Før justering af kulstofkilde -tilsætningspunktet blev methanol først delvist konsumeret i det anaerobe afsnit, før den indgik ind i det anoxiske afsnit til denitrifikation. Efter justeringen anvendes al methanol til denitrifikation, eliminering af methanolforbrug i det anaerobe afsnit og reducerer methanolforbruget markant.
Kommunalt spildevand behandles ofte ved hjælp af aktiverede slamprocesser, primært AAO og SBR. Mens disse processer tilbyder fremragende behandlingsresultater på grund af det lave C/N -forhold mellem kommunalt spildevand, opfylder den indflydelsesrige carbonkilde ofte ikke kravene til nitrogen og fosforfjernelse. Disse processer kræver yderligere mål, såsom tilsætning af eksterne kulstofkilder, for at sikre, at spildevand og TP -niveauer opfylder standarderne.
Dette vil dog utvivlsomt øge drifts- og styringsomkostningerne for spildevandsbehandlingsanlæg.
Omkostninger til kulstofkilde er begrænsede: Hvordan kan vi reducere omkostninger til kulstofkilde for spildevandsbehandlingsanlæg?
◎ Hvordan kan vi behandle spørgsmålet om utilstrækkelige kulstofkilder til nitrogen- og fosforfjernelse i kommunale spildevandsrensningsanlæg?
◎ Hvordan kan vi forbedre nitrogen og fosforfjernelse, når kulstofkilder er utilstrækkelige? ◎ ......
Vi har opsummeret følgende otte optimeringsforanstaltninger for lav - kulstofkilde spildevandsbehandling.
Justering af doseringsmetoder for kulstofkildesosering og forbedring af traditionelle vandbehandlingsprocesser
1. Justering af doseringsmetoder for kulstofkilde
Tilføjelse af en ekstern kulstofkilde sikrer primært tilstrækkeligt organisk stof i det anoxiske afsnit til, at denitrificering af bakterier kan anvende og derved forbedre denitrificeringseffektiviteten.
Baseret på dette afslørede vores forskning, at nogle operatører justerede methanoltilskudspunktet fra det anaerobe afsnit indløb af A2/O -tanken til det anoxiske afsnit. De justerede også rationelt methanol -doseringen (forøgelse af doseringen, når indgangskoncentrationen og C/N -forholdet var lavt, og spildevandet TN -værdien viste en opadgående tendens, og reducerede den, når indgangskoncentrationen og C/N -forholdet var lavt, og faldt doseringen, når den effluent TN -værdi var lav). De implementerede også tilsvarende procesjusteringer for at imødekomme produktions- og driftskrav og sikre, at spildevandskvaliteten opfyldte standarder.
Før justering af kulstofkilde -tilsætningspunktet blev der først konsumeret noget methanol i det anaerobe afsnit, før den indgik ind i det anoxiske afsnit til denitrifikation. Efter justeringen blev al methanol anvendt til denitrifikation, eliminering af methanolforbrug i det anaerobe afsnit og reduceret markant methanolforbrug.
Resultaterne viser, at spildevandsrensningsanlæggets daglige methanolforbrug er faldet med ca. 45,9%, hvilket reducerer driftsomkostningerne markant. Med reduktionen i methanolforbrug har alle vandkvalitetsparametre endvidere opfyldt standarder.
2. Forbedringer af traditionelle vandbehandlingsprocesser
1) Forbedret AAO -proces
◎ En anaerob fosforfjernelseszone og en lav - iltluftningszone er installeret ved siden af sedimentationszonen, hvilket danner en integreret opsætning. Dette forbedrer effektiviteten og forkorter spildevandsbehandlingstid.
◎ Udnyttelse af princippet om lufttryk er der etableret en lav - iltluftningszone foran af luftstrømningszonen, hvilket giver naturlige kræfter, mens de reducerer energiforbruget og stødbelastninger.
◎ Et unikt opløst iltstyringssystem forbedrer fjernelse af COD, total nitrogen (TN) og total fosfor (TP). Det er en nøgleproces for lav - carbon source by spildevandsbehandling.
