Der findes forskellige typer kulstofkilder. Det er vigtigt at vælge en, der passer til din specifikke proces. Tilføj dem ikke tilfældigt. At vælge den rigtige kulstofkilde sparer dig for problemer senere.
I. Hvorfor tilføje kulstofkilder?
Spildevandsbehandling er afhængig af mikroorganismer til at nedbryde forurenende stoffer, især ved denitrifikation og fosforfjernelse. Mikroorganismer skal forbruge organisk kulstof (COD/BOD) for at fungere.
Kort sagt: Kulstofkilde="fødevare" til mikroorganismer.
1. Denitrifikation (den primære årsag)
Nitratkvælstof (total nitrogen) i spildevand skal omdannes til nitrogengas ved at denitrificere bakterier for at undslippe.
Disse bakterier skal forbruge organisk kulstof. Utilstrækkelig kulstof i indløbet vil føre til for meget total nitrogen.
2. Biologisk fosforfjernelse
Akkumulerende fosforbakterier kræver kulstofkilder for at frigive fosfor under det anaerobe stadium. Utilstrækkelig kulstof resulterer i dårlig fosforfjernelse og overdreven total fosfor.
3. Vedligeholdelse af det biologiske systems aktivitet
Utilstrækkeligt indgående organisk materiale (f.eks. kommunalt spildevand, industrielt behandlet vand, biologiske efterbehandlingstanke-) fører til udsultede mikroorganismer, løst slam, dårlig bundfældning og reduceret behandlingskapacitet.
II. Hvornår er kulstoftilsætning nødvendig?
Kulstoftilskud er generelt nødvendigt, hvis en af følgende betingelser er opfyldt:
1. Lavt C/N-forhold (lavt kulstofindhold, højt nitrogenindhold), normalt set i kemisk spildevand, spildevand fra lossepladser, spildevand fra slagteri/husdyr og lav-koncentration af kommunalt spildevand.
2. Konstant overskridelse af standarder for total kvælstof og totalfosfor i spildevandet.
3. For høj DO i den biologiske behandlingstank, hvidligt slam, lavt bundfældningsforhold og lav mikrobiel biomasse.
4. Processer: Efter-denitrifikationsprocesser såsom AO, A²/O, MBR, denitrifikationsfiltre og dybe-lejefiltre.
Almindelige kulstofkilder: Natriumacetat, glucose, methanol, sammensatte kulstofkilder, industriel ethanol osv.
III. Hvordan man opnår kulstofkildeeliminering uden eksterne kulstofkilder
Fremgangsmåde: Udnyt eksisterende kulstofkilder i systemet, eller suppler med naturligt kulstof til at erstatte købte kulstofkilder.
1. Prioriter at bruge kulstofkilder i spildevand (mest omkostnings-effektiv)
• Optimer indstrømningsfordelingen: Prioriter at fodre høj-COD-koncentreret spildevand (produktionskoncentrat, rensning af spildevand og kloakspildevand) i den anaerobe/anoxiske zone til denitrifikation og fosforfjernelse.
• Forkort aerob retention: Undgå at udtømme alt organisk kulstof i den aerobe zone; reservere noget kulstof til denitrifikation i den anoxiske zone.
• Reducer Front-End-luftning: Hold opløst oxygen (DO) i den aerobe tank under et højt niveau (kontrol 1-2 mg/L) for at forhindre, at kulstofkilden oxideres og forbruges unødigt.
2. Slam/In-System Carbon Source Genbrug (Mainstream Solution)
• Slamhydrolyse og forsuring: Indfør overskydende slam og primært slam i en hydrolysetank for at nedbryde væggene og frigive flygtige fedtsyrer (VFA'er), som er endogent kulstof af høj-kvalitet og derefter returneres til den anoxiske zone.
• Returnering af primær sedimentationsslam: Slammet fra den primære sedimentationstank indeholder en stor mængde råvandskulstof og returneres til den opstrøms anaerobe/anoxiske zone.
• Effektivitetsforbedring af hydrolyseforsuringstank: Forbedret hydrolyse nedbryder store organiske molekyler til mindre, let tilgængelige kulstofmolekyler.
3. Procesmodifikation (afhjælpning af kulstofmangel ved kilden)
• Justering af proceszoneinddeling: Sørg for, at den anoxiske zone går forud for den aerobe zone (standard AO/A²/O), idet kulstof prioriteres til denitrifikation.
• Eliminering af overdreven forluftning for at undgå at udtømme kulstofkilden opstrøms.
• Højt-nitrogen, lavt-kulstofspildevand: Tilføj præ-denitrifikation for at maksimere udnyttelsen af råvandskulstof.
4. Introduktion af billigt naturligt kulstof (undtagen købte kommercielle kulstofkilder)
Brug af planteejet-affald som erstatning for kommercielle kulstofkilder: Brug kun ressourcer, der passer til dine specifikke behov; undgå vilkårlig brug og udfør altid små-forsøg, før du bruger tilgængelige ressourcer.
• Høj-koncentration af organisk spildevand fra anlægget, såsom køkkenaffald, frugtskrællerester, destilleringskorn, stivelsesspildevand og affaldsvæske fra frugt- og grøntsagsforarbejdning.
• Spildevand fra planterensning, gulvskyl og affaldssirup/stivelse-baserede væsker.
Disse betragtes som affaldsanvendelse og ikke "tilsætning af kommercielle kulstofkilder."
5. Forfinet kontrol af driftsparametre
• Kontrol af returforholdet: Håndter nitrifikationsvæskens tilbagevenden og slamreturen korrekt for at sikre tilstrækkelig kontakt mellem kulstof og nitrogen.
• Styring af MLSS (Mixed Lime Sludge Concentration): Tilpas slamvolumen til påfyldning; undgå blindt at øge koncentrationen for at konkurrere om kulstof.
• Håndtering af slamudledning: Undgå overdreven slamudledning fra fosforfjernelsessystemet for at sikre normal metabolisme af polyfosfat-akkumulerende bakterier.
Tilsætning af kulstof=Utilstrækkelig organisk kulstof i råvand; mikroorganismer mangler mad, hvilket hindrer nitrogen- og fosforfjernelse.
For at undgå tilføjelse af eksterne kulstofkilder: Prioriter affaldsreduktion (minimer kulstofspild) + tappotentiale (genbrug af slam/koncentrat) + procesjusteringer ved at bruge systemets egen kulstofkilde som backup.