Azot ve fosfor çıkarmayı nasıl iyileştirebiliriz?

Karbon kaynağı toplama noktasını ayarlamadan önce, metanol ilk olarak anaerobik kesitte denitrifikasyon için anoksik kesit girmeden önce tüketildi. Ayarlamadan sonra, tüm metanol denitrifikasyon için kullanılır, anaerobik kesitteki metanol tüketimini ortadan kaldırır ve metanol kullanımını önemli ölçüde azaltır.

Belediye atık su genellikle AAO ve SBR olmak üzere aktif çamur işlemleri kullanılarak tedavi edilir. Bu işlemler, belediye atık suyunun düşük C/N oranı nedeniyle mükemmel tedavi sonuçları sunarken, etkili karbon kaynağı genellikle azot ve fosfor çıkarma gereksinimlerini karşılayamamaktadır. Bu işlemler, atık TN ve TP seviyelerinin standartları karşılamasını sağlamak için dış karbon kaynaklarının eklenmesi gibi ek önlemler gerektirir.

Ancak bu, şüphesiz kanalizasyon arıtma tesislerinin işletme ve yönetim maliyetlerini önemli ölçüde artıracaktır.

◎ Karbon kaynağı maliyetleri sınırlıdır: Kanalizasyon arıtma tesisleri için karbon kaynağı maliyetlerini nasıl azaltabiliriz?
Asacting Belediye Atıksu Arıtma Tesislerinde Azot ve Fosfor Kalkısı için Yetersiz Karbon Kaynakları Konusunu Nasıl ele alabiliriz?
◎ Karbon kaynakları yetersiz olduğunda azot ve fosfor çıkarmayı nasıl iyileştirebiliriz? ◎ ......

Düşük - karbon kaynağı atık su arıtımı için aşağıdaki sekiz optimizasyon ölçümünü özetledik.

1. Karbon kaynağı dozaj yöntemlerini ayarlama

Harici bir karbon kaynağı eklenmesi, öncelikle anoksik bölümde denitrifikasyonun kullanılması için yeterli organik madde sağlar, böylece denitrifikasyon verimliliğini artırır.

Buna dayanarak, araştırmamız bazı operatörlerin metanol ilave noktasını A2/O tankının anaerobik bölüm girişinden anoksik bölüme ayarladığını ortaya koydu. Ayrıca metanol dozunu rasyonel olarak ayarladılar (giriş konsantrasyonu ve C/N oranı düşük olduğunda dozu arttırdı ve atık TN değeri yukarı doğru bir eğilim gösterdi ve giriş konsantrasyonu ve C/N oranı düşük olduğunda ve efflüent TN değeri düşük olduğunda dozu azalttı). Ayrıca, üretim ve işletim gereksinimlerini karşılamak ve atık su kalitesinin Standartları karşılamasını sağlamak için karşılık gelen süreç ayarlamaları uyguladılar.

Karbon kaynağı toplama noktasını ayarlamadan önce, denitrifikasyon için anoksik kesite girmeden önce anaerobik bölümde bazı metanol tüketildi. Ayarlamadan sonra, denitrifikasyon için tüm metanol kullanıldı, anaerobik kesitteki metanol tüketimini ortadan kaldırdı ve metanol kullanımını önemli ölçüde azaltı.

Sonuçlar, kanalizasyon arıtma tesisinin günlük metanol tüketiminin yaklaşık%45.9 azaldığını ve işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaldığını göstermektedir. Ayrıca, metanol kullanımındaki azalma ile tüm su kalitesi parametreleri standartları karşılamıştır.

2. Geleneksel su arıtma süreçlerinde iyileştirmeler

1) Geliştirilmiş AAO süreci

◎ Anaerobik bir fosfor çıkarma bölgesi ve düşük - oksijen havalandırma bölgesi, sedimantasyon bölgesine bitişik ve entegre bir kurulum oluşturur. Bu, verimliliği artırır ve kanalizasyon arıtma süresini kısaltır.

◎ Hava basıncı prensibinden yararlanarak, hava akış bölgesinin önünde düşük - oksijen havalandırma bölgesi kurulur ve enerji tüketimini ve şok yüklerini azaltırken doğal kuvvetler sağlar.

◎ Eşsiz çözünmüş bir oksijen kontrol sistemi, COD, toplam azot (TN) ve toplam fosfor (TP) 'nin çıkarılmasını arttırır. Düşük - karbon kaynak kentsel kanalizasyon arıtımı için önemli bir süreçtir.

2) Geliştirilmiş SBR işlemi

SBR işlemi aktif çamur işleminde bir gelişmedir. Basit çalışma, daha az adım, daha düşük maliyetler, mükemmel katı - sıvı ayırma, üstün azot ve fosfor çıkarma ve şok yüklerine karşı güçlü direnç gibi avantajlar sunar. Küçük su hacimleri olan işletmelerden atık suların işlenmesi için uygundur.

