Ichki resirkulyatsiya funktsiyasi nitrat{0}}azotni anoksik tankga qaytarishdir; ammo, aerob zonadan suv olinganda, erigan kislorod ham orqaga qaytariladi. Binobarin, aylanma oqim nitrat{2}}azotdan ko'proq narsani olib yuradi.
I. Ichki aylanma aralash suyuqlik oqimini qaytaradi
A/O va A²/O kabi azotni olib tashlash jarayonlarida ammiak{0}}azot aerob zonada nitrat-azotga oksidlanadi va keyin denitrifikatsiya uchun ichki resirkulyatsiya orqali anoksik zonaga qaytariladi. Sxematik diagrammalar ko'pincha qaytish chizig'ini oddiygina "nitrifikatsiyalangan suyuqlik qaytishi" deb belgilaydi, bu quvurda faqat nitrat-azot bor degan noto'g'ri fikrga olib kelishi mumkin. Aslida, nasos aerob zonaning oxiridan butun aralash suyuqlik oqimini uzatadi.
Bu aralash suyuqlik tarkibida nitrat{0}}azot, faol loy, qoldiq organik moddalar va shu joydagi suvda mavjud erigan kislorod mavjud. Chiqib ketish nuqtasida erigan kislorod (DO) mavjud ekan, resirkulyatsiya oqimi orqaga tashiladigan kislorodning uzluksiz oqimini hosil qiladi. Ichki resirkulyatsiya faqat maqsadli moddani tashimaydi; u suv oqimi bilan ko'tarilishi mumkin bo'lgan barcha komponentlarni qaytaradi.
Asosiy tushuncha: Qaytgan kislorod miqdori resirkulyatsiya oqimi tezligi va tortib olish nuqtasidagi DO darajasi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikka bog'liq.
II. Nima uchun aerob zonaning oxirida hali ham kislorod bor?
Organik moddalarning parchalanishi va nitrifikatsiyasini ta'minlash uchun aerobik tankda shamollatish kerak. Agar tankning chiqish joyida kuchli shamollatish ta'minlansa yoki DO nazorat punkti ichki aylanmani tortib olish nuqtasidan uzoqda joylashgan bo'lsa, aralash suyuqlik qaytib kirish joyiga etib borgunga qadar yuqori DO darajasini saqlab qolishi mumkin. Chiqishdagi DO darajalari, ayniqsa, organik yuk pasayganda, lekin aeratsiya havo oqimi tezligi o'z vaqtida pastga qarab sozlanmaganida ko'tarilishga moyil.
Tankning konfiguratsiyasi va gidravlik sharoitlar ham tortib olish joyidagi sharoitlarga ta'sir qiladi. Aeratorning notekis taqsimlanishi, ichki aylanma nasosning kirish qismini yuqori{1}}aeratsiya zonasi yaqinida joylashtirish, rezervuar kanallari ichidagi qisqa-tuashuvlar yoki yuzaki havo almashinuvi - bularning barchasi onlayn asboblarda ko'rsatilgan ko'rsatkichlardan oshib ketadigan mahalliylashtirilgan DO darajalariga olib kelishi mumkin. Agar asboblar vakil bo'lmagan joylarga o'rnatilgan bo'lsa, boshqaruv tizimi "normal" darajalarni qayd etishi mumkin, ayni paytda aylanma kirish qismi kislorodga-bo'lgan suvni tortadi. Nasosning o'zi nozik havodan sezilarli darajada erigan kislorod (DO) hosil qilmaydi; ammo, suvning kaskadlanishi, ochiq qaytish kanallari, oqim va kuchli qo'zg'alish kabi jarayonlar havo bilan aloqani kuchaytiradi, bu esa qaytib oqim davomida qayta kislorodlanishni davom ettirishga imkon beradi. Kislorod tashishning-ta'sirini baholash uchun DO o'lchovlari ham haqiqiy tortib olish nuqtasida, ham qaytib oqim tankga kiradigan nuqtada o'tkazilishi kerak.
III. Kislorod nitrat azotdan oldin uglerod manbalarini iste'mol qiladi
Anoksik tankga kirgandan so'ng, geterotrof mikroorganizmlar aerob metabolizm uchun erigan kisloroddan foydalanadilar. Kislorod darajasi yetarlicha pasayganidan keyingina denitrifikatsiya elektronni qabul qilishning asosiy jarayoni-ga aylanadi. Binobarin, dastlab nitratni kamaytirish uchun moʻljallangan-biologik oson parchalanadigan uglerod manbasining bir qismi- kiruvchi kislorod tomonidan isteʼmol qilinadi.
