Kuinka voimme parantaa typpi- ja fosforinpoistoa?

Ennen hiililähteen lisäyspisteen säätämistä metanolia kulutettiin ensin osittain anaerobisessa osassa ennen anoksisen osan siirtymistä denitrifikaatiota varten. Sopeutumisen jälkeen kaikkia metanolia käytetään denitrifikaatioon, poistamalla metanolin kulutus anaerobisessa osassa ja vähentämällä merkittävästi metanolin käyttöä.

Kunnan jätevettä käsitellään usein aktiivisten lietteen prosesseilla, pääasiassa AAO: lla ja SBR: llä. Vaikka nämä prosessit tarjoavat erinomaisia ​​hoitotuloksia, johtuen kunnallisen jätevesien alhaisesta C/N -suhteesta, vaikuttava hiililähde ei usein täytä typpi- ja fosforin poistoa koskevia vaatimuksia. Nämä prosessit vaativat lisätoimenpiteitä, kuten ulkoisten hiililähteiden lisäämistä, jotta voidaan varmistaa, että TN- ja TP -tasot täyttävät standardit.

Tämä kuitenkin lisää huomattavasti merkittävästi jätevedenkäsittelylaitosten toiminta- ja hallintakustannuksia.

◎ Hiililähteen kustannukset ovat rajoitetut: Kuinka voimme vähentää jätevedenkäsittelylaitoksen hiililähdekustannuksia?
◎ Kuinka voimme puuttua typpien ja fosforinpoistojen riittämättömiin hiililähteisiin kunnallisissa jätevedenpuhdistamoissa?
◎ Kuinka voimme parantaa typpeä ja fosforin poistamista, kun hiililähteet eivät ole riittämättömiä? ◎ ......

Olemme tiivistäneet seuraavat kahdeksan optimointimittausta alhaiselle - hiililähteen jäteveden käsittelylle.

1. Hiililähteen annosmenetelmien säätäminen

Ulkoisen hiililähteen lisääminen varmistaa ensisijaisesti riittävän orgaanisen aineen anoksisessa osassa bakteerien hyödyntämistä varten, mikä parantaa denitrifikaatiotehokkuutta.

Tämän perusteella tutkimuksemme paljasti, että jotkut operaattorit säätivät metanolin lisäyspisteen A2/O -säiliön anaerobisesta osiosta anoksiseen osaan. He myös säätävät rationaalisesti metanoliannosta (annan lisääminen, kun sisääntulon pitoisuus ja C/N -suhde olivat alhaiset ja jätevesien TN -arvo osoitti ylöspäin suuntautuvaa suuntausta ja vähensi sitä, kun sisääntulon pitoisuus ja C/N -suhde olivat alhaiset ja vähentäen annoksen, kun annos TN -arvo oli alhainen). Ne toteuttivat myös vastaavat prosessinmuutokset täyttääkseen tuotanto- ja käyttövaatimukset ja varmistamaan, että jätevesien laadun MET -standardit.

Ennen hiililähteen lisäyspisteen säätämistä jonkin verran metanolia kulutettiin ensin anaerobisessa osassa ennen anoksisen osan siirtymistä denitrifikaatiota varten. Sopeutumisen jälkeen kaikkia metanolia käytettiin denitrifikaatioon, poistaen metanolin kulutuksen anaerobisessa osassa ja vähentämällä merkittävästi metanolin käyttöä.

Tulokset osoittavat, että jätevedenkäsittelylaitoksen päivittäinen metanolin kulutus on vähentynyt noin 45,9%, mikä vähentää merkittävästi käyttökustannuksia. Lisäksi metanolin käytön vähentyessä kaikki veden laatuparametrit ovat täyttäneet standardit.

2. parannukset perinteisiin vedenkäsittelyprosesseihin

1) Parannettu AAO -prosessi

◎ Anaerobinen fosforinpoistovyöhyke ja matala - hapen ilmoitusvyöhyke asennetaan sedimentaatiovyöhykkeen viereen muodostaen integroidun asennuksen. Tämä parantaa tehokkuutta ja lyhentää jätevedenkäsittelyä.

