるため、メンテナンスのために停止することはできません。このような悪循環の中で、下水処理システムは必ず崩壊に直面することになります。

#4

最後に書きます

我が国の基本的な国策として環境保護が確立されて以来、水、ガス、固体、土壌等の公害対策の分野は急速に発展し、その中でも下水処理の分野はその主導的分野と言えます。レベルが不十分で、下水処理場の運営はジレンマに陥っており、パイプライン網と汚泥の問題は、我が国の下水処理産業の２大欠点となっている。

そして今、その欠点を補う時が来ました。