Analiza razloga i mjera za prekoračenje standarda za različite pokazatelje u postrojenjima za pročišćavanje kanalizacije

(1) hranjive tvari

Općenito, hranjive tvari poput amonijaka i fosfora u kanalizaciji mogu zadovoljiti potrebe mikroorganizama i su u višku. Međutim, kada industrijska otpadna voda čini veliki udio, treba obratiti pažnju na izračunavanje je li omjer ugljika, dušika i fosfora zadovoljava 100: 5: 1. Ako u kanalizaciji nedostaje dušik, obično se mogu dodati amonijeve soli. Ako u kanalizaciji nedostaje fosfor, obično se mogu dodati fosforna kiselina ili fosfati

(2) PH

PH vrijednost kanalizacije je neutralna, uglavnom 6,5 ~ 7,5. Malo smanjenje pH može biti posljedica anaerobne fermentacije u kanalizacijskom cjevovodu. Veliko smanjenje pH tijekom kišne sezone često je uzrokovano kišom urbane kiseline, što je posebno istaknuto u kombiniranim kanalizacijskim sustavima. Iznenadne i velike promjene u pH, bilo da se radi o povećanju ili smanjenju, obično su uzrokovane ispuštanjem velikih količina industrijskih otpadnih voda. Da bi se prilagodila pH vrijednost kanalizacije, obično se dodaje natrijev hidroksid ili sumporna kiselina, ali to će uvelike povećati troškove obrade kanalizacije.

(3) Ulje i mast

Kad je sadržaj ulja u kanalizaciji visok, smanjena će se učinkovitost prozračivanja opreme za prozračivanje. Ako se volumen prozračivanja ne poveća, učinkovitost liječenja će se smanjiti, ali povećanje volumena prozračivanja neizbježno će povećati troškove obrade kanalizacije. Osim toga, visoki sadržaj ulja u kanalizaciji također će smanjiti performanse naseljavanja aktivnog mulja. U teškim slučajevima uzrokovat će oticanje mulja, što će rezultirati prekomjernim SS -om u otpadnim vodama. Za utjecaj s visokim sadržajem ulja potrebno je dodati uređaj za uklanjanje ulja u odjeljak za prethodnu obradu.

(4) temperatura

Utjecaj temperature na postupak aktiviranog mulja vrlo je opsežan. Prvo, temperatura utječe na aktivnost mikroorganizama u aktiviranom mulju. Zimi, kada je temperatura niska, ako se ne poduzmu regulatorne mjere, učinak liječenja će se smanjiti. Drugo, temperatura će utjecati na performanse razdvajanja sekundarnog sedimentacijskog spremnika. Na primjer, promjene temperature uzrokovat će da se sedimentacijski spremnik stvara protok gustoće, što će rezultirati kratkim - krugom; Smanjenje temperature smanjit će sedimentacijske performanse aktiviranog mulja zbog povećane viskoznosti; Promjene temperature utjecat će na učinkovitost sustava prozračivanja. Kada se temperatura ljeti raste, teško će biti kisika zbog smanjenja koncentracije zasićenosti otopljenog kisika, što je rezultiralo smanjenjem učinkovitosti prozračivanja i smanjenjem gustoće zraka. Ako bi volumen napajanja zraka ostao nepromijenjen, volumen napajanja zraka mora se povećati.

Uklanjanje dušika amonijaka iz otpadnih voda prvenstveno uključuje nitrifikaciju, na temelju tradicionalnog postupka aktiviranog mulja. To uključuje korištenje odgođenog prozračivanja za smanjenje opterećenja sustava.

