Analiza nizke - Naredite tehnologijo za prezračevanje za odpadno vodo

Tehnologija čiščenja odpadne vode se je razvila iz preprostega fizikalnega in kemijskega čiščenja do zapletenih procesov biološkega čiščenja. V zadnjih letih z naraščajočimi cenami energije in povečanjem potreb po varstvu okolja nujno iščejo učinkovitejše in ekonomične operativne metode. Na različnih področjih je bila uporabljena nizko raztopljena operacijska tehnologija (DO) kot inovativna rešitev za varčevanje z energijo in zmanjšanje emisij in je pokazala obetavne gospodarske in okoljske koristi.

V tradicionalnih procesih aktiviranega blata čistilne naprave običajno nadzorujejo koncentracijo DO v aerobni coni nad 2 mg/L, da dosežejo učinkovito in stabilno nitrifikacijo. Vendar ta visoka koncentracija DO prispeva k približno polovici celotne porabe električne energije čistilne naprave. Zato bi zmanjšanje porabe energije, povezane z prezračevanjem, pozitivno vplivalo na ohranjanje energije in zmanjšanje stroškov v čistilnih napravah. Študije so pokazale, da je mogoče doseči popolno nitrifikacijo in določeno učinkovitost nitrifikacije ohraniti v nizkih pogojih DO. To zagotavlja teoretično podlago za uporabo nizkih - do operacijskih procesov.

Jedro nizke - delovne tehnologije je v uravnavanju koncentracije raztopljenega kisika znotraj reaktorja do pod standardno koncentracijo kisika, ki se uporablja v tradicionalnih procesih čiščenja odpadne vode (običajno 2 mg/L). V pogojih z nizkimi kisik se spreminjajo mikrobne presnovne poti. Specifične mikrobne skupnosti lahko izboljšajo učinkovitost odstranjevanja organske snovi, dušika in fosforja v anoksičnem ali hipoksičnem okolju in s tem zmanjšajo porabo energije sistema.

1. Vpliv raztopljenega kisika na mikrobno metabolizem

V tradicionalnih procesih čiščenja odpadne vode se koncentracije raztopljenega kisika običajno vzdržujejo med 2 in 4 mg/L, da se zagotovi, da lahko aerobni mikroorganizmi (kot so nitrificirajoča bakterije) učinkovito razgradijo organsko snov in nitrificirajo dušik. Vendar se v okviru nizkih - opravljajo tudi mikrobne skupnosti in se spreminjajo tudi presnovne poti teh mikroorganizmov. Te spremembe je mogoče razvrstiti na naslednji način:

Anaerobna denitrifikacija: V pogojih zmanjšane koncentracije DO lahko denitrificirajoče bakterije učinkoviteje denitrificirajo in odstranijo dušik iz vode. Denitrifikacija ne samo zmanjšuje koncentracije dušika, ampak tudi zmanjša emisije toplogrednih plinov, kot so dušikovi oksidi.

Odstranjevanje fosforja: Nekatere bakterije lahko kopičijo fosfor v nizkih - kisikovih okoljih, ki tvorijo kalcijeve ali železne fosfatne spojine za doseganje odstranjevanja fosforja. V pogojih z nizkimi DO so biološke bakterije za odstranjevanje fosforja na splošno bolj aktivne, kar izboljšuje učinkovitost odstranjevanja fosforja.

2. Spremembe strukture mikrobne skupnosti

V pogojih z nizkimi DO se mikrobna skupnost v odpadni vodi doživlja pomembne spremembe. Število aerobnih bakterij se zmanjšuje, medtem ko anaerobne, fakultativne anaerobne in specializirane denitrificirajoče bakterije postopoma prevladujejo. V pogojih z nizkimi DO spremenjena mikrobna presnovna sposobnost vodi do proizvodnje različnih presnovkov in stranskih produktov. Konkretno, presnovne poti v pogojih z nizkimi DO lahko povečajo odstranjevanje organske snovi ter dušika in fosforja.

3. Prenos kisika in raztopljen nadzor kisika

Učinkovit prenos kisika je ključnega pomena za uspešno delovanje -. Učinkovitost prenosa kisika je odvisna od zasnove reaktorja, konfiguracije prezračevanja in pogojev pretoka vode. V pogojih z nizkimi DO se za izboljšanje učinkovitosti prenosa kisika pogosto uporablja tehnologija mikrobublov ali ultrafinih mehurčkov, natančen sistem za spremljanje kisika s kisikom pa zagotavlja, da koncentracija DO v reaktorju ostane v prednastavljenem območju.