◎ Ilmapaineen periaatteen hyödyntäminen, alhainen - happea ilmastointivyöhyke perustuu ilmavirtavyöhykkeen etuosaan, mikä tarjoaa luonnonvoimat vähentäen samalla energiankulutusta ja iskukuormia.

◎ Ainutlaatuinen liuenneen hapenhallintajärjestelmä parantaa COD: n, kokonaistypen (TN) ja kokonaisfosforin (TP) poistoa. Se on avainprosessi alhaiselle - hiililähteen viemärijahoitukselle.

2) Parannettu SBR -prosessi

SBR -prosessi on parannus aktivoidun lietteen prosessiin. Se tarjoaa etuja, kuten yksinkertainen toiminta, vähemmän vaiheita, alhaisemmat kustannukset, erinomaiset kiinteät - nesteerottelut, ylivoimainen typpi ja fosforinpoisto ja vahva vastus iskukuormille. Se soveltuu jäteveden käsittelyyn yrityksillä, joilla on pieni vesimääräinen.

On syytä huomata, että parannetun SBR -prosessin perusteella voidaan lisätä pre - anoksista vyöhykettä denitrifioidaksesi ulkoisen kierrätysprosessin käyttöön ottamaa nitriittiä, joka tarjoaa paremman anaerobisen ympäristön seuraavaa anaerobista fosforin vapautumista varten.

Pre -}}}}}}}}}}}}- -vyöhykkeen orgaanisen aineen jälkeen sitä käytetään tehokkaammin fosfaatilla - keräämällä bakteereja. Lisäksi pre -- anoksisen vyöhykkeen lisääminen tarjoaa enemmän vaihtoehtoja hiililähteen jakautumiseen raakavedessä.

Tämä optimoi hiililähteen valinnan raakavesien jakautumisen aikana ja keskittää kuntien jäteveden hiililähteenkäsittelyn parantaen siten jäteveden optimointitehokkuutta ja lisäämällä vesivarojen kierrätystä.

1. Vaihe - vaikuttava aktivoitu lietteen menetelmä

Käytännössä viitataan mieluummin tähän menetelmään multi - pisteen virtaukseksi.

Multi - pisteen virta annettiin alun perin vähentämään hapen kysynnän ja hapen tarjonnan välistä eroa biologisessa lampissa, saavuttaen siten energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen. Tällä hetkellä tätä menetelmää käytetään kahteen päätarkoitukseen:

Ensinnäkin hiililähdepitoisuuden lisäämiseksi denitrifikaatio- ja fosforinpoistovaiheissa;

Toiseksi, kuluttamalla liuenneen palautuksen ja nitrifikaatioliuoksen palauttamalla liuennettua happea, se optimoi denitrifikaatio- ja fosforinpoistoreaktioympäristön parantaen siten hoidon tehokkuutta.

On syytä huomata, että vierailemme jätevedenpuhdistamo käyttää modifioitua UCT -prosessia, jossa on useita vedenpoistopisteitä.

Samanaikaisesti huomasimme myös, että tällä toimintamenetelmällä on merkittäviä haittoja. Esimerkiksi lisääntynyt veden sisääntulon pisteet lisäävät rakenteen ja putkistojärjestelmän määrää, mikä epäilemättä lisää reaktiosäiliön ja rakennusinvestointien määrää, lisää toiminta- ja hallintavaikeuksia ja vaikeuttaa järjestelmää.

Kuten sanonta kuuluu, "virhe on suurempi kuin ansio." Verrattuna denitrifikaation ja fosforin poistotehokkuuden parantamiseen, nämä haittot ovat täysin vähäisiä.

