Yn y diwydiant trin dŵr gwastraff, rydym yn aml yn siarad am oedran llaid (θc), tymheredd y dŵr, ac elifiant BOD5 (Se), ond ychydig iawn sy'n gallu esbonio'r berthynas rhwng y tri hyn yn wirioneddol. Mewn gwirionedd, mae'r tri pharamedr hyn yn ffurfio'r "triongl aur" craidd sy'n effeithio ar sefydlogrwydd systemau biolegol. Mae oedran llaid yn pennu "hyd oes cyfartalog" micro-organebau yn y system; tymheredd dŵr yn rheoli "effeithlonrwydd" micro-organebau; ac mae elifiant OD5 (Se) yn adlewyrchu'n uniongyrchol "cerdyn adrodd" triniaeth derfynol y system. Gyda'r gaeaf yn agosáu a thymheredd dŵr yn gostwng mewn gweithfeydd trin dŵr gwastraff ar draws gwahanol ranbarthau, mae'r erthygl hon, sy'n seiliedig ar fformiwlâu empirig sy'n deillio o osod cromliniau gweithredu o weithfeydd trin dŵr gwastraff lluosog, yn ymchwilio i'r berthynas feintiol rhwng y tri ffactor hyn er mwyn cyfeirio atynt wrth drin cyflenwad dŵr.
I. Effaith Tymheredd ar Elifiant BOD5 Effaith:-patrymau byd go iawn o ddata gweithredol
Yn seiliedig ar ddata gweithredol tymor hir o weithfeydd trin dŵr gwastraff lluosog, cafwyd cydberthynas empirig rhwng oedran slwtsh (θc) a BOD5 (Se) ar draws gwahanol ystodau tymheredd trwy osod cromliniau. Mae'r fformiwlâu hyn yn dangos tuedd glir: mae tymereddau uwch a gweithgaredd microbaidd cryfach yn arwain at BOD5 elifiant is ar gyfer yr un oedran llaid; mae tymereddau is yn ei gwneud hi'n anoddach i'r system fodloni safonau.
Dangosir y berthynas rhwng gwahanol ystodau tymheredd isod.
1. Tymheredd uwch na 25 gradd
Lle: mae r yn cyfeirio at y cyfernod cydberthynas, fel arfer cyfernod cydberthynas Pearson, a ddefnyddir i fesur cryfder y cydberthynas llinol rhwng dau newidyn.
2. Tymheredd 20 ~ 25 gradd
3. Tymheredd 15 ~ 20 gradd
4. Tymheredd o dan 15 gradd
II. Dehongliad manwl- o batrymau craidd
Patrwm 1: Mae tymereddau is yn arwain at elifiant uwch BOD5 - hyd yn oed gyda'r un oedran llaid
Er enghraifft: Gan dybio bod y system yn gweithredu am θc=10 diwrnod, gan amnewid i'r fformiwlâu uchod:
Mwy na 25 gradd: Se ≈ 2.1 mg/L
15-20 gradd: Se ≈ 3.2 mg/L
Llai na 15 gradd: Se ≈ 4.0 mg/L
Mae canlyniadau'r cyfrifiad yn dangos y gall y gwahaniaeth mewn crynodiad deunydd organig elifiant fod yn fwy na dwbl. Mae'r rheswm yn syml: ar dymheredd isel, mae gweithgaredd metabolig microbaidd yn gwanhau, mae cyfradd defnyddio swbstrad yn gostwng, gan arwain at "gynhwysedd triniaeth annigonol" ar yr un oedran llaid.
Patrwm 2: Mae gan Se ac θc berthynas esbonyddol negyddol-mae ymestyn oedran slwtsh bob amser yn gwella elifiant, ond mae'r gwelliant yn lleihau'n raddol. Mae'r esbonyddion yn y fformiwla i gyd yn negatif (-0.744, -0.674, -0.519, -0.554), sy'n dynodi bod: yn cynyddu θc → yn gostwng Se, ond mae'r esboniwr yn llai nag 1; ni fydd dyblu θc yn lleihau Se i hanner ei werth gwreiddiol. Hynny yw, ar ôl ymestyn yr oedran llaid i ryw raddau, mae cynyddu θc ymhellach yn cael effaith gyfyngedig a bydd yn achosi problemau megis heneiddio llaid, mwy o alw am ocsigen, ac eiddo setlo llaid tlotach.