Razlozi prekomjernog amonijačnog dušika u otpadnim vodama uključuju mnoge aspekte, uglavnom uključujući:

(1) Opterećenje mulja i dob mulja

Biološka nitrifikacija je nizak postupak opterećenja -, a f/m je općenito 0,05 ~ 0,15kgbod/kgmlvss · d. Što je niže opterećenje, to je potpunija nitrifikacija i veća je učinkovitost pretvorbe NH3-N do NO3-N. Odgovara niskom opterećenju, SRT sustava biološkog nitrifikacije općenito je duži jer je ciklus stvaranja nitrirajućih bakterija duži. Ako je vrijeme zadržavanja mulja u biološkom sustavu prekratko, to jest, SRT je prekratak, kada je koncentracija mulja niska, nitrirajuće bakterije se ne mogu kultivirati i ne može se dobiti dobar učinak nitrifikacije. Kontrola SRT -a ovisi o faktorima kao što su temperatura. Za biološke sustave s deammonifikacijom kao glavnu svrhu, SRT se obično može uzimati kao 11 ~ 23d.

(2) omjer reflow

Omjer reflow -a sustava biološkog nitrifikacije općenito je veći od onog tradicionalnog procesa aktiviranog mulja. To je uglavnom zbog toga što aktivirani mulj miješa alkohol biološkog nitrifikacijskog sustava već sadrži veliku količinu nitrata. Ako je omjer reflow -a premali, aktivirani mulj će dugo ostati u sekundarnom sedimentacijskom spremniku, što je lako izazvati denitrifikaciju i uzrokovati plutajući mulj. Omjer reflow obično se kontrolira na 50 ~ 100%.

(3) Vrijeme hidrauličkog zadržavanja

Vrijeme hidrauličkog zadržavanja u spremniku za prozračivanje biološkog nitrifikacije također je duže od postupka aktiviranog mulja i trebalo bi biti najmanje 8h. To je uglavnom zato što je stopa nitrifikacije mnogo niža od brzine uklanjanja organskih zagađivača, tako da je potrebno duže vrijeme reakcije.

(4) BOD5/TKN

TKN se odnosi na zbroj organskog dušika i amonijaka u vodi. BOD5/TKN u kanalizaciji važan je faktor koji utječe na učinak nitrifikacije. Što je BOD5/TKN veći, manji je udio nitrificirajućih bakterija u aktiviranom mulju, to je niža brzina nitrifikacije, a niža je učinkovitost nitrifikacije u istim radnim uvjetima; Suprotno tome, što je manji BOD5/TKN, to je veća učinkovitost nitrifikacije. Radna praksa mnogih postrojenja za pročišćavanje kanalizacije otkrila je da je optimalni raspon vrijednosti BOD5/TKN oko 2 ~ 3.

(5) Stopa nitrifikacije

Poseban procesni parametar biološkog nitrifikacijskog sustava je stopa nitrifikacije, koja se odnosi na količinu amonijaka pretvorene po jedinici težine aktivnog mulja dnevno. Veličina brzine nitrifikacije ovisi o mnogim čimbenicima kao što je udio nitrificirajućih bakterija u aktiviranom mulju i temperaturi kanalizacije. Tipična vrijednost je 0,02GNH3-N/GMLVSS · D.

(6) otopljene bakterije koje su otopljene kisikom obvezle su aerobne bakterije. Zaustavljaju svoje životne aktivnosti kada kisik nije prisutan. Brzina unosa kisika nitrirajućih bakterija mnogo je niža od one u bakterijama koje razgrađuju organsku tvar. Ako se ne održava dovoljno kisika, nitrirajuće bakterije neće se moći "natjecati" za kisik koji im je potreban. Stoga se otopljeni kisik u aerobnoj zoni biološkog bazena mora držati iznad 2 mg/L. U posebnim slučajevima mora se povećati sadržaj otopljenog kisika.

(7) Temperaturne nitrirajuće bakterije također su vrlo osjetljive na temperaturne promjene. Kad je temperatura kanalizacije ispod 15 stupnjeva, brzina nitrifikacije značajno će pasti. Kad je temperatura kanalizacije ispod 5 stupnjeva, njihove će se fiziološke aktivnosti potpuno zaustaviti. Stoga je zimi fenomen prekomjernog amonijačnog dušika u otpadnim vodama postrojenja za pročišćavanje kanalizacije, posebno u sjevernim regijama, očigledniji.

