Ki jan nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon MBBR reyalize?
(1) Konsèp nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon byolojik retire nitwojèn (SND)
Nitrifikasyon similtane, denitrifikasyon ak denitrifikasyon (SND) se pwodiksyon an similtane nan nitrifikasyon, denitrifikasyon ak retire kabòn nan menm raktor la. Li kraze nan opinyon tradisyonèl la ke nitrifikasyon ak denitrifikasyon pa ka rive an menm tan an, espesyalman nan kondisyon aerobic, denitrifikasyon ka rive tou, ki fè nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon posib.
Pwosesis nitrifikasyon an konsome alkalinite, ak pwosesis denitrifikasyon pwodui alkalinite, kidonk SND ka efektivman kenbe valè pH nan raktor a ki estab, san yo pa bezwen netralizasyon asid-baz, ak san yo pa bezwen yon sous kabòn ekstèn; li sove volim nan raktor a, diminye tan reyaksyon an, epi redwi eta nitrat la. Konsantrasyon Azòt ka diminye depo k ap flote nan tank sedimantasyon segondè, kidonk SND te vin tounen yon otspot rechèch nan denitrifikasyon byolojik. Pou posibilite nan denitrifikasyon SND byolojik, kounye a gen twa opinyon prensipal ki soti nan diferan pèspektiv:
Pèspektiv makro-anviwònman: pwen de vi sa a kwè ke yon eta melanje konplètman inifòm pa egziste, ak distribisyon an inegal nan DO nan raktor a ka fòme rejyon aerobic, anoxic, ak anaerobik, ki ka rive nan menm byoreaktè a anba anoksik / anaerobik. kondisyon anviwònman an reyaksyon Denitrifikasyon, konbine avèk retire matyè òganik nan anviwònman an aerobic ak nitrifikasyon nan nitwojèn amonyak nan seksyon an, SND ka reyalize.
Soti nan pèspektiv nan mikwo-anviwònman: View sa a kenbe mikwo-anviwònman anoksik nan flok mikwòb la se rezon prensipal pou fòmasyon SND, se sa ki, akòz limit la nan difizyon oksijèn (transmisyon), gen yon gradyan oksijèn ki fonn nan mikwòb la. floc, ki se fezab nan realizasyon an similtane nitrifikasyon ak denitrifikasyon Microenvironment.
Byolojik pwen de vi: View sa a kenbe ke egzistans la nan popilasyon espesyal mikwòb konsidere kòm rezon ki fè prensipal pou ensidan an nan SND. Gen kèk bakteri nitrifikasyon ka fè denitrifikasyon anplis de nitrifikasyon nòmal, ak kèk entelektyèl Olandè yo te izole nitrifikasyon aerobic. , epi yo ka pote soti nan denitrifikasyon aerobic nan Thiococcus pantrophicus; kèk bakteri kolabore youn ak lòt pou fè reyaksyon sekans pou konvèti amonyak nan nitwojèn, ki bay posiblite pou konplete denitrifikasyon byolojik nan menm raktor a nan menm kondisyon yo.
Kounye a, gen anpil etid mikrobyolojik ak eksplikasyon sou denitrifikasyon byolojik, men yo pa pafè, ak konpreyansyon yo genyen sou fenomèn SND toujou anba devlopman ak eksplorasyon. Teyori mikro anviwònman an jeneralman aksepte. Akòz egzistans gradyan oksijèn ki fonn, konsantrasyon oksijèn ki fonn sou sifas ekstèn flok mikwòb oswa biofilm yo wo anpil, sitou bakteri nitritif aerobic ak bakteri amonyak; gwo twou san fon andedan, transfè oksijèn bloke ak ekstèn Yon gwo kantite oksijèn ki fonn boule yo pwodwi zòn anoksik, ak bakteri denitrifyan yo se tansyon dominan yo, ki ka mennen nan ensidan an nan nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon. Teyori sa a eksplike pwoblèm nan komen nan diferan espès bakteri nan menm raktor a, men gen tou yon defo, se sa ki, pwoblèm nan nan sous kabòn òganik. Sous kabòn òganik la se pa sèlman donatè elèktron nan denitrifikasyon eterotwofik, men tou, inibitè nan pwosesis nitrifikasyon an. Lè sous kabòn òganik nan dlo egou yo pase nan kouch aerobic la, li premye oksidasyon pa oksidasyon aerobic. Bakteri denitrifikasyon nan zòn anoksik yo se akòz Mank donatè elèktron diminye pousantaj denitrifikasyon, ki ka afekte efikasite denitrifikasyon SND. Se poutèt sa, mekanis nan nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon toujou bezwen plis amelyore.