2. Anaerobisen hydrolyysin ja happamakesäiliön lisääminen

Yleisesti ottaen yleinen menetelmä denitrifikaatio- ja fosforinpoistoprosessien parantamiseksi on lisätä anaerobinen hydrolyysi ja happamoitusa säiliö (vaihe) ennen denitrifikaatiota ja fosforin poistoreaktoria.

Tämä johtuu siitä, että anaerobisen hydrolyysin ja happamoitumisvaiheen aikana suuret orgaaniset molekyylit muunnetaan yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi ja erittyvät solujen ulkopuolella. Tämä vähentää hoidettavan jäteveden orgaanista kuormaa, parantaa sen biohajoavuutta ja parantaa siten seuraavan hoidon tehokkuutta.

Esimerkiksi yhdellä tutkittavalla jätevedenkäsittelylaitoksella pre - anoksinen säiliö (pre - denitrifikaatiosäiliö) ja anaerobinen säiliö asennettiin ennen hapettumisen ojaa . 10% vaikuttavaa virtausta suoraan - anoxic -säiliöstä, joka tarjoaa hiililähteen denitrifikaatioon. Anaerobisessa säiliössä suuret molekyylit ja uudelleenkehitysaineet muunnetaan helposti biohajoaviksi aineiksi, mikä tarjoaa hiililähteen fosfaatille - kertyviä bakteereja.

Lisäksi monet todelliset - maailmantapaukset ovat osoittaneet, että hydrolyysin ja happamoitumisprosessin käyttäminen alhaisen - pitoisuuden biologisen denitrifikaation esikäsittelyvaiheessa kunnallisen jätevesien voi täydentää denitrifikaatiovaihetta tietyllä määrällä hiililähdettä, mikä parantaa tehokkaasti denitrifikaatiotehokkuutta.

On kuitenkin tärkeää huomata, että kun otetaan huomioon hydrolyysisäiliön rakennus- ja käyttökustannukset, samoin kuin tietyillä alueilla olevat viemäriolosuhteet, tämä menetelmä tulisi räätälöidä paikallisiin olosuhteisiin ottaen huomioon tekijät, kuten hoidon tehokkuus ja taloudelliset kustannukset.

1. Suunnittele ensisijaiset selkeyssäiliöt oikein

Ensisijainen selventämissäiliön tehtävä on poistaa edelleen hienommat epäorgaaniset hiukkaset, joita hiekkakammiot eivät voi poistaa, potentiaalisesti poistaen 10% - 20% orgaanisesta aineesta. Sillä on myös tietty hydrolyyttinen ja happamoiva vaikutus, mikä vähentää kuormaa seuraaviin biologisiin käsittelyyksiköihin ja parantaa merkittävästi hoidon tehokkuutta.

Ensisijaisen selkeytyssäiliön suunnittelu vaatii kuitenkin lisäkeskustelua, koska se voi tietyssä määrin johtaa alhaisempiin hiililähteisiin seuraavissa typpi- ja fosforinpoistovaiheissa.

Tällä hetkellä on olemassa kolme päätapaa, onko ensisijaisen selkeyssäiliön suunnittelu vai ei, jokaisella on omat edut ja haitat. Suunnittelu- ja rakennusyritysten on harkittava todellisia vaikuttavia olosuhteita ja erityisiä rakennusvaatimuksia asianmukaiselle suunnittelulle ja rakentamiselle.

1) ensisijaisen selkeyssäiliön suoraan poistaminen
Tämä lähestymistapa on epäilemättä hyvä vaihtoehto jätevedenkäsittelylaitoksille, joilla on matala ja kohtalaisen vaihtelevat SS -pitoisuudet.

Esimerkiksi monilla jätevedenkäsittelylaitoksilla (kuten tällä hetkellä suosittulla viivästyneellä ilmaston hapettumisprosessilla) on tällä hetkellä viemäri, joka saapuu biologiseen säiliöön heti kulkeutumisen jälkeen rakeikammion läpi.

