Ako môžeme zlepšiť odstránenie dusíka a fosforu?

Pred úpravou bodu pridania zdroja uhlíka sa metanol najskôr čiastočne spotreboval v anaeróbnej časti pred vstupom do anoxickej sekcie na denitrifikáciu. Po úprave sa všetok metanol používa na denitrifikáciu, elimináciu spotreby metanolu v anaeróbnom sekcii a významné zníženie využitia metanolu.

Mestská odpadová voda sa často lieči pomocou procesov aktivovaných kalov, predovšetkým AAO a SBR. Aj keď tieto procesy ponúkajú vynikajúce výsledky liečby, v dôsledku nízkeho pomeru C/N mestskej odpadovej vody, zdrojový zdroj uhlíka často nespĺňa požiadavky na odstránenie dusíka a fosforu. Tieto procesy vyžadujú ďalšie opatrenia, ako napríklad pridanie externých zdrojov uhlíka, aby sa zabezpečilo, že úrovne TN a TP odpadových vôd spĺňajú normy.

To však nepochybne výrazne zvýši prevádzkové a riadiace náklady na čistiace prostriedky na odpadové vody.

◎ Náklady na zdroj uhlíka sú obmedzené: Ako môžeme znížiť náklady na zdroj uhlíka pre čistiace prostriedky na čistenie odpadových vôd?
◎ Ako sa môžeme zaoberať otázkou nedostatočných zdrojov uhlíka na odstránenie dusíka a fosforu v čistiarňach obecných odpadových vôd?
◎ Ako môžeme zlepšiť odstránenie dusíka a fosforu, keď sú zdroje uhlíka nedostatočné? ◎ ......

Zhrnuli sme nasledujúcich osem optimalizačných opatrení pre nízke - čistenie odpadových vôd uhlíka.

1. Úprava metód dávkovania zdroja uhlíka

Pridanie vonkajšieho zdroja uhlíka predovšetkým zaisťuje dostatočné organické látky v anoxickej časti na využitie baktérií, čím sa zlepší účinnosť denitrifikácie.

Na základe toho náš výskum odhalil, že niektorí operátori upravili bod sčítania metanolu z anaeróbnej časti vstupu nádrže A2/O do anoxickej sekcie. Racionálne upravili dávku metanolu (zvýšenie dávky, keď bola koncentrácia vstupnej a C/N nízka a hodnota výtoku TN vykázala vzostupný trend, a jeho zníženie, keď bola vstupná koncentrácia a pomer C/N nízky, a zníženie dávky, keď bola hodnota výtoku nízka). Implementovali tiež zodpovedajúce úpravy procesu, aby splnili požiadavky na výrobu a prevádzku, a zabezpečili, aby kvalita odpadových vôd splnila normy.

Pred úpravou bodu pridania zdroja uhlíka sa nejaký metanol prvýkrát spotreboval v anaeróbnej časti pred vstupom do anoxickej sekcie na denitrifikáciu. Po úprave sa všetok metanol použil na denitrifikáciu, elimináciu spotreby metanolu v anaeróbnom sekcii a významné zníženie využitia metanolu.

Výsledky ukazujú, že denná spotreba metanolu čistiarne odpadových vôd sa znížila približne o 45,9%, čo výrazne znižuje prevádzkové náklady. Okrem toho so znížením využívania metanolu všetky parametre kvality vody splnili normy.

2. Vylepšenia tradičných procesov úpravy vody

1) Vylepšený proces AAO

◎ Anaeróbna zóna odstraňovania fosforu a nízka zóna kyslíka sa nainštaluje v susedstve sedimentačnej zóny, čím sa tvoria integrované nastavenie. To zlepšuje účinnosť a skráti čas čistenia odpadových vôd.

◎ Využívanie princípu tlaku vzduchu, nízka - Zóna kyslíka je stanovená v prednej časti zóny prietoku vzduchu, ktorá poskytuje prírodné sily a zároveň znižuje spotrebu energie a zaťaženie nárazom.

◎ Unikátny systém regulácie rozpusteného kyslíka zvyšuje odstraňovanie CHSK, celkový dusík (TN) a celkový fosfor (TP). Je to kľúčový proces pre ošetrenie mestskej odpadovej vody z uhlíka.

2) Vylepšený proces SBR

Proces SBR je zlepšením procesu aktivovaného kalu. Ponúka výhody, ako je napríklad jednoduchá prevádzka, menej krokov, nižšie náklady, vynikajúca tuhá látka - kvapalinové oddelenie, vynikajúce odstránenie dusíka a fosforu a silné odolnosť proti zaťaženiu nárazov. Je vhodný na ošetrenie odpadovej vody z podnikov s malými objemami vody.