2) Forbedret SBR -proces
SBR -processen er en forbedring af den aktiverede slamproces. Det giver fordele såsom enkel drift, færre trin, lavere omkostninger, fremragende fast stof - væskeadskillelse, overlegen nitrogen og fjernelse af fosfor og stærk modstand mod stødbelastninger. Det er velegnet til behandling af spildevand fra virksomheder med små vandmængder.
Det er værd at bemærke, at baseret på den forbedrede SBR -proces kan en pre - anoxisk zone tilsættes til denitrify nitriten, der blev indført ved den eksterne recirkulationsproces, hvilket giver et bedre anaerobt miljø til efterfølgende anaerob phosphor -frigivelse.
Efter at det organiske stof i råvandet i præ - anoxisk zone gennemgår en vis grad af hydrolyse, anvendes det mere effektivt af phosphat - akkumulering af bakterier. Desuden giver tilføjelsen af en før- anoxisk zone flere muligheder for kulstofkildefordeling i råvandet.
Dette optimerer valg af kulstofkilde under fordel af råvand og centraliserer behandling af kulstofkilde for kommunalt spildevand og forbedrer derved den samlede effektivitet af spildevandsoptimering og øget genanvendelse af vandressourcen.
Fase - Influenent aktiveret slammetode og tilsætning af anaerob hydrolyse og forsuringstanke
1. fase - Influent aktiveret slammetode
I praksis foretrækker vi at henvise til denne metode som multi - punktindstrømning.
Multi - punktindstrømning blev oprindeligt vedtaget for at reducere uoverensstemmelsen mellem iltbehov og iltforsyning i den biologiske dam, hvilket opnåede energibesparelse og forbrugsreduktion. I øjeblikket bruges denne metode til to hovedformål:
For det første at øge kulstofkildeindholdet i denitrificering og fosforfjernelsesstadier;
For det andet optimerer den ved at indtage overskydende opløst ilt båret af slamretur og nitrifikationsopløsning tilbagevenden, denitrificering og fosforfjerningsreaktionsmiljø og derved forbedre behandlingseffektiviteten.
Det er værd at bemærke, at et spildevandsrensningsanlæg, vi besøgte, bruger en modificeret UCT -proces med flere vandindløbspunkter.
På samme tid opdagede vi også, at denne driftsmetode har betydelige ulemper. For eksempel øger de øgede vandindløbspunkter mængden af strukturen og rørsystemet, som utvivlsomt øger volumenet af reaktionstanken og konstruktionsinvesteringen, øger drifts- og styringsproblemer og komplicerer systemet.
Som det siger: "En fejl opvejer en fortjeneste." Sammenlignet med forbedring af denitrificering og fosforfjernelseseffektivitet er disse ulemper helt ubetydelige.
2. Tilføjelse af en anaerob hydrolyse og forsuringstank
Generelt er en almindelig metode til forbedring af denitrifikations- og fosforfjernelsesprocesser at tilføje en anaerob hydrolyse og forsuringstank (trin) før denitrificering og reaktor af fjernelse af fosfor.
Dette skyldes, at under den anaerobe hydrolyse og forsuringsfase omdannes store organiske molekyler til enklere forbindelser og udskilles uden for cellerne. Dette reducerer den organiske belastning af det spildevand, der behandles, forbedrer dens bionedbrydelighed og forbedrer således effektiviteten af efterfølgende behandling.
For eksempel på et spildevandsrensningsanlæg, der blev undersøgt, blev en pre - anoxisk tank (før - denitrificeringstank) og en anaerob tank installeret før oxidationsgrøften . 10% af påvirkningen, der direkte kommer til før - anoxisk tank, hvilket gav den kulstofkilde for denitriten i den returnering. I den anaerobe tank omdannes store molekyler og tilbagevendende stoffer til let biologisk nedbrydelige stoffer, hvilket tilvejebringer en kulstofkilde til phosphat - akkumulering af bakterier.
Derudover har mange reelle - verdenssager vist, at anvendelse af hydrolyse- og forsuringsprocessen som et forbehandlingstrin for biologisk denitrificering af lav - koncentrationskommunisk spildevand kan supplere denitrificeringsstadiet med en bestemt mængde kulstofkilde, effektivt forbedring af denitrificeringseffektivitet.
