Il tempo di ritenzione idraulica (HRT), interpretato in lingua scritta, si riferisce al tempo medio di permanenza delle acque reflue all'interno di una struttura di trattamento.si riferisce al tempo necessario affinché le acque reflue entrino ed escano da un impianto di trattamentoIl metodo di calcolo usuale consiste nel dividere il volume effettivo della struttura trattata per la quantità di acque reflue che entrano nella struttura per unità di tempo.
Ad esempio, supponiamo che una piscina con un volume effettivo di 1000 metri cubi (m3) sia progettata per gestire 5000 metri cubi al giorno (m3/die) di acqua.un periodo di residenza di 4Per questo, quando si costruiscono strutture, si deve tenere pienamente conto della capacità di lavorazione giornaliera, della concentrazione di inquinanti,e i requisiti da soddisfare dopo il trattamentoLa capacità di lavorazione determina le dimensioni del corpo della vasca e la concentrazione degli inquinanti influisce sul tempo e sulle condizioni richieste per la reazione.Le concentrazioni elevate possono richiedere tempi di reazione più lunghi o processi di trattamento più complessi, che richiedono volumi di serbatoio più grandi o un'agitazione, un'aerazione e altre strutture più efficaci per garantire una reazione sufficiente.I vari indicatori di qualità dell'acqua dell'effluente determinano il processo di trattamento scelto e i parametri di progettazione del serbatoio, come il tempo di ritenzione idraulica, il carico dei fanghi, ecc. Naturalmente, nella produzione e nell'operatività effettive, il tempo di ritenzione idraulica è influenzato anche da molti altri fattori.la qualità e la quantità dell'acqua in entrata, così come le variazioni stagionali di temperatura.
L'effetto della temperatura sull'HRT: la temperatura può influenzare l'attività dei microrganismi.possibilmente al di sotto del 50% della loro attività estiva, con conseguente necessità di aumentare l' HRT di circa 1,5 volte per mantenere la stessa efficacia del trattamento.L'impatto della qualità dell'acqua in arrivo sul tempo di ritenzione idraulica (HRT) richiede un HRT più lungo per gli inquinanti ad alta concentrazione per garantire un tempo di biodegradazione sufficienteIl rapporto non equilibrato di sostanze nutritive (C: N: P) ha un impatto sull'HRT, che può inibire la crescita dei microrganismi e influenzare l'efficienza del trattamento delle acque reflue.Il rapporto N può limitare il processo di nitrificazione e richiedere una compensazione aumentando l'HRT per garantire un'efficace rimozione dell'azotoL'effetto del pH sull'HRT: un intervallo di pH adeguato può aumentare l'attività metabolica microbica e ridurre l'HRT richiesta.un valore di pH inappropriato ridurrà l' attività microbica e aumenterà i requisiti di HRTAd esempio, l'adeguamento del valore del pH da 7,5 a 6,5 può aumentare la HRT del processo di nitrificazione di circa il 20%, poiché i batteri nitrificanti sono più sensibili ai cambiamenti del pH.L'impatto delle sostanze tossiche sull'HRT aumenta la domanda di HRT a causa della presenza di metalli pesanti o di composti organici tossici nell'influenza., che può inibire l' attività microbica.
Quindi quale impatto avrà il tempo di ritenzione idraulica sul nostro processo.
Innanzitutto, elencamo alcuni possibili effetti dell'essere troppo brevi: a. Effetto di trattamento scadente: tempo insufficiente per la reazione delle acque reflue con i microrganismi,causando un'eliminazione insufficiente di inquinanti quali la materia organica, azoto e fosforo, e difficoltà nel soddisfare gli standard di qualità degli effluenti.