(8) PH nitrirajuće bakterije su vrlo osjetljive na pH. Njihova biološka aktivnost najjača je u rasponu pH od 8 do 9. kada je pH<6.0 or >9.6, biološka aktivnost nitrirajućih bakterija bit će inhibirana i sklona je zaustaviti. Stoga bi pH miješane otopine biološkog nitrifikacijskog sustava trebao biti veći od 7,0.

Deammonifikacija otpadnih voda temelji se na procesu biološkog nitrifikacije i dodaje proces biološkog denitrifikacije. Proces denitrifikacije odnosi se na proces biokemijske reakcije u kojem se nitrati u kanalizaciji smanjuju na dušični plin mikroorganizmima u anoksičnim uvjetima.

Razlozi pretjeranog ukupnog dušika u otpadnim vodama uključuju mnoge aspekte, uključujući uglavnom:

(1) Opterećenje mulja i dob mulja

Budući da je biološka nitrifikacija preduvjet za biološku denitrifikaciju, samo dobra nitrifikacija može postići učinkovitu i stabilnu denitrifikaciju. Stoga sustav deammonifikacije također mora usvojiti nisko opterećenje ili ultra - nisko opterećenje i visoku dob mulja.

(2) unutarnji i vanjski omjer recirkulacije

Vanjska recirkulacija sustava biološkog denitrifikacije manja je od one u jednostavnom biološkom nitrifikacijskom sustavu. To je uglavnom zato što je uklonjena većina amonijaka u kanalizaciji, a koncentracija NO3-N u sekundarnom sedimentacijskom spremniku nije visoka. Relativno govoreći, rizik od mulja koji pluta u sekundarnom sedimentacijskom spremniku zbog denitrifikacije vrlo je mali. S druge strane, brzina podmirivanja mulja u sustavu denitrifikacije je relativno brza. Pod pretpostavkom osiguranja potrebne koncentracije povratnog mulja, omjer povratka može se smanjiti kako bi se produžilo vrijeme boravka u kanalizaciji u spremniku za prozračivanje.

Za bušotinu - Postrojenje za funkcioniranje kanalizacije, omjer vanjskog povrata može se kontrolirati ispod 50%. Omjer unutarnjeg povrata općenito se kontrolira između 300 i 500%.

(3) Stopa denitrifikacije

Stopa denitrifikacije odnosi se na količinu nitrata denitrificirane po jedinici aktivnog mulja dnevno. Brzina denitrifikacije povezana je s faktorima kao što su temperatura, a tipična vrijednost je 0,06 ~ 0,07GNO3-N/GMLVSS · D.

(4) otopljeni kisik u anoksičnoj zoni

Za denitrifikaciju se nada da je to što je moguće niže, poželjno nula, tako da denitrifikacijske bakterije mogu "u potpunosti" provesti denitrifikaciju i poboljšati učinkovitost denitrifikacije. Međutim, iz stvarnog rada postrojenja za pročišćavanje kanalizacije, još uvijek je teško kontrolirati do anoksične zone ispod 0,5 mg/L, što utječe na proces biološke denitrifikacije i tako utječe na ukupni indeks dušika otpadnih voda.

(5) BOD5/TKN

Budući da denitrifikacijske bakterije denitrificiraju i uklanjaju amonijak u procesu raspadanja organske tvari, u kanalizaciji mora postojati dovoljno organske tvari u koja ulazi u anoksičnu zonu kako bi se osigurao glatki napredak denitrifikacije. Zbog zaostajanja u izgradnji potpornih mreža cijevi u mnogim postrojenjima za pročišćavanje kanalizacije, BOD5 koji ulazi u postrojenje je niži od dizajnerske vrijednosti, dok su pokazatelji poput dušika i fosfora ekvivalentni ili viši od dizajnerskih vrijednosti, čineći izvor ugljika utjecaja nesposobnih da ispuni zahtjev izvora ugljika u denitrifikaciji, a također izaziva ukupni nitrogen.