Je potrebné poznamenať, že na základe vylepšeného procesu SBR je možné pridať anoxickú zónu pred - na denitrifikáciu dusitanu zavedeného procesom externej recirkulácie, čím poskytuje lepšie anaeróbne prostredie pre následné anaeróbne uvoľňovanie fosforu.

Po organickej hmote v surovej vode v pred - anoxická zóna prechádza určitý stupeň hydrolýzy, efektívnejšie sa využíva fosfátom - akumulujúcimi baktériami. Ďalej, pridanie pred - anoxická zóna poskytuje viac možností pre distribúciu zdroja uhlíka v surovej vode.

Tým sa optimalizuje výber zdroja uhlíka počas distribúcie surovej vody a centralizuje ošetrenie zdroja uhlíka pre odpadovú vodu v mestských vodách, čím sa zlepší celková účinnosť optimalizácie odpadových vôd a zvyšovanie recyklácie vodných zdrojov.

1. Fáza - Metóda aktivovaného kalu vplyvu

V praxi uprednostňujeme túto metódu ako viacerých bodov.

Multi - bodový prítok bol spočiatku prijatý na zníženie rozporu medzi dopytom kyslíka a dodávkou kyslíka v biologickom rybníku, čím sa dosiahlo ochranu energie a zníženie spotreby. V súčasnosti sa táto metóda používa na dva hlavné účely:

Po prvé, zvýšenie obsahu zdroja uhlíka v štádiách denitrifikácie a odstraňovania fosforu;

Po druhé, konzumáciou nadbytočného rozpusteného kyslíka prenášaného návratom kalu a návratu nitrifikácie, optimalizuje prostredie denitrifikácie a odstraňovania fosforu, čím sa zlepšuje účinnosť liečby.

Je potrebné poznamenať, že čistiarňa odpadových vôd, ktorú sme navštívili, využíva modifikovaný proces UCT s viacerými vstupnými bodmi vody.

Zároveň sme tiež zistili, že táto prevádzková metóda má významné nevýhody. Napríklad zvýšené body vstupu do vody zvyšujú objem štruktúry a potrubného systému, ktorý nepochybne zvyšuje objem investícií do reakčných nádrží a stavebných investícií, zvyšuje prevádzkové a riadiace ťažkosti a komplikuje systém.

Ako sa však hovorí, „chyba prevažuje nad zásluhou“. V porovnaní so zlepšením denitrifikácie a účinnosti odstraňovania fosforu sú tieto nevýhody úplne zanedbateľné.

2. Pridanie anaeróbnej hydrolýzy a okyslenej nádrže

Všeobecne povedané, spoločnou metódou na zlepšenie procesov denitrifikácie a odstraňovania fosforu je pridanie anaeróbnej hydrolýzy a okyslenej nádrže (štádium) pred reaktorom denitrifikácie a odstraňovania fosforu.

Dôvodom je, že počas anaeróbnej hydrolýzy a okyslenej fázy sa veľké organické molekuly premieňajú na jednoduchšie zlúčeniny a vylučujú sa mimo buniek. To znižuje organické zaťaženie ošetrenej odpadovej vody, zlepšuje jej biologicky odbúrateľnosť, a tak zvyšuje účinnosť následnej liečby.

Napríklad v jednej vyšetrovacej čistote odpadových vôd, pred - anoxická nádrž (pre - denitrifikačná nádrž) a anaeróbna nádrž na inštaláciu pred oxidačnou priekopou {{}}% z vplyvu priamo vstupuje do predpre-} aoxická nádrž, poskytujúca uhlíkovú nádrž na denník v prípade aktívneho klau. V anaeróbnej nádrži sa veľké molekuly a realcirantné látky premieňajú na ľahko biologicky odbúrateľné látky, čo poskytuje zdroj uhlíka pre fosfát - akumulujúce baktérie.

Okrem toho veľa skutočných - svetových prípadov preukázalo, že použitie procesu hydrolýzy a acidifikácie ako kroku predbežného ošetrenia pre biologickú denitrifikáciu nízkej {{}} koncentrácia môže dopĺňať fázu denitrifikácie určitým množstvom uhlíka, účinne zlepšiť dezantifikačnú účinnosť.