Felly, nid yw oedran llaid hirach bob amser yn well; mae angen dod o hyd i'r cydbwysedd gorau posibl.
Patrwm 3: Mae'r cyfernod cydberthynas r yn y parth tymheredd isel yn is, sy'n dangos bod mwy o ansefydlogrwydd yn y system.
Yn yr ystod o 15–20... Yn y camau islaw 15 gradd (r{3}}) ac is na 15 gradd (r=0.64), mae amrywiadau tymheredd yn effeithio'n fwy arwyddocaol ar yr elifiant BOD5. Mae hyn yn dangos bod micro-organebau yn fwy sensitif i newidiadau amgylcheddol dan amodau tymheredd isel; mae'r system yn fwy agored i amrywiadau mewn ocsigen toddedig a llwyth; ac mae'r elifiant yn fwy ansefydlog, yn gofyn am reolaeth fwy coeth.
III. Sut i ddefnyddio'r fformiwlâu hyn mewn gweithrediad gwirioneddol?
1. Cynyddu oedran llaid ymlaen llaw yn ystod y gaeaf
Mewn dinasoedd gogleddol, gall tymheredd dŵr y gaeaf ostwng i 10-13 gradd. Ar yr adeg hon, argymhellir cynyddu θc i 12-18 diwrnod i wrthbwyso'r gostyngiad mewn gweithgaredd microbaidd a achosir gan dymheredd isel. Os cynhelir oedran y llaid yn 8-10 diwrnod yn yr haf, mae'r elifiant yn dueddol o ddirywio.
2. Lleihau oedran llaid yn yr haf i gynyddu gallu llwyth triniaeth system
Pan fydd tymheredd y dŵr yn uwch na 25 gradd, oherwydd gweithgaredd microbaidd uchel, gellir lleihau'r oedran llaid yn briodol i 6-8 diwrnod i gynyddu gallu dwyn y system a lleihau cyfaint y llaid. Dyma hefyd y rheswm pam mae llawer o weithfeydd trin dŵr gwastraff yn profi "rhyddhau llaid mawr a gweithrediad system hawdd" yn yr haf.
3. Gellir defnyddio'r dull hwn ar gyfer diagnosis proses-gan benderfynu a yw annormaleddau elifiant yn cael eu hachosi gan oedran neu dymheredd y llaid.
Pan fydd elifiant BOD5 yn cynyddu, gellir defnyddio'r camau canlynol i bennu'r achos:
(1) Cyfrifwch y cerrynt θc;
(2) Dewiswch y fformiwla gyfatebol yn seiliedig ar dymheredd y dŵr i gyfrifo'r Se damcaniaethol;
(3) Cymharwch y gwerth damcaniaethol â'r gwerth gwirioneddol: Os yw'r gwerth gwirioneddol yn llawer uwch na'r gwerth damcaniaethol, mae'n nodi sioc llwyth, ocsigen toddedig annigonol, neu sylweddau gwenwynig; os yw'r gwerth gwirioneddol yn agos at y gwerth damcaniaethol ond ychydig yn uwch, mae'n nodi oedran llaid annigonol neu dymheredd rhy isel.
Dyma'r "dull diagnosis cyflym" a ddefnyddir amlaf gan beirianwyr llawdriniaethau.
IV. Casgliad: Mae deall y fformiwlâu yn allweddol i ddeall rhesymeg gweithrediad system
Mae llawer o bobl yn gyfarwydd â barnu gweithrediad gweithfeydd trin dŵr gwastraff yn seiliedig ar brofiad, ond mae angen cymorth data ar brofiad, ac mae'r fformiwlâu empirig hyn yn darparu'r sail feintiol fwyaf greddfol. Maent yn dweud wrthym: nad yw oedran llaid wedi'i osod yn fympwyol a bod angen ei gydweddu â thymheredd; tymheredd isel yw'r her fwyaf i systemau biolegol, a dylid cymryd mesurau ymlaen llaw; y tu ôl i'r newidiadau mewn elifiant BOD5 yw ymateb cyffredinol yr ecosystem ficrobaidd i'r amgylchedd. Mae deall y "perthynas triongl aur" rhwng oedran llaid, tymheredd y dŵr, ac elifiant BOD5 yn hanfodol ar gyfer cyflawni rheolaeth weithredu wirioneddol fireinio sy'n canolbwyntio ar ficro-organebau.
