Analiza niske - napraviti tehnologiju prozračivanja za otpadne vode

Tehnologija pročišćavanja otpadnih voda razvila se od jednostavnog fizičkog i kemijskog tretmana do složenih procesa biološkog liječenja. Posljednjih godina, s povećanjem cijena energije i sve većim zahtjevima za zaštitu okoliša, postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda hitno traže učinkovitije i ekonomičnije upravljačke metode. Tehnologija s niskim otopljenim kisikom (DO), kao inovativno rješenje za očuvanje energije i smanjenje emisija, primijenjeno je na različitim područjima i pokazalo obećavajuće ekonomske i ekološke koristi.

U tradicionalnim procesima aktiviranog mulja, postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda obično kontroliraju koncentraciju DO u aerobnoj zoni iznad 2 mg/L kako bi se postigla učinkovita i stabilna nitrifikacija. Međutim, ova visoka koncentracija do doprinosi otprilike polovici ukupne potrošnje električne energije u postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda. Stoga bi smanjenje potrošnje energije povezane s prozračivanjem pozitivno utjecalo na uštedu energije i smanjenje troškova u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda. Studije su pokazale da se može postići potpuna nitrifikacija i određena učinkovitost nitrifikacije može se održavati u niskim uvjetima. To pruža teorijsku osnovu za primjenu niskih - radnih procesa.

Jezgra niske - Do operacije tehnologija leži u regulaciji otopljene koncentracije kisika unutar reaktora na ispod standardne koncentracije kisika koja se koristi u tradicionalnim procesima pročišćavanja otpadnih voda (obično 2 mg/L). U niskim uvjetima kisika mijenjaju se metabolički putevi mikroba. Specifične mikrobne zajednice mogu poboljšati učinkovitost uklanjanja organske tvari, dušika i fosfora u anoksičnom ili hipoksičnom okruženju, smanjujući tako potrošnju energije sustava.

1. Učinak otopljenog kisika na metabolizam mikroba

U tradicionalnim procesima pročišćavanja otpadnih voda, koncentracije otopljenih kisika obično se održavaju između 2 i 4 mg/l kako bi se osiguralo da aerobni mikroorganizmi (poput nitrifikacijskih bakterija) mogu učinkovito razgraditi organsku tvar i nitrificirati dušik. Međutim, pod niskim - uvjetima, mikrobna zajednica se mijenja, a metabolički putevi ovih mikroorganizama također se mijenjaju. Te se promjene mogu kategorizirati na sljedeći način:

Anaerobna denitrifikacija: U uvjetima smanjene koncentracije, denitrifikacija bakterija može učinkovitije denitrificirati i ukloniti dušik iz vode. Denitrifikacija ne samo da smanjuje koncentraciju dušika, već smanjuje i emisiju stakleničkih plinova, poput dušičnih oksida.

Uklanjanje fosfora: Određene bakterije mogu akumulirati fosfor u niskim - kisikovim okruženjima, formirajući kalcijev ili željezo fosfatni spojevi za postizanje uklanjanja fosfora. U niskim uvjetima, bakterije za uklanjanje biološkog fosfora općenito su aktivnije, poboljšavajući učinkovitost uklanjanja fosfora.

2. Promjene u strukturi mikrobne zajednice

U niskim uvjetima, mikrobna zajednica u otpadnim vodama podvrgava se značajnim promjenama. Broj aerobnih bakterija smanjuje se, dok anaerobni, fakultativni anaerobni i specijalizirani denitrifikacijska bakterija postupno postaju dominantne. U niskim uvjetima, izmijenjeni metabolički kapacitet mikroba dovodi do proizvodnje različitih metabolita i nusprodukata. Konkretno, metabolički putevi u niskim uvjetima mogu poboljšati uklanjanje organske tvari i dušika i fosfora.

3. Prijenos kisika i otopljena kontrola kisika

Učinkovit prijenos kisika je presudan za uspješnu operaciju -. Učinkovitost prijenosa kisika ovisi o dizajnu reaktora, konfiguraciji sustava prozračivanja i uvjetima protoka vode. U niskim uvjetima, mikro -mjehurića ili ultrafina tehnologija mjehurića često se koristi za poboljšanje učinkovitosti prijenosa kisika, a precizan sustav za praćenje otopljenog kisika osigurava da koncentracija DO u reaktoru ostaje unutar unaprijed postavljenog raspona.