Geliştirilmiş SBR sürecine dayanarak, dış sirkülasyon işlemi tarafından getirilen nitriti denitrifikasyona ve sonraki anaerobik fosfor salınımı için daha iyi bir anaerobik ortam sağlayan bir pre - anoksik bölgenin ilave edilebileceğini belirtmek gerekir.

Pre - anoksik bölgesindeki ham sudaki organik madde belirli bir hidroliz derecesine girdikten sonra, fosfat - biriken bakteriler tarafından daha etkili bir şekilde kullanılır. Ayrıca, bir pre - anoksik bölgesinin eklenmesi, ham sudaki karbon kaynağı dağılımı için daha fazla seçenek sağlar.

Bu, ham su dağılımı sırasında karbon kaynağı seçimini optimize eder ve belediye atık su için karbon kaynağı tedavisini merkezileştirir, böylece genel atık su optimizasyonu verimliliğini artırır ve su kaynağı geri dönüşümünü artırır.

1. aşama - Etkili aktif çamur yöntemi

Uygulamada, bu yöntemi çoklu - nokta girişi olarak adlandırmayı tercih ediyoruz.

Biyolojik havuzda oksijen talebi ve oksijen arzı arasındaki tutarsızlığı azaltmak için başlangıçta çoklu - nokta girişi benimsenmiştir, böylece enerji tasarrufu ve tüketim azaltma elde edilmiştir. Şu anda, bu yöntem iki ana amaç için kullanılmaktadır:

İlk olarak, denitrifikasyon ve fosfor çıkarma aşamalarındaki karbon kaynağı içeriğini arttırmak;

İkincisi, çamur geri dönüşü ve nitrifikasyon çözeltisi geri dönüşü ile taşınan aşırı çözünmüş oksijen tüketerek, denitrifikasyon ve fosfor çıkarma reaksiyon ortamını optimize eder, böylece tedavi verimliliğini artırır.

Ziyaret ettiğimiz bir atık su arıtma tesisinin, birden fazla su giriş noktasına sahip modifiye edilmiş bir UCT işlemi kullandığını belirtmek gerekir.

Aynı zamanda, bu çalışma yönteminin önemli dezavantajları olduğunu da keşfettik. Örneğin, artan su giriş noktaları, şüphesiz reaksiyon tankının ve inşaat yatırımının hacmini arttıran, operasyonel ve yönetim zorluklarını artıran ve sistemi karmaşıklaştıran yapının ve boru sisteminin hacmini arttırır.

Ancak, deyişle, "bir kusur bir liyakat ağır basar." Denitrifikasyon ve fosfor giderim verimliliğini artırmaya kıyasla, bu dezavantajlar tamamen ihmal edilebilir.

2. Anaerobik bir hidroliz ve asitleştirme tankı eklenmesi

Genel olarak konuşursak, denitrifikasyon ve fosfor çıkarma işlemlerini iyileştirmek için yaygın bir yöntem, denitrifikasyon ve fosfor çıkarma reaktöründen önce bir anaerobik hidroliz ve asitleştirme tankı (aşama) eklemektir.

Bunun nedeni, anaerobik hidroliz ve asitleştirme aşaması sırasında büyük organik moleküllerin daha basit bileşiklere dönüştürülmesi ve hücrelerin dışında salgılanmasıdır. Bu, tedavi edilen atık suyun organik yükünü azaltır, biyolojik olarak bozunabilirliğini artırır ve böylece sonraki tedavinin etkinliğini arttırır.

Örneğin, incelenen bir atık su arıtma tesisinde, bir pre - anoksik tank (pre - denitrifikasyon tankı) ve bir anaerobik tank, etkili akışın doğrudan denitrifikasyonunun doğrudan slitinde karbon kaynağını sağlayarak, oksidasyon hendek - denitrifikasyon tankı) ve bir anaerobik tank kuruldu. Anaerobik tankta, büyük moleküller ve inatçı maddeler kolayca biyolojik olarak parçalanabilir maddelere dönüştürülür ve fosfat - biriken bakteriler için bir karbon kaynağı sağlar.

Ek olarak, birçok gerçek - dünya vakası, hidroliz ve asitleştirme işleminin düşük - konsantrasyonlu atık suyunun biyolojik denitrifikasyonu için bir ön muamele aşaması olarak kullanılmasının, denitrifikasyon aşamasını belirli bir miktarda karbon kaynağı ile destekleyebileceğini ve denitrifikasyon verimliliğini etkili bir şekilde iyileştirebildiğini göstermiştir.