Je však dôležité poznamenať, že vzhľadom na stavebné a prevádzkové náklady v nádrži hydrolýzy, ako aj skutočné podmienky odpadových vôd v určitých regiónoch by sa táto metóda mala prispôsobiť miestnym podmienkam, pričom sa berú do úvahy faktory, ako je účinnosť liečby a ekonomické náklady.

1. Správne navrhnúť nádrže primárneho objasnenia

Funkciou nádrže primárneho vyčistenia je ďalej odstrániť jemnejšie anorganické častice, ktoré nemôžu štrbiny odstrániť, čo potenciálne odstránia 10% až 20% organických látok. Má tiež určitý hydrolytický a okysľujúci účinok, čím sa znižuje záťaž na následné biologické ošetrenie jednotiek a významne zlepšuje účinnosť liečby.

Návrh primárneho objasnenia nádrže si však vyžaduje ďalšiu diskusiu, ako je to možné, do istej miery vedie k nižším zdrojom uhlíka v následných štádiách odstraňovania dusíka a fosforu.

V súčasnosti existujú tri hlavné prístupy k tomu, či navrhnúť primárny objasnenie, každý s vlastnými výhodami a nevýhodami. Návrhové a stavebné spoločnosti musia zvážiť skutočné podmienky vplyvu a špecifické konštrukčné požiadavky na primeraný návrh a konštrukciu.

1) Priame eliminácia nádrže primárneho objasnenia
Tento prístup je nepochybne dobrou voľbou pre čistiace prostriedky na odpadové vody s nízkym a mierne kolísajúcim koncentráciám SS.

Napríklad mnoho čističiek odpadových vôd (napríklad v súčasnosti populárne oneskorené oxidačné priekopové priekopové priekopy) má v súčasnosti kanalizáciu vstupujúce do biologickej nádrže bezprostredne po prechode cez štrkovú komoru.

Tento prístup má významné výhody. Znižuje stavebné investície do primárneho sedimentačného tanku a zjednodušuje proces liečby, čím sa účinne zmierňuje obmedzenia finančných a plánovania pôdy v oblasti stavebnej spoločnosti.

2) Inštalácia obtokového potrubia v primárnej sedimentačnej nádrži

Praktické skúsenosti ukazujú, že tento prístup je vhodnejší pre čistiace prostriedky na čistenie odpadových vôd s veľkými kolísavými koncentráciou SS.

Ak je koncentrácia vplyvu SS vysoká, primárna sedimentačná nádrž sa môže otvoriť, aby sa ďalej znížila SS. Ak je koncentrácia vplyvu SS nízka, obtokové potrubie sa môže otvoriť na obídenie primárnej sedimentačnej nádrže na zníženie straty organických látok, a tým zvýši obsah organického zdroja uhlíka v následných procesoch spracovania.

3) Zníženie doby hydraulickej retencie primárnej sedimentačnej nádrže

Hydraulická retenčná doba v primárnej sedimentačnej nádrži je zvyčajne 1 až 2 hodiny.

Niektorí ochranári vody však navrhli iný prístup: zníženie doby zadržania primárnej sedimentačnej nádrže na 0,5 až 1 hodinu alebo primerane zvýšenie doby hydraulického zadržiavania štrkovej komory.

Tento prístup môže do istej miery zmierniť nevýhody spojené s eliminovaním primárnej sedimentačnej nádrže.

2. Využívanie kalu na vývoj uhlíkových zdrojov

Ako už názov napovedá, táto metóda sa v určitom rozsahu zaoberá nielen problémami s likvidáciou kalov, ale tiež sa zaoberá otázkou nedostatočných zdrojov uhlíka v čističkách odpadových vôd, čo skutočne dosiahne zníženie kalu, stabilizáciu a využitie zdrojov.

Je však dôležité poznamenať, že bunkové steny mikroorganizmov kalu sú stabilné, semi - tuhé štruktúry, čo sťažuje priamu anaeróbnu hydrolýzu, ktorá je ťažko produkovaná kyselinou. Preto je potrebné predbežné ošetrenie kalu potrebné na narušenie štruktúry floc kalu a bunkových stien, účinne uvoľňujú intracelulárne látky a uvoľňovanie rozpustných organických látok, ktoré sa potom hydrolyzujú na výrobu VFA.

Metódy predbežného ošetrenia kalu vyvinuté v posledných rokoch zahŕňajú fyzikálne metódy (vysoké - tlakové tryskanie, mletie guľôčok, ultrazvuku a zahrievanie), chemické metódy (oxidácia ozónu, oxidácia chlóru a oxidácia mokra), biologické metódy a niektoré kombinované metódy.