(2) Mekanis nitrifikasyon, denitrifikasyon ak denitrifikasyon similtane nan kabann k ap deplase byolojik MBBR
MBBR se yon nouvo kalite réacteurs ki gen gwo efikasite ki konbine metòd labou aktive nan kwasans sispann ak metòd biofilm nan kwasans tache. Prensip konsepsyon debaz la se ajoute dirèkteman file sispann ak yon gravite espesifik tou pre dlo epi yo ka sispann nan dlo nan tank reyaksyon an kòm aktivite mikwo-òganis. Konpayi asirans lan, filler la sispann ka an kontak souvan ak dlo egou yo, ak biofilm a (fim pandye) piti piti ap grandi sou sifas filler la, ki ranfòse efè transfè mas nan polyan, oksijèn ki fonn ak biofilm, se sa ki, MBBR se yo rele "mobil fim byolojik". Manbràn". Ki baze sou rechèch la sou mekanis SND byen lwen tèlman, konbine avèk mikwo-anviwònman ak teyori byolojik, mòd reyaksyon posib SND nan biofilm MBBR yo se bakteri amonyak oksidasyon aerobic, bakteri oksidant nitrit ak denitrifikasyon aerobic distribye nan kouch aerobic nan biofilm la. Bakteri yo kolabore ak bakteri anammox, bakteri nitrite ototwofik ak bakteri denitrifikasyon distribiye nan kouch anoksik byolojik la, epi finalman reyalize objektif denitrifikasyon.
MBBR depann sou aere nan tank aere a ak efè a leve nan koule dlo a fè konpayi asirans lan nan yon eta fluidized, kidonk fòme sispann aktive depo ak byofilm tache, bay tout avantaj ki genyen nan tou de òganis tache ak sispann. Li pa sèlman bay anviwònman macroskopik ak mikwoskopik aerobic ak anaerobik, men tou, rezoud diskisyon yo DO ak diskisyon sous kabòn ant bakteri nitrifyan ototwofik, bakteri denitrifyan eterotwofik ak bakteri eterotwofik. Se poutèt sa, MBBR ka reyalize balans lan dinamik nan de pwosesis yo nan nitrifikasyon ak denitrifikasyon, e li gen trè bon kondisyon pou nitrifikasyon similtane ak denitrifikasyon, epi li ka reyalize MBBR similtane nitrifikasyon, denitrifikasyon ak denitrifikasyon.
Faktè ki enfliyanse MBBR nitrifikasyon ak denitrifikasyon similtane
Teknoloji kle pou reyalize similtane nitrifikasyon ak denitrifikasyon nan MBBR se kontwole balans sinetik nan nitrifikasyon ak denitrifikasyon nan MBBR, epi rezoud diskisyon DO ant bakteri nitrifikasyon ototwofik ak bakteri eterotwofik, ak diskisyon sous kabòn ant bakteri denitrifikasyon ak bakteri eterotwofik, elatriye, kidonk faktè prensipal kontwòl yo se: rapò kabòn-azòt, konsantrasyon oksijèn ki fonn, tanperati ak pH.
(1) Enfliyans file yo sou metòd MBBR
Kle teknik metòd MBBR a se nan file byolojik ki gen gravite espesifik ki tou pre sa ki nan dlo, epi ki fasil pou avanse pou pi lib ak dlo anba ajitasyon ti tay. Anjeneral filler la fèt ak plastik polyethylene. Fòm chak transpòtè se yon ti silenn ki gen yon dyamèt 10mm ak yon wotè 8mm. Gen sipò kwa nan silenn lan ak vle pèse anvlòp la najwar vètikal sou miray la deyò. Pati kre nan filler la reprezante 0.95 pousan nan tout volim la. , se sa ki, nan yon veso plen dlo ak filler, volim dlo nan chak filler se 95 pousan. Lè w pran an kont wotasyon filler la ak volim total veso a, rapò ranpli filler la defini kòm pwopòsyon espas ki okipe pa konpayi asirans lan. Yo nan lòd yo reyalize efè a melanje pi byen, rapò a ranpli nan filler la se pi plis 0.7. Teyorikman, total sifas espesifik filler la defini pa kantite sifas espesifik pou chak volim inite konpayi asirans byolojik, ki se jeneralman 700m2 / m3. Lè biofilm a grandi andedan konpayi asirans lan, itilizasyon aktyèl efikas nan zòn nan sifas espesifik se sou 500m2 / m3.
Sa a ki kalite filler byolojik se fezab nan kwasans nan mikwo-òganis sou andedan an nan filler la, fòme yon biofilm relativman ki estab, epi li fasil yo fòme yon eta fluidized. Lè egzijans pretretman yo ba oswa dlo egou a gen yon gwo kantite sibstans fib, pou egzanp, tank sedimantasyon prensipal la pa itilize nan tretman dlo egou minisipal la oswa lè dlo ize ki gen yon gwo kantite fib trete, filler byolojik la ak yo itilize yon ti sifas espesifik ak yon gwosè gwo. Lè gen yon pi bon pretreatment oswa pou nitrifikasyon, filler byolojik la ak yon gwo sifas espesifik yo itilize.