Bununla birlikte, hidroliz tankının inşaat ve işletim maliyetleri ve belirli bölgelerdeki gerçek kanalizasyon koşulları göz önüne alındığında, bu yöntemin tedavi etkinliği ve ekonomik maliyetler gibi faktörler dikkate alınarak yerel koşullara göre uyarlanması gerektiğini belirtmek önemlidir.

1. Birincil açıklama tanklarını uygun şekilde tasarlayın

Birincil açıklama tankının işlevi, grit odalarının çıkarılamadığı daha ince inorganik parçacıkları daha da uzaklaştırmaktır, bu da organik maddenin% 10 ila% 20'sini ortadan kaldırır. Ayrıca belirli bir hidrolitik ve asitleştirici etkiye sahiptir, böylece sonraki biyolojik arıtma birimleri üzerindeki yükü azaltır ve tedavi verimliliğini önemli ölçüde iyileştirir.

Bununla birlikte, birincil açıklama tankının tasarımı, bir dereceye kadar, sonraki azot ve fosfor çıkarma aşamalarında daha düşük karbon kaynaklarına yol açabileceği gibi daha fazla tartışmayı gerektirir.

Şu anda, her biri kendi avantajları ve dezavantajları olan bir birincil açıklama tankı tasarlayıp tasarlamayacağınız konusunda üç ana yaklaşım vardır. Tasarım ve inşaat şirketleri, uygun tasarım ve inşaat için gerçek etkili koşulları ve belirli inşaat gereksinimlerini dikkate almalıdır.

1) Birincil açıklama tankını doğrudan ortadan kaldırır
Bu yaklaşım şüphesiz düşük ve orta derecede dalgalanan etkili SS konsantrasyonlarına sahip kanalizasyon arıtma tesisleri için iyi bir seçenektir.

Örneğin, birçok kanalizasyon arıtma tesisi (şu anda popüler gecikmiş havalandırma oksidasyon hendek işlemi gibi) şu anda kum odasından geçtikten sonra hemen biyolojik tanka giren kanalizasyona sahiptir.

Bu yaklaşımın önemli avantajları vardır. Birincil sedimantasyon tankı için inşaat yatırımını azaltır ve tedavi sürecini basitleştirerek inşaat şirketinin finansal ve arazi planlama kısıtlamalarını etkili bir şekilde hafifletir.

2) Birincil sedimantasyon tankına bir bypass borusunun takılması

Pratik deneyim, bu yaklaşımın, etkili SS konsantrasyonunda büyük dalgalanmalara sahip kanalizasyon arıtma tesisleri için daha uygun olduğunu göstermektedir.

Etkili SS konsantrasyonu yüksek olduğunda, SS'yi daha da azaltmak için birincil sedimantasyon tankı açılabilir. Etkili SS konsantrasyonu düşük olduğunda, bypass borusu, organik madde kaybını azaltmak ve böylece sonraki tedavi süreçlerinde organik karbon kaynak içeriğini arttırmak için birincil sedimantasyon tankını atlamak için açılabilir.

3) Birincil sedimantasyon tankının hidrolik tutma süresinin azaltılması

Tipik olarak, bir primer sedimantasyon tankının hidrolik tutma süresi 1 ila 2 saattir.

Bununla birlikte, bazı su koruma uzmanları farklı bir yaklaşım önermişlerdir: birincil sedimantasyon tankının tutma süresini 0.5 ila 1 saate indirmek veya Grit Odasının hidrolik tutma süresini uygun şekilde arttırmak.

Bu yaklaşım, bir dereceye kadar, birincil sedimantasyon tankının ortadan kaldırılmasıyla ilişkili dezavantajları hafifletebilir.

2. Karbon kaynakları geliştirmek için çamur kullanmak

Adından da anlaşılacağı gibi, bu yöntem sadece çamur bertaraf sorunlarını bir dereceye kadar ele almakla kalmaz, aynı zamanda kanalizasyon arıtma tesislerinde yetersiz karbon kaynakları konusunu da ele alır, gerçekten çamur azaltma, stabilizasyon ve kaynak kullanımına ulaşır.

Bununla birlikte, çamur mikroorganizmalarının hücre duvarlarının stabil, yarı - sert yapılar olduğunu ve doğrudan anaerobik hidrolizi asit üretmeyi zorlaştırdığını belirtmek önemlidir. Bu nedenle, çamur flok yapısını ve hücre duvarlarını bozmak, hücre içi maddeleri etkili bir şekilde serbest bırakmak ve daha sonra VFA'lar üretmek için hidrolize edilen çözünür organik maddeyi serbest bırakmak için çamur ön tedavisi gereklidir.

Son yıllarda geliştirilen çamur ön tedavi yöntemleri arasında fiziksel yöntemler (yüksek - basınç jeti, boncuk öğütme, ultrasonikasyon ve ısıtma), kimyasal yöntemler (ozon oksidasyonu, klor oksidasyonu ve ıslak oksidasyon), biyolojik yöntemler ve bazı kombine yöntemler bulunur.