b, restrizione della crescita dei microbi: i microrganismi non hanno abbastanza tempo per assorbire le sostanze nutritive e impegnarsi in attività metaboliche, il che può influenzare la loro crescita e riproduzione;riducendo così l'attività biologica e la stabilità del sistema di trattamento. c. Difficoltà nell'addomesticamento dei fanghi: non favorisce l'addomesticamento e l'adattamento delle comunità microbiche,e è difficile formare comunità microbiche dominanti in grado di adattarsi alla qualità specifica dell'acqua. d. Debole resistenza agli urti: la capacità del sistema di trattamento di far fronte alle fluttuazioni della qualità e della quantità dell'acqua in entrata diminuisce, rendendolo soggetto a un funzionamento instabile.Aumento dell'onere del trattamento successivo: A causa di un pre-trattamento insufficiente, più inquinanti entrano nell'unità di trasformazione successiva, aumentando la difficoltà e il costo della trasformazione successiva.Non favorisce la formazione e la stabilità del biofilm: Per il trattamento con il metodo del biofilm, un tempo di ritenzione idraulica troppo breve potrebbe non permettere al biofilm di crescere e maturare pienamente, influenzando il suo effetto di trattamento.Impatto sulle reazioni chimiche: Se si aggiunge un agente chimico per il trattamento, un tempo di ritenzione idraulica troppo breve può causare una miscelazione irregolare degli agenti con le acque reflue, una reazione insufficiente,e ridotta efficacia degli agentiE i possibili effetti di un trattamento HRT troppo lungo:
a. eccessiva crescita di microrganismi nel sistema, HRT prolungata può portare all'invecchiamento e all'espansione dei fanghi, ridurre le prestazioni di sedimentazione dei fanghi,e aumentare la concentrazione di solidi sospesi (SS) negli effluentiLa relazione tra l'età del fango (SRT) e il tempo di ritenzione idraulica (HRT) indica che il tempo di ritenzione idraulica deve essere almeno 2-3 volte superiore a quello della HRT per mantenere l'attività del fango.un breve prolungamento del tempo di ritenzione idraulica di solito non provoca effetti negativi significativib. Il tempo di permanenza delle acque reflue nel serbatoio di aerazione aumenta e se l'intensità di aerazione non viene adeguata di conseguenza,è facile causare un'ariazione eccessiva- consumazione di energia elettrica maggiore e aumento dei costi operativi; lo scioglimento della struttura del flocco del fango non favorisce il successivo trattamento di sedimentazione;L'aumento dei costi infrastrutturali e operativi può richiedere la costruzione di serbatoi di trattamento di maggiore capacità per ottenere tempi di ritenzione idraulica eccessivamente lunghi, aumentando così gli investimenti nelle infrastrutture.
c. lo squilibrio dei nutrienti può portare a un consumo eccessivo di nutrienti nelle acque reflue, con conseguente squilibrio della percentuale di nutrienti necessari per la crescita microbica;che non favorisce il normale metabolismo e la riproduzione dei microrganismiDiscussione sull'influenza del tempo di ritenzione idraulica sul processo
Il tempo di ritenzione idraulica (HRT), interpretato in lingua scritta, si riferisce al tempo medio di permanenza delle acque reflue all'interno di una struttura di trattamento.si riferisce al tempo necessario affinché le acque reflue entrino ed escano da un impianto di trattamentoIl metodo di calcolo usuale consiste nel dividere il volume effettivo della struttura trattata per la quantità di acque reflue che entrano nella struttura per unità di tempo.supponiamo che una piscina con un volume effettivo di 1000 metri cubi (m3) sia progettata per gestire 5000 metri cubi al giorno (m3/die) di acquaL'HRT è calcolata come segue: un tempo di residenza di 4,8 ore è il tempo di ritenzione idraulica.concentrazione di inquinantiLa capacità di lavorazione determina le dimensioni del corpo della piscina.La concentrazione degli inquinanti influisce sul tempo e sulle condizioni necessarie alla reazioneLe concentrazioni elevate possono richiedere tempi di reazione più lunghi o processi di trattamento più complessi che richiedono volumi di serbatoio più grandi o agitazione, aerazione,e altre strutture per garantire una reazione sufficienteI vari indicatori di qualità dell'acqua dell'effluente determinano il processo di trattamento scelto e i parametri di progettazione del serbatoio, quali il tempo di ritenzione idraulica, il carico di fanghi, ecc.nella produzione e nell'utilizzo effettivi, il tempo di ritenzione idraulica è influenzato anche da molti altri fattori, ad esempio la qualità e la quantità dell'acqua in entrata, nonché le variazioni