Tällä lähestymistavalla on merkittäviä etuja. Se vähentää primaarisen sedimentaatiosäiliön rakennusinvestointeja ja yksinkertaistaa hoitoprosessia lievittäen tehokkaasti rakennusyhtiön taloudellisia ja maan suunnittelurajoituksia.

2) Ohitusputken asentaminen ensisijaiseen sedimentaatiosäiliöön

Käytännöllinen kokemus osoittaa, että tämä lähestymistapa sopii paremmin jätevedenpuhdistamoihin, joiden SS -pitoisuuden heilahtelu on suuria.

Kun vaikuttava SS -pitoisuus on korkea, ensisijainen sedimentaatiosäiliö voidaan avata SS: n vähentämiseksi edelleen. Kun vaikuttava SS -pitoisuus on alhainen, ohitusputki voidaan avata primaarisen sedimentaatiosäiliön ohittamiseksi orgaanisen aineen menetyksen vähentämiseksi ja siten lisäämään orgaanista hiililähdepitoisuutta seuraavissa hoitoprosesseissa.

3) Ensisijaisen sedimentaatiosäiliön hydraulisen retentioajan vähentäminen

Tyypillisesti primaarisen sedimentaatiosäiliön hydraulinen retentioaika on 1-2 tuntia.

Jotkut veden luonnonsuojelijat ovat kuitenkin ehdottaneet erilaista lähestymistapaa: ensisijaisen sedimentaatiosäiliön retentioajan vähentäminen 0,5 - 1 tuntiin tai pidentäen grit -kammion hydraulista retentioaikaa.

Tämä lähestymistapa voi tietyssä määrin lievittää haittoja, jotka liittyvät ensisijaisen sedimentaatiosäiliön poistamiseen.

2. lietteen hyödyntäminen hiililähteiden kehittämiseen

Kuten nimestä voi päätellä, tämä menetelmä ei vain käsittele lietteen hävittämiskysymyksiä tietyssä määrin, vaan se käsittelee myös jätevedenkäsittelylaitoksen riittämättömiä hiililähteitä, saavuttaen todella lietteen vähentämisen, vakauttamisen ja resurssien hyödyntämisen.

On kuitenkin tärkeää huomata, että lietteen mikro -organismien soluseinät ovat stabiileja, puoliksi - jäykät rakenteet, mikä tekee suorat anaerobisen hydrolyysin vaikeaa hapon tuottamista. Siksi lietteen esikäsittely on välttämätöntä lietteen floc -rakenteen ja soluseinämien häiritsemiseksi, vapauttaen tehokkaasti solunsisäiset aineet ja vapauttaen liukoisen orgaanisen aineen, joka sitten hydrolysoidaan VFA: n tuottamiseksi.

Viime vuosina kehitetyt lietteen esikäsittelymenetelmät sisältävät fysikaaliset menetelmät (korkea - paineen suihkutus, helmen jyrsintä, ultraääni ja lämmitys), kemialliset menetelmät (otsonin hapettuminen, klooriopetus ja märkä hapettuminen), biologiset menetelmät ja joitain yhdistettyjä menetelmiä.

1. Ulkoisten hiililähteiden rationaalinen seulonta

Kun valitset ulkoisia hiililähteitä, on tärkeää varmistaa niiden laatu. Ulkoiset hiililähteet luokitellaan ensisijaisesti kahteen tyyppiin niiden alkuperän perusteella: perinteiset hiililähteet, mukaan lukien orgaaninen aine, kuten metanoli ja sokeri; ja orgaanisten jätevesien hiililähteet, kuten teollisuusjätevesi, kuten panimon jätevesi ja kaatopaikkojen suojelu.

Erityyppisillä orgaanisilla aineilla on omat metaboliset syklit biologisissa järjestelmissä, mikä johtaa luonnollisesti vaihteleviin käyttötehokkuuteen. Siksi sekä hiililähteen lähde- että hyödyntämistehokkuus ovat avaintekijöitä, jotka on otettava huomioon hiililähteen valittaessa.