Agar kiruvchi uglerod manbai ko'p bo'lsa, aralashtirish puxta bo'lsa va anoksik tank ortiqcha sig'imga ega bo'lsa, bu kislorod kirish joyida tezda tugaydi, bu esa ahamiyatsiz ta'sirga olib kelishi mumkin. Biroq, mavjud uglerod kam bo'lsa yoki anoksik rezervuarda gidravlik ushlab turish muddati cheklangan bo'lsa, kirish joyidagi aerob zona samarali denitrifikatsiya hajmiga ta'sir qiladi va shu bilan nitratni olib tashlash tezligini kamaytiradi.
Bu nima uchun ba'zi operatsion stsenariylarda ta'sir qiluvchi COD yuqori ko'rinishini tushuntiradi, ammo anoksik tank hali ham uglerod tanqisligi belgilarini namoyish etadi. Umumiy COD ning hammasi ham oson biologik parchalanadigan ugleroddan iborat emas va qaytib oqim orqali tashiladigan kislorod uglerod manbalariga qo'shimcha talabni keltirib chiqaradi. Kislorodni tashish narxi-faqat yuqori DO ko'rsatkichi emas; bu samarali uglerod manbalarini iste'mol qilish va samarali anoksik hajmni kamaytirishdir.
Reaktsiya ketma-ketligi: kislorod tugashidan oldin, kisloroddan foydalanish uchun uglerod manbalari iste'mol qilinadi; denitrifikatsiya kislorod darajasi pasaygandan keyingina to'liq davom etadi.
IV. Yuqori ichki aylanma nitrat azot va kislorod darajasini oshiradi
Ichki aylanish tezligini oshirish anoksik tankga ko'proq nitrat azotini qaytaradi, bu nazariy jihatdan yakuniy nitrat azot kontsentratsiyasini kamaytirishga yordam beradi. Shu bilan birga, aylanma oqimining oshishi bir vaqtning o'zida kisloroddan oshib ketadigan-kislorod miqdorini, nasosning energiya sarfini va anoksik tankdagi gidravlik yukni oshiradi. Agar anoksik tank hajmi doimiy bo'lib qolsa, gidravlik saqlash vaqti ham kamayadi.
Shuning uchun, ichki aylanma daromadning pasayishiga bog'liq. Qaytish oqimi etarli bo'lmasa, nitrat azot quyi oqim uchida to'planadi; ammo, agar qaytib keladigan oqim ma'lum bir nuqtadan oshib ketgan bo'lsa, nitrat azotini qaytarishning foydasi erigan kislorod (DO), qisqa tutashuv, uglerod manbasining etishmasligi va aralash suyuqlikning aylanish yuki bilan inkor etilishi mumkin.
Yagona, belgilangan nisbatga asoslangan uzoq-muddatli ishlash tavsiya etilmaydi. Yana oqilona yondashuv oqim oqimini oqim tezligi, ammiak{2}}azot yuki, aerob zonaning oxiridagi va anoksik zonaning kirish/chiqishidagi nitrat darajasi, DO darajalari va oqava suvlarning umumiy azot tendentsiyalari asosida sozlashni o'z ichiga oladi. Maqsad shunchaki qaytarilish nisbatini optimallashtirish emas, balki iste'mol qilingan energiya birligi uchun samarali nitrat azotini maksimal darajada qaytarish va kiruvchi kislorodning kiritilishini minimallashtirishdir.
V. Muammo haqiqatan ham kislorodning qaytish oqimi orqali-o'tishi bilan bog'liqligini qanday tasdiqlash mumkin
Birinchidan, fazoviy o'lchovlarni o'tkazing: aerob zonaning oxirida DO va nitrat azotini, qaytib nasosning qabul qilish joyini, qaytib trubaning chiqishini va anoksik zonaning kirish va chiqishini o'lchang. Faqat bitta qattiq onlayn kuzatuv nuqtasiga tayanmang. Keyinchalik, vaqtinchalik o'lchovlarni o'tkazing: DO va nitrat azot darajalari sinxronlashda o'zgarib turishini kuzatish uchun turli xil oqim yuklari, shamollatish tezligi va qaytib oqim chastotalari ostida ma'lumotlarni qayta-qayta yozib oling.
Keyin, boshqariladigan sozlashlarni bajaring. Aerob zonaning oxiridagi aeratsiyani yoki ichki qaytish oqimi tezligini kichik-muddatli pasaytirishni amalga oshiring va anoksik zonaning kirish qismidagi DO ni, nitrat azotini yo'qotish samaradorligini va oqava suvlarning umumiy azot tendentsiyalarini kuzating. Shamollatish, qaytish oqimi va uglerod manbasi dozalari bir vaqtning o'zida o'zgartirilganda o'zgarishlar sababi bilan bog'liq noaniqlikni oldini olish uchun bir vaqtning o'zida faqat bitta asosiy o'zgaruvchini o'zgartiring. Tuzatishlar aerob zonada nitrifikatsiya va aralashtirish uchun asosiy talablarni buzmasligi kerak.
