Dynamiczne modelowanie procesu biologicznego oczyszczania ścieków ogólnospławnych na przykładzie Łodzi

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.

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.