Käytännöllinen analyysi on osoittanut, että aktivoidulla lietteellä on erilainen denitrifikaatiotehokkuus eri hiililähteille vaihtelevilla hajoamisajoilla ja asteilla. Natriumasetaatin lisääminen denitrifikaatioprosessiin voi tuottaa parempia tuloksia.

Lisäksi lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että etikkahapon denitrifikaatioreaktionopeus on korkeampi kuin glukoosin ja etanolin. Siksi, kun valitset ulkoisia hiililähteitä, on tarpeen suorittaa useita kokeita erityisen jätevedenkäsittelyprojektin perusteella, valitsemalla sopivin ulkoinen hiililähde lopullisen hoidon suorituskyvyn ja taloudellisten etujen perusteella.

2. Muiden tekniikoiden soveltaminen

1) Lyhyt - termi nitrifikaatio ja denitrifikaatio

Perinteinen teoria perustuu pääasiassa ammoniakkitypen muuntamiseen kahdella mikro -organismilla: nitriitti - bakteerien ja nitrifiointibakteerien muuntaminen.

Jos kahden menetelmän välinen ekologinen valinta on välttämätöntä, on tarpeen muuttaa nitriitti -, joka tuottaa bakteereja lietteen hallitsevaksi bakteeripopulaatioksi, eliminoida tai vähentää nitrifiointien bakteerien lukumäärää, hyödyntää nitrifikaatiota täysin nitritaatiovaiheessa ja siirtyä suoraan denitrifikaatioon. Tämä menetelmä voi vähentää merkittävästi denitrifikaatioreaktioprosessia.

Tämä prosessi voi säästää tehokkaasti energiaa käytännön sovelluksissa vähentämällä hiililähteitä noin 40% verrattuna perinteisiin prosesseihin.

2) Canon -prosessi

Canon -prosessi, joka tunnetaan myös nimellä autotrofinen denitrifikaatio biofilmissä, toimii seuraavasti:

Biofilmin nitrosogeeniset bakteerit hapettavat ammoniakkia nitriitiksi aerobisissa olosuhteissa; Anaerobinen ammonium - Hapettavat bakteerit muuntavat ammoniakkia ja nitriittiä typpikaasuksi anaerobisissa olosuhteissa; ja nitriitin - tuottavan ja anaerobisen ammonium - hapettavien bakteerien synergistinen vaikutus hapettaa lopulta typpikaasun ammoniakkia.

Canon -prosessi ei vaadi orgaanista hiililähdettä, ja se voidaan suorittaa täysin epäorgaanisessa ympäristössä. Tämä säästää tehokkaasti 100% ulkoisista hiililähteistä ja 66% kaasun tarjonnasta.

3) Anaerobinen ammoniumhapetustekniikka

Anaerobinen ammoniumhapetus (AMO) sisältää ensisijaisesti biologisen hapettumisen - pelkistysreaktion nitriitin ja ammoniakin välillä, joka tapahtuu alhaisissa liuennettuissa happipitoisuuksissa. Tämä prosessi edistää solunsisäisen aineenvaihdunnan kautta biologista hapettumista - vähentämisreaktio nitriitin ja ammoniakin välillä, poistaen siten vettä typestä.

Tämä menetelmä on herättänyt huomiota jätevedenkäsittelylaitoksilta hiilen - säästö- ja energian - säästöominaisuuksien sekä sen alhaisen bakteerituotannon vuoksi.

AMO -bakteerit hyödyntävät pääasiassa ammoniakin ja nitriitin välistä kemiallista reaktiota energian tuottamiseksi. Koska bakteerit hyödyntävät hiilidioksidia ilmassa hiililähteenä, ne eivät vaadi ylimääräisen orgaanisen hiililähteen lisäämistä, mikä tekee niistä erittäin arvokkaita käytännön sovelluksiin.

Sen haitta on kuitenkin se, että AMO -bakteerien viljely ja kodistaminen on vaikeaa ja vaatii erittäin tiukat ympäristövaatimukset.