1. Racionálny skríning externých zdrojov uhlíka

Pri výbere externých zdrojov uhlíka je nevyhnutné zabezpečiť ich kvalitu. Vonkajšie zdroje uhlíka sú primárne rozdelené do dvoch typov na základe ich pôvodu: tradičné zdroje uhlíka vrátane organických látok, ako je metanol a cukor; a organické zdroje uhlíka v odpadových vodách, ako napríklad priemyselná odpadová voda, ako je odpadová voda z pivovaru a výluha skládky.

Rôzne typy organických látok majú svoje vlastné metabolické cykly v biologických systémoch, čo prirodzene vedie k rôznej účinnosti využívania. Preto je zdrojom aj účinnosťou využitia zdroja uhlíka kľúčovými faktormi, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere zdroja uhlíka.

Praktická analýza ukázala, že aktivovaný kal vykazuje rôzne účinnosť denitrifikácie pre rôzne zdroje uhlíka s rôznymi časmi degradácie a stupňami. Pridanie octanu sodného do procesu denitrifikácie môže priniesť lepšie výsledky.

Mnohé štúdie okrem toho ukázali, že rýchlosť denitrifikácie kyseliny octovej je vyššia ako rýchlosť glukózy a etanolu. Preto pri výbere externých zdrojov uhlíka je potrebné vykonať viacero pokusov na základe konkrétneho projektu čistenia odpadových vôd, pričom výber najvhodnejšieho externého zdroja uhlíka na základe konečného výkonu liečby a ekonomických prínosov.

2. Aplikácia iných technológií

1) Krátky - Termín a denitrifikácia

Tradičná teória sa primárne spolieha na premenu dusíka amoniaku dvoma mikroorganizmami: nitritu - transformácia baktérií a nitrifikačných baktérií.

Ak je potrebná ekologická voľba medzi týmito dvoma metódami, je potrebné transformovať dusitan - výrobu baktérií do dominantnej bakteriálnej populácie v kalu, eliminovať alebo znížiť počet nitrifikačných baktérií, plne využíva nitrifikáciu počas nitritácie a potom priamo pokračujte na denitrifikáciu. Táto metóda môže významne skrátiť proces denitrifikácie reakcie.

Tento proces môže účinne ušetriť energiu v praktických aplikáciách, čím sa znižuje zdroje uhlíka približne o 40% v porovnaní s tradičnými procesmi.

2) proces kánonu

Proces Canon, známy tiež ako autotrofická denitrifikácia v biofilme, funguje takto:

Nitrozogénne baktérie v biofilme oxidáciou amoniaku na dusitan za aeróbnych podmienok; anaeróbne amónny - oxidujúce baktérie premieňajú amoniak a dusitan na plyn dusíka za anaeróbnych podmienok; a synergické pôsobenie dusitanu - a anaeróbne amónny - oxidačné baktérie nakoniec oxiduje amoniak na dusíkový plyn.

Proces Canon nevyžaduje organický zdroj uhlíka a môže sa vykonávať v úplne anorganickom prostredí. To efektívne šetrí 100% vonkajších zdrojov uhlíka a 66% dodávky plynu.

3) Anaeróbna technológia oxidácie amoniak

Anaeróbna oxidácia amónneho (AMO) primárne zahŕňa biologickú oxidáciu - redukčnú reakciu medzi dusitanom a amoniakom, ktorá sa vyskytuje pri nízkych koncentráciách rozpusteného kyslíka. Tento proces prostredníctvom intracelulárneho metabolizmu podporuje biologickú oxidáciu - redukčnú reakciu medzi dusitanom a amoniakom, čím sa odstraňuje voda z dusíka.

Táto metóda pritiahla pozornosť z čistiarní odpadových vôd v dôsledku svojho uhlíka - úspory a energie - úsporné vlastnosti, ako aj nízkej bakteriálnej výroby.

AMO baktérie primárne využívajú chemickú reakciu medzi amoniakom a dusitanom na výrobu energie. Pretože baktérie využívajú oxid uhličitý vo vzduchu ako zdroj uhlíka, nevyžadujú pridanie ďalšieho organického zdroja uhlíka, čo ich robí veľmi cennými pre praktické aplikácie.

Jeho nevýhodou je však to, že kultivácia a domestikácia baktérií AMO sú ťažké a vyžaduje veľmi prísne environmentálne požiadavky.