Det er dog vigtigt at bemærke, at i betragtning af konstruktions- og driftsomkostningerne for hydrolysetanken såvel som de faktiske spildevandsbetingelser i visse regioner, bør denne metode tilpasses lokale forhold under hensyntagen til faktorer, såsom behandlingseffektivitet og økonomiske omkostninger.
Korrekt design primære afklaringstanke og brug slam som en kulstofkilde
1. Korrekt design primære afklaringstanke
Den primære afklaringstanks funktion er at fjerne finere uorganiske partikler yderligere, som kornkamre ikke kan fjerne, hvilket potentielt fjerner 10% til 20% af det organiske stof. Det har også en bestemt hydrolytisk og forsurende virkning, hvilket reducerer belastningen på efterfølgende biologiske behandlingsenheder og forbedrer behandlingseffektiviteten markant.
Imidlertid garanterer designet af den primære afklaringstank yderligere diskussion, som det til en vis grad kan føre til lavere kulstofkilder i det efterfølgende nitrogen- og fosforfjernelsesstadier.
I øjeblikket er der tre hovedmetoder til, hvorvidt man skal designe en primær afklaringstank, hver med sine egne fordele og ulemper. Design- og byggefirmaer skal overveje de faktiske indflydelsesrige forhold og specifikke konstruktionskrav til passende design og konstruktion.
1) Direkte eliminering af den primære afklaringstank
Denne fremgangsmåde er uden tvivl en god mulighed for spildevandsbehandlingsanlæg med lavt og moderat svingende indflydelsesrige SS -koncentrationer.
For eksempel har mange spildevandsbehandlingsanlæg (såsom den aktuelt populære forsinkede luftningsoxidationsgrøftproces) i øjeblikket spildevand, der kommer ind i den biologiske tank direkte efter at have passeret gennem gruskammeret.
Denne tilgang har betydelige fordele. Det reducerer konstruktionsinvesteringerne for den primære sedimentationstank og forenkler behandlingsprocessen, hvilket effektivt lindrer byggefirmaets økonomiske og jordplanlægningsbegrænsninger.
2) Installation af et bypass -rør ved den primære sedimentationstank
Praktisk erfaring viser, at denne fremgangsmåde er mere velegnet til spildevandsbehandlingsanlæg med store udsving i påvirkning af SS -koncentration.
Når den påvirkende SS -koncentration er høj, kan den primære sedimentationstank åbnes for yderligere at reducere SS. Når den påvirkende SS -koncentration er lav, kan bypass -røret åbnes for at omgå den primære sedimentationstank for at reducere tab af organisk stof og derved øge det organiske kulstofkildeindhold i efterfølgende behandlingsprocesser.
3) Reduktion af den hydrauliske retentionstid for den primære sedimentationstank
Typisk er den hydrauliske retentionstid for en primær sedimentationstank 1 til 2 timer.
Imidlertid har nogle vandbeskyttelsesmænd foreslået en anden tilgang: at reducere retentionstiden for den primære sedimentationstank til 0,5 til 1 time eller passende øge gruskammerets hydrauliske retentionstid.
Denne tilgang kan til en vis grad lindre ulemperne forbundet med at eliminere den primære sedimentationstank.
2. Brug af slam til at udvikle kulstofkilder
Som navnet antyder, adresserer denne metode ikke kun problemer med bortskaffelse af slam i en vis grad, men behandler også spørgsmålet om utilstrækkelige kulstofkilder i spildevandsbehandlingsanlæg, der virkelig opnås slamreduktion, stabilisering og ressourceudnyttelse.
Det er dog vigtigt at bemærke, at cellevæggene i slammikroorganismer er stabile, semi - stive strukturer, hvilket gør direkte anaerob hydrolyse vanskelig at producere syre. Derfor er slamforbehandling nødvendig for at forstyrre slamflokstrukturen og cellevægge, hvilket effektivt frigiver intracellulære stoffer og frigiver opløseligt organisk stof, som derefter hydrolyseres for at producere VFA'er.
Slamforbehandlingsmetoder, der er udviklet i de senere år, inkluderer fysiske metoder (høj - trykstråle, perlefræsning, ultralydsmæssig og opvarmning), kemiske metoder (ozonoxidation, chloroxidation og vådoxidation), biologiske metoder og nogle kombinerede metoder.
