Dynamiczne modelowanie procesu biologicznego oczyszczania ścieków ogólnospławnych na przykładzie Łodzi

• Autorzy: Brzezińska A. , Zawilski M.

Warianty tytułu

EN

Dynamic modeling of the biological treatment process for combined wastewater: A case study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono problematykę biologicznego oczyszczania ścieków ogólno-spławnych w oparciu o badania własne i symulację komputerową. Przeanalizowano zmiany temperatury i składu ścieków podczas tzw. mokrej pogody. Skład ścieków ogólnospławnych w trakcie spływów spowodowanych różnego rodzaju zjawiskami atmosferycznymi (burze, deszcze, roztopy) ulega ciągłym zmianom, co niekorzystnie wpływa na stabilność i skuteczność biologicznego oczyszczania. Szczególnie istotne jest nadmierne rozcieńczenie ścieków, powodujące zmniejszenie ilości łatwo przyswajalnego źródła węgla odpowiedzialnego za prawidłowy przebieg procesu biologicznego oczyszczania. Wyniki wcześniej przeprowadzonych badań własnych wykazały, że skład frakcyjny ChZT i azotu ogólnego (TKN) ma decydujący wpływ na wyniki modelowania procesu biologicznego oczyszczania ścieków. W pracy dokonano analizy wrażliwości procesu na zmiany poszczególnych frakcji tych wskaźników. Zmian wartości frakcji dokonano w odniesieniu do rzeczywistych wartości wskaźników jakości ścieków surowych podczas tzw. suchej pogody, dopływających do Grupowej Oczyszczalni Ścieków w Łodzi. Wykazano, że zmiany składu frakcyjnego zanieczyszczeń ścieków ogólnospławnych, odniesione do ścieków dopływających do oczyszczalni podczas suchej pogody, mają ograniczony wpływ na jakość ścieków oczyszczonych. W szczególnych przypadkach zmiany te mogą jednak wpływać znacząco niekorzystnie na wartość ChZT i zawartość azotu ogólnego, co w przypadku azotu jest także związane ze spadkiem temperatury ścieków w porze zimowej.

EN

Problems inherent in the biological treatment of combined wastewater in the city of Lodz were examined by computer simulation and by analyzing the results of the authors' own studies. Detailed consideration was given to the variations in the temperature and composition of the combined wastewater during wet weather periods. During runoff caused by such meteorological phenomena as storm, rainfall or melting snow the composition of the wastewater is constantly changing, which adversely affects the stability and efficiency of biological treatment. Of particular concern is the excessive dilution of the wastewater stream, as this largely reduces the quantity of the readily biodegradable carbon source, an important contributor to the course of the treatment process. The results of a previous study have shown that the fractional composition of COD and total nitrogen (TKN) is a decisive factor in the modeling of the biological treatment process. In the present study the process was analyzed for the response to the variations in the particular fractions of the two parameters. The variations in the values of these fractions were related to those in the real quality parameters of the raw wastewater entering the Group Wastewater Treatment Plant in Lodz over a dry weather period. It has been demonstrated that the variations in the fractional composition of the combined wastewater pollutants - when related to the wastewater entering the treatment plant during dry weather - generally have a limited impact on the quality of the treated water. In some instances, however, these variations may exert a notably adverse effect on the COD and TKN values. In the case of nitrogen, this unfavorable effect is also attributable to the drop in the wastewater temperature in the winter season.

Słowa kluczowe

PL

ścieki ogólnospławne; biologiczne oczyszczanie; modelowanie; sucha pogoda; mokra pogoda; ChZT; azot ogólny

EN

combined wastewater; biological treatment; modeling; dry weather; wet weather; COD; TKN

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 32, nr 3
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Brzezińska A.

autor

Zawilski M.

• Politechnika Łódzka, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Zakład Technik Ochrony Wód i Hydrologii Terenów Zurbanizowanych, al. Politechniki 6, 93-950 Łódź,

Bibliografia

• 1. J. SOBOTA, R. SZETELA: Jednowymiarowe modele natężenia i jakości ścieków dopływających do oczyszczalni komunalnych. Ochrona Środowiska 2005, vol. 27, nr 1, ss. 15–22.
• 2. J. SOBOTA, R. SZETELA: Tworzenie szeregów czasowych natężenia dopływu i jakości ścieków na potrzeby symulacji pracy oczyszczalni komunalnych. Ochrona Środowiska 2006, vol. 28, nr 2, ss. 39–46.
• 3. M. ZAWILSKI, A. BRZEZIŃSKA: Variability of COD and TKN fractions of combined wastewater. Polish Journal of Environmental Studies 2009, Vol. 18, No. 3, pp. 501–505.
• 4. R.W. SZETELA: Symulator oczyszczalni ścieków SymOs v. 3.0. Podręcznik. Eco-Consult, Wrocław 1999.
• 5. A. BRZEZIŃSKA: Analiza możliwości przyjmowania ścieków opadowych w biologicznych oczyszczalniach miejskich na przykładzie Grupowej Oczyszczalni Ścieków Łódzkiej Aglomeracji Miejskiej. Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 2006.
• 6. A. BRZEZIŃSKA, M. ZAWILSKI: The effect of combined wet weather sewage quality on the biological treatment process. Case study of Lodz. Proc. of the 10th International Conference on Urban Drainage, Copenhagen 2005 (a CD-ROM collection of papers).
• 7. J. LANGEVELD: Interactions within Wastewater Systems. OPTIMA Grafische Communicatie, Rotterdam 2004.
• 8. C. PETERS: Potenziale von Regenwasserversickerung, Speicherung, Urinseparation und Pumpenwerkssteuerung für den Gewässerschutz. Technische Universität, Berlin 2007.
• 9. D. ORHON, E. ATEŞ, S. SÖZEN, E. ÇOKGÖR: Characterization and COD fractionation of domestic wastewaters. Environmental Pollution 1997, Vol. 95, No. 2, pp. 191–204.
• 10. P.J. ROELEVELD, M.C.M. VAN LOOSDRECHT: Experience with guidelines for wastewater characterization in The Netherlands. Water Science and Technology 2002, Vol. 45, No. 6, pp. 77–87.
• 11. P. GINESTET, A. MAISONNIER, M. SPÈRANDIO: Wastewater COD characterization: biodegradability of physico-chemical fractions. Water Science and Technology 2002, Vol. 45, No. 6, pp. 89–97.
• 12. S. LIPPI, D. ROSSO, C. LUBELLO, R. CANZIANI, M.K. STENSTROM: Temperature modelling and prediction for activated sludge system. Water Science and Technology 2009, Vol. 59, No. 1, pp. 125–131.
• 13. A. BRZEZIŃSKA: Analiza możliwości przyjmowania ścieków opadowych w biologicznych oczyszczalniach miejskich na przykładzie Grupowej Oczyszczalni Ścieków Łódzkiej Aglomeracji Miejskiej. Cz. III. Oszacowanie przepustowości stopnia biologicznego dla ścieków ogólnospławnych. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2008, nr 3, ss. 29–33.