(6) PH

Denitrifikacijske bakterije nisu tako osjetljive na promjene pH kao nitrirajuće bakterije. Oni mogu provesti normalan fiziološki metabolizam u rasponu pH od 6-9, ali optimalni pH raspon za biološku denitrifikaciju je 6,5-8,0.

(7) Temperatura

Iako denitrifikacijske bakterije nisu tako osjetljive na temperaturne promjene kao nitrirajuće bakterije, učinak denitrifikacije također će se promijeniti s promjenama temperature. Što je veća temperatura, veća je brzina denitrifikacije. Na 30-35 stupnjeva, stopa denitrifikacije dostiže svoj maksimum. Kad je temperatura niža od 15 stupnjeva, brzina denitrifikacije značajno će se smanjiti, a kada dosegne 5 stupnjeva, denitrifikacija će se zaustaviti. Stoga, kako bi se osigurao efekt denitrifikacije zimi, potrebno je povećati SRT, povećati koncentraciju mulja ili povećati broj operativnih bazena.

U uklanjanju biološkog fosfora fosfor se oslobađa polifosfatnim bakterijama u anaerobnim uvjetima i pretjerano apsorbiranim u aerobnim uvjetima. Razlozi pretjeranog TP -a otpadnih voda uzrokovani uklanjanjem fosfora ispuštanjem fosfora - bogat višak mulja uključuju mnoge aspekte, uključujući uglavnom:

(1) Temperatura

Učinak temperature na uklanjanje fosfora nije tako očit kao na proces biološkog denitrifikacije. Unutar određenog temperaturnog raspona, uklanjanje biološkog fosfora može uspješno djelovati kada promjena temperature nije jako velika. Eksperimenti pokazuju da bi temperatura za uklanjanje biološkog fosfora trebala biti veća od 10 stupnjeva, jer će brzina rasta polifosfatnih bakterija usporiti pri niskim temperaturama.

(2) vrijednost pH

Kad je pH između 6,5-8,0, sadržaj fosfora i brzina apsorpcije fosfora polifosfatnih mikroorganizama ostaju stabilni. Kad je vrijednost pH niža od 6,5, brzina apsorpcije fosfora naglo opada. Kad pH vrijednost naglo padne, koncentracija fosfora u aerobnim i anaerobnim zonama naglo se povećava. Što je veća pad pH, to je veće oslobađanje. To ukazuje da oslobađanje fosfora uzrokovanog padom pH nije fiziološka i biokemijska reakcija polifosfatnih bakterija na promjenu pH, već čisto kemijski učinak "otapanja kiseline". Štoviše, što je veće anaerobno oslobađanje uzrokovano padom pH, to je niži kapacitet apsorpcije aerobnog fosfora. To ukazuje da je oslobađanje uzrokovano padom pH destruktivno i neučinkovito. Kad se pH raste, postoji lagana apsorpcija fosfora.

(3) otopljeni kisik

Svaki miligram molekularnog kisika može konzumirati 1,14 mg biorazgradivog CoDCR -a, što inhibira rast polifosfatnih organizama i otežava postizanje očekivanog učinka uklanjanja fosfora. Anaerobna zona trebala bi održavati nižu otopljenu vrijednost kisika kako bi se olakšala fermentacija i proizvodnja kiseline anaerobnih bakterija, čime je omogućilo da polifosfatne bakterije bolje oslobađa fosfor. Pored toga, manje otopljeni kisik pogoduje smanjenju konzumacije lako razgradive organske tvari, čime se omogućuje polifosfatne bakterije da sintetiziraju više PHB.

U aerobnoj zoni potrebno je više otopljenog kisika kako bi se olakšalo raspadanje pohranjenih PHB tvari polifosfatnim bakterijama kako bi se dobila energija za apsorbiranje otopljenog fosfata u kanalizaciji kako bi se sintetizirala stanični polifosfat. Do u anaerobnoj zoni kontrolirano je ispod 0,3 mg/L, a DO u aerobnoj zoni kontrolira se iznad 2 mg/L kako bi se osigurao glatki napredak otpuštanja anaerobnog fosfora i apsorpcije aerobnog fosfora.