1. Dış karbon kaynaklarının rasyonel taraması

Harici karbon kaynaklarını seçerken, kalitelerini sağlamak çok önemlidir. Dış karbon kaynakları öncelikle kökenlerine göre iki tipte kategorize edilir: metanol ve şeker gibi organik madde dahil geleneksel karbon kaynakları; ve bira fabrikası atık su ve düzenli depolama süzülme suyu gibi endüstriyel atık su gibi organik atık su karbon kaynakları.

Farklı organik madde türlerinin biyolojik sistemlerde kendi metabolik döngüleri vardır, bu da doğal olarak değişen kullanım verimliliğine neden olur. Bu nedenle, karbon kaynağının hem kaynağı hem de kullanım verimliliği, bir karbon kaynağı seçerken dikkate alınması gereken temel faktörlerdir.

Pratik analiz, aktif çamurun farklı karbon kaynakları için değişen denitrifikasyon verimliliği sergilediğini, değişen bozunma süreleri ve derecelerle göstermiştir. Denitrifikasyon işlemine sodyum asetat eklenmesi daha iyi sonuçlar verebilir.

Ek olarak, çok sayıda çalışma asetik asidin denitrifikasyon reaksiyon oranının glikoz ve etanolden daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, dış karbon kaynakları seçerken, spesifik atık su arıtma projesine dayanarak çoklu denemeler yapmak, nihai tedavi performansına ve ekonomik faydalara dayalı en uygun dış karbon kaynağını seçmek gerekir.

2. Diğer teknolojilerin uygulanması

1) Kısa - terim nitrifikasyon ve denitrifikasyon

Geleneksel teori öncelikle amonyak azotunun iki mikroorganizma ile dönüştürülmesine dayanır: nitrit - Dönüştürme bakterileri ve nitrifikasyon bakterilerini.

İki yöntem arasında ekolojik bir seçim gerekiyorsa, bakterilerin çamurdaki baskın bakteri popülasyonuna - üretmek, nitritifik bakteri sayısını ortadan kaldırmak veya azaltmak, nitritasyon aşamasında tam olarak kullanmak ve daha sonra doğrudan denitrifikasyona geçmek gerekir. Bu yöntem denitrifikasyon reaksiyon işlemini önemli ölçüde kısaltabilir.

Bu süreç pratik uygulamalarda enerji tasarrufu sağlayarak karbon kaynaklarını geleneksel süreçlere kıyasla yaklaşık% 40 azaltabilir.

2) Canon süreci

Bir biyofilm içinde ototrofik denitrifikasyon olarak da bilinen Canon süreci aşağıdaki gibi çalışır:

Biyofilm içindeki nitrosojenik bakteriler, aerobik koşullar altında amonyakları nitritten oksit eder; Anaerobik amonyum - Oksitleyici bakteriler, amonyak ve nitriyi anaerobik koşullar altında azot gazına dönüştürür; ve nitrit - üretim ve anaerobik amonyumun sinerjik etkisi - oksitleyici bakteriler nihayetinde amonyakları azot gazına oksitler.

Canon işlemi organik bir karbon kaynağı gerektirmez ve tamamen inorganik bir ortamda gerçekleştirilebilir. Bu, dış karbon kaynaklarının% 100'ünü ve gaz tedarikinin% 66'sını etkili bir şekilde tasarruf eder.

3) Anaerobik amonyum oksidasyon teknolojisi

Anaerobik amonyum oksidasyonu (AMO) öncelikle düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonları altında meydana gelen nitrit ve amonyak arasındaki biyolojik oksidasyonu - azaltma reaksiyonunu içerir. Bu süreç, hücre içi metabolizma yoluyla, nitrit ve amonyak arasındaki biyolojik oksidasyonu - azaltma reaksiyonunu teşvik eder, böylece suyu azottan çıkarır.

Bu yöntem, karbon - tasarruf ve enerjisi - tasarruf özelliklerinin yanı sıra düşük bakteriyel üretiminden dolayı kanalizasyon arıtma tesislerinden dikkat çekmiştir.

AMO bakterileri, enerji üretmek için öncelikle amonyak ve nitrit arasındaki kimyasal reaksiyonu kullanır. Bakteriler havada bir karbon kaynağı olarak karbondioksit kullandığından, ek bir organik karbon kaynağının eklenmesini gerektirmez, bu da onları pratik uygulamalar için oldukça değerli hale getirir.

Bununla birlikte, dezavantajı, AMO bakterilerinin yetiştirilmesi ve evcilleştirilmesinin zor olduğu ve çok katı çevresel gereksinimler gerektirmesidir.