Asbobni tekshirish ham muhim ahamiyatga ega. DO zondlarida loy to'planishi, havo pufakchalari shovqini, "o'lik zonalarga" o'rnatish yoki kalibrlashning noto'g'riligi kabi muammolar noto'g'ri ko'rsatkichlarni keltirib chiqarishi mumkin. Zarur bo'lganda, xuddi shu joyda ko'chma o'lchagich yordamida-o'qishni tekshiring va ORP, nitrat azot va uglerod manbasi ma'lumotlarini o'zaro bog'lash orqali vaziyatni baholang. Ishonchli dalillar zanjiri oqim tezligi, DO, nitrat azot va tizimning operatsion sozlashlarga javobini o'z ichiga olishi kerak.
Dala testi|Avval qaytib keladigan oqimning chiqishida o'lchang, so'ngra kichik-o'zgaruvchan sozlashlarni amalga oshiring; Anoksik zonada yuqori DO kuzatilganligi sababli darhol katta miqdorda uglerod manbasini dozalamang. VI. Kislorodni tashishni nazorat qilish qabul qilish nuqtasi va shamollatish chegarasidan boshlanadi
Birinchidan, aerob zonaning oxiridagi aeratsiyani kislorod bilan ta'minlashni nitrifikatsiya yukiga moslashtirish uchun optimallashtiring, chiqish joyida doimiy kislorod ortiqcha bo'lishiga yo'l qo'ymang. Ikkinchidan, kuchli aeratsiya turbulentligi yoki mahalliy yuqori erigan kislorod (DO) kontsentratsiyasining oldini olish uchun ichki aralash suyuqlikni qayta ishlash (IMLR) qabul qilish joyini ko'rib chiqing. Uchinchidan, mo'ljallanmagan havo-aeratsiya uchun ochiq havoning kaskadlari, chayqalishi va boshqa yo'llarni minimallashtiring.
To'rtinchidan, yuqori qayta ishlash tezligini maqsad qilgandan ko'ra, azot yuklanishiga asoslangan ichki qayta ishlash tezligini dinamik ravishda sozlang. Beshinchidan, qayta ishlangan suyuqlikning uglerod manbasi bilan tez aloqa qilishini ta'minlash uchun anoksik zonaning kirish qismida aralashtirishni yaxshilang, bu esa mahalliy yuqori -Qisqa tutashuvni- oldini oladi. Agar tizimda yetarlicha uglerod yetishmasa, kislorodning haddan tashqari oʻtkazilishini niqoblash uchun kimyoviy dozalashdan koʻra, bosqich{4}}oziqlantirish, uglerod dozalash nuqtalari va tashqi uglerod qoʻshimchasi kabi variantlarni baholang.
Boshqarish strategiyalari butun jarayon oqimini hisobga olishi kerak. Yakuniy DO ning juda past tushishiga ruxsat berish nitrifikatsiya va loy sog'lig'ini buzishi mumkin, shu bilan birga qayta ishlash tezligining haddan tashqari kamayishi nitratning o'z vaqtida qaytib kelishiga to'sqinlik qilishi mumkin. Maqsad DO ni ma'lum, izolyatsiya qilingan raqamga majburlash emas, balki barqaror nitrifikatsiyani saqlab qolgan holda samarasiz kislorod o'tkazmasini minimallashtirishdir.
Ichki qayta ishlash nasoslarining energiya iste'moli ham optimallashtirishda hisobga olinishi kerak. Istalgan umumiy azot nazoratiga pastroq qayta ishlash tezligi bilan erishish, odatda, yuqori{1}}chastotali ishlash va qo'shimcha uglerod dozalashiga tayanishdan ko'ra oqilonaroqdir; ammo, yakuniy sozlamalar haqiqiy sayt yuklari va doimiy trend ma'lumotlariga nisbatan tasdiqlanishi kerak.
Xulosa
Ichki qayta ishlash kislorodni anoksik zonaga kiritadi, chunki u sof nitrat eritmasidan emas, balki aerob zonaning oxiridan aralash suyuqlikni tashiydi. Qabul qilishdagi DO darajasi, qayta ishlash tezligi va qayta ishlash yo'li birgalikda kislorod tashish yukini aniqlaydi; kiritilgan kislorod uglerod manbalarini iste'mol qiladi va samarali anoksik hajmga tajovuz qiladi. Faqat qayta ishlash oqimining DO, nitrat konsentratsiyasi va oqim tezligini massa balansining ajralmas qismi sifatida tahlil qilish orqali nitrifikatsiya, denitrifikatsiya, uglerod manbalaridan foydalanish va energiya iste'moli o'rtasida tegishli muvozanatga erishish mumkin.