Rationel screening af eksterne kulstofkilder og anvendelse af andre teknologier
1. Rationel screening af eksterne kulstofkilder
Når du vælger eksterne kulstofkilder, er det vigtigt at sikre deres kvalitet. Eksterne kulstofkilder er primært kategoriseret i to typer baseret på deres oprindelse: traditionelle kulstofkilder, herunder organisk stof som methanol og sukker; og organisk spildevandskilder, såsom industrielt spildevand som bryggeri spildevand og deponeringsudvask.
Forskellige typer organisk stof har deres egne metaboliske cyklusser inden for biologiske systemer, hvilket naturligvis resulterer i varierende udnyttelseseffektivitet. Derfor er både kilde- og udnyttelseseffektiviteten af kulstofkilden nøglefaktorer, der skal overvejes, når man vælger en kulstofkilde.
Praktisk analyse har vist, at aktiveret slam udviser forskellige denitrifikationseffektiviteter for forskellige kulstofkilder med forskellige nedbrydningstider og grader. Tilsætning af natriumacetat til denitrifikationsprocessen kan give bedre resultater.
Derudover har adskillige undersøgelser vist, at denitrificeringsreaktionshastigheden for eddikesyre er højere end for glukose og ethanol. Derfor, når man vælger eksterne kulstofkilder, er det nødvendigt at gennemføre flere forsøg baseret på det specifikke spildevandsbehandlingsprojekt ved at vælge den mest passende eksterne kulstofkilde baseret på den ultimative behandlingsydelse og økonomiske fordele.
2. anvendelse af andre teknologier
1) Kort - Termnitrifikation og denitrifikation
Traditionel teori er primært afhængig af omdannelsen af ammoniaknitrogen med to mikroorganismer: nitrit - transformerende bakterier og nitrificerende bakterier.
Hvis et økologisk valg mellem de to metoder er nødvendigt, er det nødvendigt at omdanne nitrit -, der producerer bakterier til den dominerende bakteriepopulation i slammet, eliminerer eller reducerer antallet af nitrificerende bakterier, anvendes fuldt ud nitrificering i nitritationsstadiet og fortsætter direkte til at denitrificering. Denne metode kan forkorte denitrificeringsreaktionsprocessen markant.
Denne proces kan effektivt spare energi i praktiske anvendelser, hvilket reducerer kulstofkilder med ca. 40% sammenlignet med traditionelle processer.
2) Canon Process
Kanonprocessen, også kendt som autotrofisk denitrifikation inden for en biofilm, fungerer som følger:
Nitrosogene bakterier inden for biofilm oxiderer ammoniak til nitrit under aerobe forhold; Anaerob ammonium - oxidation af bakterier omdanner ammoniak og nitrit til nitrogengas under anaerobe forhold; og den synergistiske virkning af nitrit - producerende og anaerob ammonium - oxiderende bakterier oxideres i sidste ende ammoniak til nitrogengas.
Kanonprocessen kræver ikke en organisk kulstofkilde og kan udføres i et fuldstændigt uorganisk miljø. Dette sparer effektivt 100% af eksterne kulstofkilder og 66% af gasforsyningen.
3) Anaerob ammoniumoxidationsteknologi
Anaerob ammoniumoxidation (AMO) involverer primært den biologiske oxidation - reduktionsreaktion mellem nitrit og ammoniak, der forekommer under lave opløste iltkoncentrationer. Denne proces fremmer gennem intracellulær metabolisme den biologiske oxidation - reduktionsreaktion mellem nitrit og ammoniak og fjerner derved vand fra nitrogen.
Denne metode har tiltrukket opmærksomhed fra spildevandsbehandlingsanlæg på grund af dets carbon - besparelse og energi - sparende egenskaber såvel som dets lave bakterieproduktion.
AMO -bakterier anvender primært den kemiske reaktion mellem ammoniak og nitrit til at generere energi. Da bakterierne anvender kuldioxid i luften som en kulstofkilde, kræver de ikke tilsætning af en yderligere organisk kulstofkilde, hvilket gør dem meget værdifulde til praktiske anvendelser.
Imidlertid er dens ulempe, at dyrkning og domestisering af AMO -bakterier er vanskelig og kræver meget strenge miljøkrav.