1. Smanjenje energije i smanjenje potrošnje

U tradicionalnim procesima pročišćavanja otpadnih voda, sustavi za prozračivanje troše značajnu energiju. Prekomjerno visoke otopljene koncentracije kisika, posebno u aerobnoj reakcijskoj zoni, dovode do nepotrebnog otpada s kisikom. Smanjivanje koncentracije do značajno smanjuje potražnju snage sustava prozračivanja, smanjujući na taj način ukupnu potrošnju energije. Istraživanje je pokazalo da operacija s niskim postupkom može smanjiti potrošnju električne energije otpadnih voda za otprilike 20-40%.

2. Pojačano uklanjanje organske tvari

U niskim uvjetima, neke mikrobne zajednice mogu poboljšati svoju metaboličku aktivnost, poboljšavajući tako uklanjanje organske tvari. Konkretno, u reaktorima biofilma (poput MBBR -a), okruženje s niskim kisikom omogućuje bakterijama da učinkovitije raspadaju organske zagađivače u otpadnim vodama, povećavajući učinkovitost uklanjanja COD -a.

3. Učinkovito uklanjanje dušika i fosfora

U niskim uvjetima, pojačavaju se denitrifikacija i uklanjanje fosfora. Konkretno, niski uvjeti mogu značajno poboljšati učinkovitost uklanjanja dušika i fosfora u anaerobnim - aerobnim (a/o) i sekvencirajućim reaktorima (SBR) procesima. Zbog veće aktivnosti denitrificirajućih bakterija, poboljšana je učinkovitost uklanjanja dušika, dok fosfor - akumuliranje bakterija može bolje funkcionirati u uvjetima niskih DO.

4. Smanjenje proizvodnje mulja

Način rada s niskim postupkom može inhibirati prekomjernu proizvodnju mulja i smanjiti gašenje mulja tijekom postupka biorazgradnje. Smanjeni volumen mulja ne samo da smanjuje troškove liječenja mulja, već i skraćuje ciklus liječenja mulja.

1. Tehnologija niske kontrole prozračivanja

Precizna kontrola volumena prozračivanja ključna je za postizanje niskog rada. Napredni sustavi za kontrolu aeracije mogu automatski prilagoditi volumen prozračivanja na temelju stvarne kvalitete vode i promjena volumena kako bi se održale koncentracije do optimalnog raspona.

2. Optimizacija mikrobne populacije

U niskim uvjetima, potrebno je pregledati i njegovati mikrobnu populaciju prilagođenu tim okruženjima radi poboljšanja učinkovitosti denitrifikacije.

3. Upotreba unutarnjih izvora ugljika

U niskim C/N domaćim otpadnim vodama, nedovoljni izvori ugljika za denitrifikaciju jedan su od glavnih čimbenika koji ograničavaju učinkovitost denitrifikacije. Stoga je potrebno u potpunosti iskoristiti organsku tvar u sirovoj vodi kao unutarnji izvor ugljika za poboljšanje učinkovitosti denitrifikacije.

4. Optimizacija parametara procesa

Optimiziranjem parametara procesa kao što su HRT (vrijeme hidrauličkog zadržavanja) i koncentracija mulja, učinkovitost liječenja niske - do operacije može se dodatno poboljšati.

1. Prilagodljivost mikrobne zajednice

Pod niskim - uvjetima, broj tradicionalnih aerobnih bakterijskih zajednica smanjuje se, dok dominiraju anaerobni ili fakultivni anaerobni mikroorganizmi. To može dovesti do smanjenja kapaciteta rasta i degradacije određenih mikrobnih zajednica. Kultiviranje i održavanje mikrobne zajednice prilagođene niskim - kisikovim okruženjima je ključni problem koji se suočava s niskim - do operacije.

2. Stabilnost sustava

Niska - Do operacije zahtijeva precizno kontrolu kisika i realno - podešavanja vremenskog sustava. Međutim, budući da na koncentraciju otopljenog kisika u reaktoru lako utječe fluktuacije u kvaliteti vode i unutarnjem protoku, održavanje stabilnosti sustava je posebno važno.

Niska - Do Operation Technology pokazuje veliki potencijal u modernom obradi otpadnih voda. Smanjivanjem koncentracije, optimiziranjem mikrobnih populacija i precizno kontrolirajući stope prozračivanja, može postići uštedu energije, smanjiti troškove i poboljšati učinkovitost liječenja, te ima znatne izglede za razvoj.