1. varčevanje z energijo in zmanjšanje porabe

V tradicionalnih procesih čiščenja odpadne vode porabijo znatno energijo. Prekomerno visoke koncentracije raztopljenega kisika, zlasti v aerobni reakcijski coni, vodijo do nepotrebnih kisikovih odpadkov. Znižanje koncentracije DO znatno zmanjša potrebo po moči sistema za prezračevanje in tako zmanjša skupno porabo energije. Raziskave so pokazale, da lahko z nizkim delovanjem DO zmanjša porabo električne energije za čiščenje odpadne vode za približno 20-40%.

2. Izboljšana odstranitev organske snovi

V pogojih z nizkimi DO lahko nekatere mikrobne skupnosti izboljšajo njihovo presnovno aktivnost in s tem izboljšajo odstranjevanje organske snovi. Zlasti v biofilmskih reaktorjih (na primer MBBR) nizko kisikovo okolje omogoča bakterije učinkovitejše razgradnjo organskih onesnaževal v odpadni vodi, kar poveča učinkovitost odstranjevanja trde.

3. Učinkovito odstranjevanje dušika in fosforja

V pogojih z nizkimi DO se izboljšajo denitrifikacija in odstranjevanje fosforja. Zlasti lahko nizki pogoji DO bistveno izboljšajo učinkovitost odstranjevanja dušika in fosforja v anaerobnih - aerobnih (A/O) in sekvenciranju serske reaktorja (SBR). Zaradi večje aktivnosti denitrificirajočih bakterij se izboljša učinkovitost odstranjevanja dušika, medtem ko lahko fosfor - akumulirajoče bakterije delujejo bolje v nizkih pogojih DO.

4. Zmanjšanje proizvodnje blata

Način delovanja z nizkim DO lahko zavira prekomerno proizvodnjo blata in zmanjšuje povečanje blata med postopkom biorazgradnje. Zmanjšana količina blata ne le zmanjšuje stroške zdravljenja blata, ampak tudi skrajša cikel zdravljenja z blato.

1. Nizka tehnologija za nadzor prezračevanja

Natančen nadzor volumna prezračevanja je ključnega pomena za doseganje delovanja z nizkim DO. Napredni sistemi za nadzor prezračevanja lahko samodejno prilagodijo volumen prezračevanja na podlagi dejanske kakovosti vode in sprememb volumna, da se ohranijo koncentracije DO v optimalnem območju.

2. mikrobna optimizacija populacije

V pogojih z nizkimi DO je treba pregledati in gojiti mikrobne populacije, prilagojene tem okoljem, da izboljšajo učinkovitost denitrifikacije.

3. Uporaba notranjih virov ogljika

V nizki C/N domači odpadni vodi so nezadostni viri ogljika za denitrifikacijo eden glavnih dejavnikov, ki omejujejo učinkovitost denitrifikacije. Zato je treba v celoti uporabiti organske snovi v surovi vodi kot notranjega vira ogljika za izboljšanje učinkovitosti denitrifikacije.

4. Optimizacija parametrov procesa

Z optimizacijo procesnih parametrov, kot sta HRT (hidravlični čas zadrževanja) in koncentracija blata, je mogoče še izboljšati učinkovitost zdravljenja z nizko -.

1. Prilagodljivost mikrobne skupnosti

Pod pogoji nizke - se število tradicionalnih aerobnih bakterijskih skupnosti zmanjša, medtem ko prevladujejo anaerobni ali fakultativni anaerobni mikroorganizmi. To lahko privede do zmanjšanja zmogljivosti rasti in razgradnje nekaterih mikrobnih skupnosti. Gojenje in vzdrževanje mikrobne skupnosti, prilagojene nizkim - okolja za kisik, je ključno vprašanje, s katerim se sooča nizko -.

2. Stabilnost sistema

Nizka - do Delovanje zahteva natančen nadzor kisika in realne - prilagoditve časovnega sistema. Ker pa na koncentracijo raztopljenega kisika v reaktorju zlahka vplivajo nihanja kakovosti vode in notranjega pretoka, je še posebej pomembno ohranjanje stabilnosti sistema.

Nizka - Ali obratovalna tehnologija prikazuje velik potencial pri sodobnem čiščenju odpadne vode. Z zmanjšanjem koncentracije DO, optimizacijo mikrobnih populacij in natančnim nadzorom stopenj prezračevanja lahko doseže prihranke energije, zmanjša stroške in izboljša učinkovitost zdravljenja ter ima velike razvojne možnosti.