(4) Dušik nitrata u anaerobnim tenkovima

Prisutnost nitratnog dušika u anaerobnoj zoni konzumira organske supstrate i inhibira oslobađanje fosfora PAO -om, što utječe na apsorpciju fosfora polifosfatnim bakterijama u aerobnim uvjetima. S druge strane, Aeromonas će koristiti prisutnost nitratnog dušika kao akceptor elektrona za denitrifikaciju, utječući tako njegovu fermentaciju i proizvodnju kiseline koristeći fermentacijske intermedijare kao akceptore elektrona, čime je inhibirajući oslobađanje fosfora i sposobnost apsorpcije fosfora PAO -a i kapaciteta PHB -a. Svaki miligram nitratnog dušika može konzumirati 2,86 mg biorazgradivog CODCR -a, što rezultira inhibicijom otpuštanja anaerobnog fosfora, koji se općenito kontrolira ispod 1,5 mg/L.

(5) Dob mulja

Budući da sustav uklanjanja biološkog fosfora uglavnom uklanja fosfor ispuštanjem viška mulja, količina viška mulja određuje učinak uklanjanja fosfora u sustavu, a duljina dobi mulja ima izravan utjecaj na pražnjenje viška mulja i unos fosfora mulja. Što je kraća stara mulja, to je bolji učinak uklanjanja fosfora. To je zato što smanjenje starosti mulja može povećati pražnjenje viška mulja i količinu fosfora uklonjenog u sustavu, smanjujući na taj način sadržaj fosfora u otpadu sekundarnog sedimentacijskog spremnika. Međutim, za procese biološkog liječenja koji istovremeno uklanjaju fosfor i denitrify, dob mulja često se kontrolira relativno velika kako bi se ispunili zahtjevi za rastom nitrifikacijskih i denitrificirajućih bakterija. Zbog toga je učinak uklanjanja fosfora teško biti zadovoljavajući. Općenito, dob mulja biološkog liječenja za uklanjanje fosfora kontrolira se na 3,5 ~ 7D.

(6) CODCR/TP

U procesu uklanjanja kanalizacije biološkog fosfora, vrsta i sadržaj organske matrice u anaerobnom presjeku i omjer hranjivih sastojaka koji su potrebni mikroorganizmima u sadržaju fosfora u kanalizaciji važni su čimbenici koji utječu na učinak uklanjanja fosfora. Kad se različita organska tvari koristi kao matrica, anaerobno oslobađanje i aerobni unos fosfora su različiti. Manje, lako razgradive organske tvari (poput isparljivih masnih kiselina) lako se koriste PABS -om, što razgrađuje polifosfate pohranjene u njihovim tijelima za oslobađanje fosfora, što rezultira jačom sposobnošću induciranja oslobađanja fosfora. Međutim, veća molekulska masa, refalcintna organska tvar manje je učinkovita u induciranju PAB -a na oslobađanje fosfora. Što je potpunije oslobađanje fosfora tijekom anaerobne faze, to je veći unos fosfora tijekom aerobne faze. Nadalje, energija generirana PABS -om tijekom otpuštanja anaerobnog fosfora prvenstveno se koristi za apsorbiranje niskog - molekularnih - Organskih supstrata težine, koji služe kao temelj za njihov preživljavanje u anaerobnim uvjetima. Stoga je prisutnost dovoljne organske tvari u utjecaju ključni čimbenik u uspješnom preživljavanju PABS -a u anaerobnim uvjetima. Općenito se vjeruje da omjer CODCR/TP u utjecaju mora biti veći od 15 kako bi se osigurao dovoljan supstrat za PAB -ove kako bi se postiglo optimalno uklanjanje fosfora.

