Az alacsony - alacsony szellőztetési technológia elemzése a szennyvízhez

A szennyvízkezelő technológia az egyszerű fizikai és kémiai kezeléstől az összetett biológiai kezelési folyamatokig fejlődött. Az utóbbi években, az emelkedő energiaárakkal és a növekvő környezetvédelmi követelményekkel, a szennyvíztisztító telepek sürgősen hatékonyabb és gazdaságosabb működési módszereket keresnek. Az alacsony oldott oxigén (DO) működési technológiát, mint innovatív megoldást az energiamegtakarításhoz és a kibocsátás csökkentéséhez, különféle területeken alkalmazták, és ígéretes gazdasági és környezeti előnyöket mutattak.

A hagyományos aktivált iszap folyamatokban a szennyvíztisztító telepek általában a 2 mg/l feletti aerob zónában lévő DO -koncentrációt szabályozzák a hatékony és stabil nitrifikáció elérése érdekében. Ez a magas koncentráció azonban hozzájárul a szennyvíztisztító telep teljes elektromos energiafogyasztásának körülbelül feléhez. Ezért a levegőztetéssel kapcsolatos energiafogyasztás csökkentése pozitív hatással lenne az energiamegtakarításra és a szennyvíztisztító telepek költségcsökkentésére. A tanulmányok kimutatták, hogy teljes nitrifikáció érhető el, és egy bizonyos nitrifikációs hatékonyság fenntartható alacsony szintű körülmények között. Ez elméleti alapot nyújt az alacsony - működési folyamatok alkalmazásához.

Az alacsony - működési technológia magja az oldott oxigénkoncentráció szabályozásában rejlik a reaktoron belül a hagyományos szennyvízkezelési folyamatokban alkalmazott standard oxigénkoncentráció alatt (általában 2 mg/L). Alacsony oxigén körülmények között a mikrobiális anyagcsere -útvonalak megváltoznak. A specifikus mikrobiális közösségek javíthatják a szerves anyagok, a nitrogén és a foszfor eltávolítási hatékonyságát anoxikus vagy hipoxiás környezetben, ezáltal csökkentve a rendszer energiafogyasztását.

1. Az oldott oxigén hatása a mikrobiális anyagcserére

A hagyományos szennyvízkezelési folyamatokban az oldott oxigénkoncentrációkat általában 2 és 4 mg/L között tartják annak biztosítása érdekében, hogy az aerob mikroorganizmusok (például a nitrifikáló baktériumok) hatékonyan lebonthatják a szerves anyagokat és nitrifikálja a nitrogént. Az alacsony - körülmények között azonban a mikrobiális közösség megváltozik, és ezeknek a mikroorganizmusoknak a metabolikus útjai is megváltoznak. Ezeket a változásokat az alábbiak szerint lehet kategorizálni:

Anaerob denitrifikáció: A csökkentett DO -koncentráció körülményei esetén a denitrifikáló baktériumok hatékonyabban deniteríthetik és eltávolíthatják a nitrogént a vízből. A denitrifikáció nemcsak csökkenti a nitrogénkoncentrációkat, hanem csökkenti az üvegházhatású gázok, például a nitrogén -oxidok kibocsátását is.

Phosphorus eltávolítás: Bizonyos baktériumok felhalmozódhatnak a foszfor alacsony - oxigén környezetben, így kalcium- vagy vas -foszfát -vegyületeket képeznek a foszfor eltávolításának elérése érdekében. Alacsony DO -körülmények között a biológiai foszfor -eltávolító baktériumok általában aktívabbak, javítva a foszfor eltávolítás hatékonyságát.

2. A mikrobiális közösség struktúrájának változásai

Alacsony szintű körülmények között a szennyvíz mikrobiális közösségének jelentős változásokon megy keresztül. Az aerob baktériumok száma csökken, míg az anaerob, a fakultatív anaerob és a speciális denitrifikáló baktériumok fokozatosan dominánssá válnak. Alacsony DO -körülmények között a megváltozott mikrobiális anyagcsere -kapacitás különböző metabolitok és melléktermékek előállításához vezet. Pontosabban, az anyagcsere -útvonalak alacsony szintű körülmények között javíthatják a szerves anyagok, a nitrogén és a foszfor eltávolítását.

3. oxigén transzfer és oldott oxigénvezérlés

A hatékony oxigénátvitel kritikus jelentőségű a sikeres alacsony - DO működéshez. Az oxigénátviteli hatékonyság a reaktor tervezésétől, a levegőztető rendszer konfigurációjától és a vízáramlási körülményektől függ. Alacsony DO -körülmények között a mikrobuborék vagy az ultrafinomi buborék -technológiát gyakran használják az oxigén transzfer hatékonyságának javítására, és a pontos oldott oxigénfigyelő rendszer biztosítja, hogy a reaktor DO -koncentrációja az előre beállított tartományon belül maradjon.