stagionali della temperatura.L' effetto della temperatura sulla TRH: la temperatura può influenzare l'attività dei microrganismi; a basse temperature, il tasso metabolico dei microrganismi diminuisce, forse fino a scendere al di sotto del 50% della loro attività estiva,che si traduce in un necessario aumento della HRT di circa0,5 volte per mantenere la stessa efficienza di trattamento.L'impatto della qualità dell'acqua in arrivo sul tempo di ritenzione idraulica (HRT) richiede un HRT più lungo per gli inquinanti ad alta concentrazione per garantire un tempo di biodegradazione sufficienteIl rapporto non equilibrato di sostanze nutritive (C: N: P) ha un impatto sull'HRT, che può inibire la crescita dei microrganismi e influenzare l'efficienza del trattamento delle acque reflue.Il rapporto N può limitare il processo di nitrificazione e richiedere una compensazione aumentando l'HRT per garantire un'efficace rimozione dell'azotoL'effetto del pH sull'HRT: un intervallo di pH adeguato può aumentare l'attività metabolica microbica e ridurre l'HRT richiesta.un valore di pH inappropriato ridurrà l' attività microbica e aumenterà i requisiti di HRTAd esempio, l'adeguamento del valore del pH da 7,5 a 6,5 può aumentare la HRT del processo di nitrificazione di circa il 20%, poiché i batteri nitrificanti sono più sensibili ai cambiamenti del pH.L'impatto delle sostanze tossiche sull'HRT aumenta la domanda di HRT a causa della presenza di metalli pesanti o di composti organici tossici nell'influenza.Quindi, quale impatto avrà il tempo di ritenzione idraulica sul nostro processo?
Innanzitutto, elencamo alcuni possibili effetti dell'essere troppo brevi: a. Effetto di trattamento scadente: tempo insufficiente per la reazione delle acque reflue con i microrganismi,causando un'eliminazione insufficiente di inquinanti quali la materia organica, azoto e fosforo, e difficoltà nel soddisfare gli standard di qualità degli effluenti.
b, restrizione della crescita dei microbi: i microrganismi non hanno abbastanza tempo per assorbire le sostanze nutritive e impegnarsi in attività metaboliche, il che può influenzare la loro crescita e riproduzione;riducendo così l'attività biologica e la stabilità del sistema di trattamento. c. Difficoltà nell'addomesticamento dei fanghi: non favorisce l'addomesticamento e l'adattamento delle comunità microbiche,e è difficile formare comunità microbiche dominanti in grado di adattarsi alla qualità specifica dell'acqua. d. Debole resistenza agli urti: la capacità del sistema di trattamento di far fronte alle fluttuazioni della qualità e della quantità dell'acqua in entrata diminuisce, rendendolo soggetto a un funzionamento instabile.Aumento dell'onere del trattamento successivo: A causa di un pre-trattamento insufficiente, più inquinanti entrano nell'unità di trasformazione successiva, aumentando la difficoltà e il costo della trasformazione successiva.Non favorisce la formazione e la stabilità del biofilm: Per il trattamento con il metodo del biofilm, un tempo di ritenzione idraulica troppo breve potrebbe non permettere al biofilm di crescere e maturare pienamente, influenzando il suo effetto di trattamento.Impatto sulle reazioni chimiche: Se si aggiunge un agente chimico per il trattamento, un tempo di ritenzione idraulica troppo breve può causare una miscelazione irregolare degli agenti con le acque reflue, una reazione insufficiente,e ridotta efficacia degli agentiE i possibili effetti di un trattamento HRT troppo lungo:
a. eccessiva crescita di microrganismi nel sistema, HRT prolungata può portare all'invecchiamento e all'espansione dei fanghi, ridurre le prestazioni di sedimentazione dei fanghi,e aumentare la concentrazione di solidi sospesi (SS) negli effluentiLa relazione tra l'età del fango (SRT) e il tempo di ritenzione idraulica (HRT) indica che il tempo di ritenzione idraulica deve essere almeno 2-3 volte superiore a quello della HRT per mantenere l'attività del fango.un breve prolungamento del tempo di ritenzione idraulica di solito non provoca effetti negativi significativib. Il tempo di permanenza delle acque reflue nel serbatoio di aerazione aumenta e se l'intensità di aerazione non viene adeguata di conseguenza,è facile causare un'ariazione eccessiva- Consumo di energia elettrica maggiore e aumento dei costi operativi.
c. L'aumento dei costi infrastrutturali e operativi può richiedere la costruzione di serbatoi di trattamento di maggiore capacità per ottenere tempi di ritenzione idraulica eccessivamente lunghi,aumentando così gli investimenti nelle infrastruttureCiò significa anche un maggiore consumo di energia e costi di manutenzione.