(2) Efè oksijèn ki fonn (DO) sou metòd MBBR
DO konsantrasyon se yon gwo faktè limite ki afekte nitrifikasyon ak denitrifikasyon similtane. Lè yo kontwole konsantrasyon DO, diferan pati nan biofilm a ka fòme yon zòn aerobic oswa zòn anoksik, ki gen kapasite pou reyalize nitrifikasyon ak denitrifikasyon similtane. kondisyon fizik yo.
Teyorikman, lè konsantrasyon DO a twò wo, DO ka antre nan andedan biofilm a, sa ki fè li difisil pou fòme yon zòn anoksik andedan, epi yon gwo kantite nitwojèn amonyak soksid nan nitrat ak nitrite, ki fè efluan an TN toujou wo. . Okontrè, si konsantrasyon DO a ba anpil, yon gwo pwopòsyon nan zòn anaerobik yo pral fòme andedan biofilm a, epi kapasite denitrifikasyon biofilm a ap amelyore (konsantrasyon nitrat ak nitrite nan efluan an trè ba. ), men akòz rezèv ensifizan nan DO, MBBR Efè a nitrifikasyon nan pwosesis la diminye, se konsa ke konsantrasyon nan nitwojèn amonyak nan ogmante efluan an, ki mennen nan yon ogmantasyon nan TN a nan efluan an, ki afekte efè tretman final la.
Atravè rechèch la, finalman jwenn yon valè pi bon nan metòd MBBR pou trete dlo egou domestik iben DO: lè konsantrasyon DO a pi wo pase 2 mg/L, DO gen ti efè sou efè nitrifikasyon MBBR, ak to retire azòt amonyak ka. rive nan 97 pousan -99 pousan pousan, nitwojèn amonyak efluan an ka kenbe pi ba pase 1.0mg/L; lè konsantrasyon mas DO a se apeprè 1.0mg/L, pousantaj pou retire nitwojèn amonyak la se apeprè 84 pousan, epi konsantrasyon nitwojèn amonyak efluan an ogmante anpil. Anplis de sa, DO nan tank aere a pa ta dwe twò wo. Twò wo oksijèn ki fonn ka lakòz polyan òganik yo dekonpoze twò vit, se konsa ke mikwo-òganis yo manke eleman nitritif, depo aktive a fasil pou laj, ak estrikti a se ki lach. Anplis de sa, DO a twò wo ak konsomasyon enèji twòp pa apwopriye ekonomikman.
Paske metòd MBBR sitou reyalize tretman dlo egou final la atravè file sispann, efè DO sou file sispann se kle nan rezilta tretman an jeneral. Etid yo montre ke kapasite oksijenasyon raktor a ogmante ak ogmantasyon pousantaj ranpli filler sispann nan yon seri sèten. Anba aksyon an nan aere, dlo a fluidize ansanm ak filler la, ak tourbiyon nan koule dlo a pi gran pase sa san filler la, ki akselere renouvèlman an nan koòdone nan gaz-likid ak transfè a nan oksijèn, ak ogmante pousantaj la. nan transfè oksijèn. Kòm kantite filler ogmante, aksyon an koupe ak aksyon ajite nan mitan filler la, koule lè ak koule dlo kontinye ranfòse. Sepandan, lè kantite lajan an nan filler ajoute se 60 pousan, efè a fluidizasyon nan filler nan dlo vin pòv, ak degre nan twoub nan kò a dlo tou diminye, sa ki diminye to transmisyon oksijèn ak to itilizasyon oksijèn. Se poutèt sa, pou diferan kalite bon jan kalite dlo, kontwole kantite DO enpòtan anpil pou rezilta final tretman tout pwosesis la.
ki sa ki MBBR?
Pwosesis MBBR la baze sou prensip debaz metòd biofilm. Lè yo ajoute yon sèten kantite konpayi asirans sispann nan raktor a, byomass la ak espès byolojik nan raktor a ogmante, kidonk amelyore efikasite nan pwosesis nan raktor la. Depi dansite nan filler la se tou pre sa ki nan dlo, li konplètman melanje ak dlo pandan aere, ak anviwònman an pou kwasans mikwòb se gaz, likid, ak solid twa-faz.
Kolizyon an ak taye nan konpayi asirans lan nan dlo a fè bul lè yo pi piti epi ogmante pousantaj itilizasyon oksijèn. Anplis de sa, chak konpayi asirans gen diferan espès byolojik andedan ak deyò, ak kèk bakteri anaerobik oswa bakteri fakilatif k ap grandi andedan, ak bakteri aerobic deyò, se konsa ke chak konpayi asirans se yon mikroreaktè, se konsa ke reyaksyon nitrifikasyon ak reyaksyon denitrifikasyon coexist, kidonk amelyore efè pwosesis la. .