1. energiamegtakarítás és fogyasztás csökkentése

A hagyományos szennyvízkezelési folyamatokban a levegőztető rendszerek jelentős energiát fogyasztanak. A túlzottan magas oldott oxigénkoncentrációk, különösen az aerob reakciózónában, szükségtelen oxigénhulladékhoz vezetnek. A DO -koncentráció csökkentése jelentősen csökkenti a levegőztető rendszer energiaszemeletét, ezáltal csökkentve az általános energiafogyasztást. A kutatások kimutatták, hogy az alacsony DO-művelet körülbelül 20–40%-kal csökkentheti a szennyvíztisztító telep villamosenergia-fogyasztását.

2. Fokozott szerves anyagok eltávolítása

Alacsony DO -körülmények között egyes mikrobiális közösségek javíthatják metabolikus aktivitásukat, ezáltal javítva a szerves anyagok eltávolítását. Különösen a biofilm reaktorokban (például az MBBR -kben) az alacsony oxigén környezet lehetővé teszi a baktériumok számára, hogy hatékonyabban bontják a szerves szennyező anyagokat a szennyvízben, növelve a COD eltávolítás hatékonyságát.

3. Hatékony nitrogén és foszfor eltávolítása

Alacsony DO -körülmények között a denitrifikáció és a foszfor eltávolítása fokozódik. Különösen az alacsony DO -állapotok jelentősen javíthatják a nitrogén és a foszfor eltávolítás hatékonyságát az anaerob - aerob (A/O) és szekvenáló kötegelt reaktor (SBR) folyamatokban. A denitrifikáló baktériumok magasabb aktivitása miatt a nitrogén eltávolítás hatékonysága javul, míg a foszfor - baktériumok felhalmozódása alacsonyabb szintű körülmények között jobban működhet.

4. Az iszaptermelés csökkentése

Az alacsony DO üzemmód gátolhatja a túlzott iszaptermelést és csökkentheti az iszapok elpattanását a biológiailag lebontási folyamat során. A csökkentett iszapmennyiség nemcsak csökkenti az iszapkezelési költségeket, hanem lerövidíti az iszapkezelési ciklust is.

1. Alacsony DO -do szellőztetés -ellenőrzési technológia

A levegőztetés pontos ellenőrzése kulcsfontosságú az alacsony működési művelet eléréséhez. A fejlett levegőztetési vezérlő rendszerek automatikusan beállíthatják a levegőztetést a tényleges vízminőség és a térfogatváltozások alapján, hogy az optimális tartományon belül tartsák a DO -koncentrációkat.

2. mikrobiális populáció optimalizálása

Alacsony DO -körülmények között a denitrifikáció hatékonyságának javítása érdekében szűrni és termeszteni kell az ezekhez a környezetekhez igazított mikrobiális populációkat.

3. A belső szénforrások felhasználása

Az alacsony C/N háztartási szennyvízben a denitrifikációhoz nem elegendő szénforrás az egyik fő tényező, amely korlátozza a denitrifikációs hatékonyságot. Ezért a denitrifikáció hatékonyságának javítása érdekében a nyers vízben a nyersvízben a nyersvízben való teljes felhasználást kell használni.

4. A folyamatparaméterek optimalizálása

A folyamatparaméterek, például a HRT (hidraulikus retenciós idő) és az iszapkoncentráció optimalizálásával az alacsony - do művelet kezelési hatékonysága tovább javítható.

1. mikrobiális közösség alkalmazkodóképessége

Alacsony - DO -körülmények között a hagyományos aerob baktériumközösségek száma csökken, míg az anaerob vagy fakultatív anaerob mikroorganizmusok dominálnak. Ez bizonyos mikrobiális közösségek növekedési és lebomlási képességének csökkenéséhez vezethet. Az alacsony- oxigén környezetekhez igazított mikrobiális közösség termesztése és fenntartása kulcsfontosságú kérdés az alacsony - DO művelet előtt.

2. Rendszer stabilitása

Alacsony - DO művelet pontos oxigénvezérlést igényel és valós- időrendszer -beállításokat igényel. Mivel azonban a reaktorban az oldott oxigénkoncentrációt könnyen befolyásolják a vízminőség és a belső áramlás ingadozása, a rendszer stabilitásának fenntartása különösen fontos.

Az alacsony - DO operációs technológia nagy potenciált mutat a modern szennyvízkezelésben. A DO -koncentráció csökkentésével, a mikrobiális populációk optimalizálásával és a levegőztetési arányok pontos ellenőrzésével elérheti az energiamegtakarítást, csökkentheti a költségeket és javíthatja a kezelés hatékonyságát, és jelentős fejlesztési kilátásokkal rendelkezik.