c. lo squilibrio dei nutrienti può portare a un consumo eccessivo di nutrienti nelle acque reflue, con conseguente squilibrio della percentuale di nutrienti necessari per la crescita microbica;che non favorisce il normale metabolismo e la riproduzione dei microrganismi.
d. l'ambiente anaerobico viene disturbato: se il tempo di permanenza è troppo lungo, l'area che avrebbe dovuto trovarsi in un ambiente anaerobico può mescolarsi con l'ossigeno,che influisce sul processo di rilascio del fosforo da parte dei batteri che accumulano polifosfato e riduce l'efficienza di rimozione del fosforoPuò anche portare a una crescita eccessiva di altri microrganismi, che competono con i batteri che accumulano polifosfato per limitare i nutrienti e lo spazio di vita.che influenzano la crescita e il metabolismo dei batteri che accumulano polifosfato, interferendo così con l'efficienza di rimozione del fosforo.La fermentazione anaerobica prolungata dei fanghi depositati può produrre metano e altri gas, causando il galleggiamento del fango e influenzando l'effetto di sedimentazione. f. Fallimento degli agenti chimici: se durante il processo di precipitazione vengono utilizzati agenti chimici,il tempo di ritenzione idraulica prolungato può causare la decomposizione o la reazione degli agenti con altre sostanze, con conseguente guasto e effetto sulla precipitazione.
Di solito usiamo metodi per prolungare il tempo di ritenzione idraulica.Aumento del volume del serbatoio di reazione: ampliando o rinnovando il serbatoio di reazione per aumentarne il volume effettivo, si può prolungare il tempo di ritenzione idraulica.come ad esempio l'utilizzo di un disegno a forma di U o a più camere, il flusso delle acque reflue all'interno del reattore può essere aumentato, estendendo così l'HRT.La riduzione del flusso di ingresso o di uscita può anche ottenere un prolungamento del tempo di ritenzione idraulicaQuando il tempo di ritenzione idraulica viene prolungato controllando il tasso di deflusso per diminuire, se il tasso di afflusso rimane costante, ciò farà aumentare il livello di liquido nella piscina.Questo richiede un certo livello di capacità del serbatoioSe la capacità del serbatoio è troppo piccola, un aumento del livello del liquido può causare una serie di problemi, come ad esempio l'aumento del rischio di sovraccarico e il normale funzionamento del sistema di trattamento.Esistono anche metodi per aumentare il tempo di ritenzione idraulica in un breve periodo di tempo regolando il rapporto di reflusso, ma questo spesso porta ad altri problemi.
L'estensione del tempo di ritenzione idraulica entro un intervallo ragionevole è generalmente utile per l'eliminazione degli inquinanti.Questo può consentire alle acque reflue di avere un tempo di contatto e di reazione più sufficiente con i microrganismi, agenti chimici, ecc., che contribuiscono a migliorare la degradazione della materia organica e l'efficienza di rimozione di azoto e fosforo.un tempo di ritenzione idraulica più lungo può aumentare le loro possibilità di decomposizioneNel processo di rimozione biologica dell'azoto e del fosforo può anche fornire condizioni più favorevoli per la crescita e il metabolismo dei microrganismi,migliorando così l'efficienza di rimozione di azoto e fosforoIl tempo di ritenzione idraulica del corpo del serbatoio è nell'intervallo comune: serbatoio anaerobico: 1-2 ore serbatoio di coagulazione sedimentazione 1,5-3 ore serbatoio anossido: 2-4 ore serbatoio di regolazione: 4-24 ore
Piscina di disinfezione: da 0,5 a 2 ore.
Fibra filtrante: 0,5-1 ora serbatoio aerobico: 4-8 ore serbatoio di acidificazione: 4-6 ore serbatoio di sedimentazione: tra 30 secondi e 2 minuti.L'HRT effettivo deve essere adeguato in base alle caratteristiche specifiche delle acque reflue, gli obiettivi di trattamento e le condizioni ambientali, e si deve fare riferimento alle pertinenti norme nazionali e locali.L'ottimizzazione dovrebbe basarsi sulle condizioni realiVa notato che questi tempi sono valori di orientamento teorici e possono dover essere adeguati in funzione delle situazioni reali nelle operazioni pratiche.
