Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)

10. szám - Dr. Öllős Géza: A kiegyenlítés szerepe a szennyvíztisztításban

428 Hidrológiai Közlöny 1977. 10. sz. Dr. öllős G.: A kiegyenlítés szerepe tényezővel igyekeznek kielégíteni a tisztítási folyamatot [2]. Ez a módszer súlyos hibalehetőséget rejt magában. Egyesített rendszerű csatornahálózat esetében például csapadék idején kétszeres hígításra tervezett telepről éppen a — rendszerint a legnagyobb hozam esetén levonuló — legszenynyezettebb szennyvíz egy része távozik a megkerülő vezetéken, és a viszonylag hígabb szennyvíz tisztítására sokszor feleslegesen túlméretezik a műtárgyakat. A kiegyenlítéssel tehát a szennyvíztelepre érkező szennyvíz jellemző paraméterei szélsőséges fluktuálását mérsékeljük. A kiegyenlítés szükséges mértéke a szennyvíztisztítás jellegétől, illetőleg a tisztított szennyvízzel szembeni minőségi igénytől függA kiegyenlítés alapvető célja elsősorban a változások mértékének csökkentése, a kiegyenlítést követő tisztítási folyamatokhoz állandó vagy közel állandó hozamok, terhelések biztosítása. Másik fontos cél, hogy a szennyezőanyagok időben jelentkező szélsőségesen nagy koncentrációja, ill. tömege a kiegyenlítő medencében bekövetkező keveredés eredményeként csökken. Ezáltal a már meglevő telep teljesítménye fokozható, vagyis ilyenkor a kiegyenlítés a szennyvíztisztító telep fejlesztését is szolgálja. Új telep esetében a kiegyenlítés révén a tisztító berendezések méretei csökkenthetők. A kiegyenlítés mindkét esetben az ideálishoz közelebb álló üzemelési feltételek létrejöttét segíti elő. 3. A kiegyenlítés fajtái és alapesetei A kiegyenlítés a kommunális szennyvíztisztítás területén három fő alapesetre vonatkozhat: a) száraz időszakra, egyesített csatornarendszer szennyvizére, b) nedves időszakra, elválasztott csatornahálózat szennyvizére, c) egyesített csatornahálózat csapadék- és szennyvíz elegyére. Beszélhetünk koncentráció-, hozam- és anyagáram kiegyenlítésről. A szennyvíztisztító telepen történő kiegyenlítés elsősorban az a) esetben tekinthető szennyvíztisztítás fejlesztési műveletnek,|hiszen a tisztítótelep elején létesített kiegyenlítő medence térfogata ekkor elfogadható méretű, műszaki-gazdasági szempontból egyaránt megvalósítható. Az a) esetben az is előfordul, hogy a tisztító telephez csatlakozó végső főgyűjtő szakasz tere mint tározótér, a napi csúcsokat kielégítő mértékig képes mérsékelni. Ekkor az áramlási sebesség kicsivé válása, ill. az ülepedés válhat korlátozó tényezővé, hiszen ülepedést a csatornahálózat végső szakaszában sem szabad megengedni. Számos esetben a tározásos kiegyenlítő medencét (vagy medencéket) nem a szennyvíztisztító telepen, hanem a csatornahálózatban célszerű telepíteni. Ezáltal a kiegyenlítés eredményeként a tározómedence alatti csatornahálózat keresztmetszeti méretei, a hálózat üzemeltetése és a tisztítás is kedvezően befolyásolható. A kiegyenlítés céljából való állandó (szennyvíztisztító telepen) vagy időszakos (csatornahálóBemenetjel Kimenet jel y(t) i Kiegyenlítő —' '—Eleveniszapos medence medence 2. ábra. A kiegyenlítő-rendszer alapsémája Puc. 2. OcHoenan cxeMa cucmeMbt eupaenueaHun Abb. 2. Grundschema des Ausgleichungssyatems zatban) tározás helyének, mértékének, esetleges kombinációinak megválasztása alaposan átgondolt tervező, műszaki-gazdasági mérlegelést igényel, és megoldása csak rendszerelméleten alapulhat, amely a csatornahálózatban, a szennyvíztisztító telepen és a befogadóban levő fizikai, kémiai és biológiai folyamatokat egyaránt leírja. Az említetteken kívül — egyesített csatornahálózat esetén — a csapadékviszonyokat és a felszíni lefolyási viszonyokat is figyelembe kell venni. A tisztítótelepi kiegyenlítő rendszer alapsémáját a 2. ábra szemlélteti [5]. A teljes kiegyenlítő rendszer a gyakorlatban tehát két teljes keveredést biztosító medencéből áll, az első a kiegyenlítő medence, a második a tisztítást végző eleveniszapos levegőztető medence. A keveredést alig biztosító medencék, mint az ülepítő medencék, a szóban forgó esetben figyelmen kívül hagyhatók, mivel az áramlás jellege (csőreaktor) a kiegyenlítődés szempontjából kedvezőtlen, és a tartózkodási idő rendszerint rövid. Az ülepítők egyes esetekben azonban térfogati (hozam) kiegyenlítésre használhatók. Ha az ábrán vázolt folyamatot a bemenet—kimenet párok alapján vizsgáljuk, akkor a fekete doboz (black box) jellemzési módszerrel állunk szemben. A fekete doboz olyan absztrakt objektum, amely a bemenetekre kimeneteket szolgáltat válaszul, de a benne történtekről, vagy a változásokról nem tájékoztat. A kimenet értékek a bemenet értékekből akkor számíthatók, ha valamely dinamikus modell, amit néha transzformációs (válasz) függvénynek is neveznek, a folyamat leírására rendelkezésre áll. A kiegyenlítési folyamat leírására azonban nemcsak a fekete doboz módszer használatos, ismertek determinisztikus, illetve részben determinisztikus modellek is. 4. A szennyvíztisztító telep mint lineáris rendszer A rendszer olyan objektumok, az adott esetben olyan szennyvíztisztítási műveletek összessége, amelyeket kölcsönhatások és kölcsönös összefüggések kapcsolnak össze. A rendszer meghatározásának szokásos kiindulópontja, ha a rendszert mint kimenet-bemenet párok halmazát határozzuk meg. A rendszer állapota — első megközelítésben — azt az adott időpontban megadott információt jelenti, amely ettől az időponttól kezdve a rendszer viselkedésének meghatározásához szükséges. A rendszert általában állapotegyenleteivel, vagy a bemenetek terének a ki-