(7) RBCODCR (lako razgradivi CoDCR)

Studije su pokazale da se, kada se lako razgrađujuće izvori ugljika, poput octene kiseline, propionske kiseline i mravlje kiseline koriste kao supstrat za oslobađanje fosfora, brzina oslobađanja fosfora je relativno visoka. Brzina oslobađanja je neovisna o koncentraciji supstrata i povezana je samo s koncentracijom aktiviranog mulja i sastava mikroorganizama. Otpuštanje fosfora uzrokovano ovom vrstom supstrata može se izraziti nultom - jednadžbom reakcije. Ostale organske tvari moraju se pretvoriti u tako male molekule lako razgradivih izvora ugljika kako bi ih polifosfatne bakterije koristile. Polifosfatne bakterije mogu ih koristiti za metabolizam.

(8) Glikogen

Glikogen je razgranati makromolekularni polisaharid sastavljen od više molekula glukoze i je skladišni oblik unutarćelijskog šećera. Glikogen nastaje u polifosfatnim bakterijama u aerobnim uvjetima i pohranjuje energiju. U anaerobnim uvjetima, metabolizira se tako da formira NADH, sirovina za sintezu PHAS -a i pruža energiju za metabolizam polifosfatnih bakterija. Stoga će, pod odgođenim prozračivanjem ili prekomjernom koksidacijom, učinak uklanjanja fosfora biti vrlo loš jer će prekomjerno prozračivanje konzumirati dio glikogena u polifosfatnim bakterijama u aerobnim uvjetima, što rezultira nedovoljnim NADH -om, sirovina za stvaranje PHA -a u anaerobnim uvjetima.

(9) HRT

Za bušotinu - funkcioniranje biološkog denitrifikacije i sustava uklanjanja fosfora za urbanu kanalizaciju, otpuštanje fosfora i apsorpcija fosfora uglavnom traje 1,5 do 2,5 sata, odnosno 2,0 do 3,0 sati. Općenito, čini se da je postupak oslobađanja fosfora važniji. Stoga više pažnje posvećujemo vremenu zadržavanja kanalizacije u anaerobnom dijelu. Ako je HRT u anaerobnom dijelu prekratak, neće jamčiti učinkovito oslobađanje fosfora. Pored toga, fakultativna zakiseljavajuća bakterija u mulju ne može u potpunosti raspadati makromolekularne organske tvari u kanalizaciji u niske - masne kiseline na razini koje se mogu apsorbirati fosfatom - akumulirajući bakterije, što će također utjecati na oslobađanje fosfora. Ako je HRT predug, nije potrebno. Povećat će kapitalne ulaganja i operativne troškove, a također može proizvesti neke nuspojave. Ukratko, otpuštanje fosfora i apsorpcija fosfora dva su međusobno povezana procesa. Tek nakon dovoljnog otpuštanja anaerobnog fosfora, fosfat - akumulira bakterije bolje apsorbirati fosfor u aerobnom dijelu. Tek kada fosfat - akumulira bakterije imaju dobru apsorpciju fosfora, mogu osloboditi pretjerani fosfor u anaerobnom dijelu. Pravilna regulacija tvorit će se vrline. Podaci dobiveni iz stvarnog rada određene biljke su: HRT anaerobnog dijela je 1 sat i 15 minuta do 1 sat i 45 minuta, a HRT aerobnog dijela je 2 sata do 3 sata i 10 minuta.

(10) Omjer reflow (R)

Najvažnija točka za proces klima uređaja kako bi se osigurao učinak uklanjanja fosfora je omogućiti mulj sustava da "prenese" dovoljno otopljenog kisika u spremnik za prozračivanje u sekundarni spremnik sedimentacije. Svrha je spriječiti da mulj oslobađa fosfor zbog anaerobnih uvjeta u sekundarnom sedimentacijskom spremniku. Međutim, ako se mulj ne može brzo isprazniti, a sloj blata u spremniku za sedimentaciju previše je gust, bez obzira koliko je visok, ne može jamčiti da mulj neće otpustiti fosfornu anaerobno.