"Yuqori COD, past TP va yuqori TN" stsenariysi og'ir uglerod-Azot-Fosfor muvozanatining klassik holatini ifodalaydi. Ushbu maqolada ushbu muammoga qanday tashxis qo'yish va uni hal qilish haqida qisqacha ma'lumot berilgan (mazmun va raqamlar amaliy tajribaga asoslangan shaxsiy qarashlarni aks ettiradi va faqat ma'lumot uchun).
Jarayonni sozlashning asosiy maqsadlarini quyidagicha umumlashtirish mumkin:
1. "Fosfor cheklanishini"-mikroblarning ko'payishi bilan bog'liq muammoni darhol hal qiling;
2. Ortiqcha uglerod manbasidan samarali foydalanish-yuqori{2}}konsentratsiyali CODni denitrifikatsiyaning harakatlantiruvchi kuchiga aylantirish;
3. Azotni chuqur tozalashga erishing-yuqori{2}}TNli oqava suv chiqarish standartlariga doimo javob berishiga ishonch hosil qiling.
Muayyan sozlash choralari quyida batafsil tavsiflangan bo'lib, muhandislikni amalga oshirish mantig'iga ko'ra ajratilgan.
I. “Hayotni tejash”{1}}zudlik bilan tuzatishlar talab qilinadi: Aniq fosfor qo‘shimchasi
Bu boshqa barcha choralar uchun zaruriy shartdir. Fosfor etishmovchiligi-sharoitlarida, hatto ko'p miqdorda uglerod va kislorod bo'lsa ham, faol loy sog'lom floklarni hosil qila olmaydi; aksincha, parchalanib, yuvilib ketishga intiladi.
Dozani tekshiring va hisoblang
Taxminan BOD₅:P=100:1 nisbati asosida qo'shimcha miqdorini aniqlang. Agar faqat COD ma'lumotlari mavjud bo'lsa, konvertatsiya qilish uchun BOD₅/COD nisbatidan foydalaning (masalan, agar BOD₅/COD ≈ 0,5 bo'lsa, COD:P ≈ 200:1 asosida baholang). Haqiqiy oqim tezligi va fosfor kontsentratsiyasiga asoslanib, dozani dinamik ravishda hisoblashni unutmang.
Fosfor manbasini va dozalash nuqtasini tanlang
Fosfor manbai: ammoniy dihidrogen fosfat yoki natriy dihidrogen fosfat kabi oson so'riladigan ortofosfatlarga ustunlik bering. Diammoniy vodorod fosfat, agar azot ham etishmasa, ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, hozirgi stsenariy yuqori azot darajasini o'z ichiga oladi; shuning uchun qo'shimcha azot qo'shmaslik uchun fosfor kislotasi yoki natriy dihidrogen fosfat tavsiya etiladi.
Dozalash nuqtasi: dozalash nuqtasini biologik tankdagi anoksik zonaning oxiriga yoki aerob zonaning boshiga qo'ying, bu mikroorganizmlarning aerob zonaga kirishi bilan to'g'ridan-to'g'ri fosforni olishiga imkon beradi. Butun dozani anaerob zonaga tashlamang, chunki bu fosforni to'playdigan organizmlar- tomonidan ortiqcha so'rilishiga (chunki bu erda fosforni olib tashlashdan maqsad emas) yoki samarasiz cho'kmalarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin.
O'tish davridagi monitoring
Fosfor qo'shilgandan so'ng 2-3 kun ichida loyning cho'kish darajasi (SV) dastlab flok sifati yaxshilanishi bilan pasayadi, so'ngra mikrob populyatsiyasi ko'payishi bilan asta-sekin o'sib boradi. Qo'shimchalar kiritilgandan so'ng darajalari chegaralar ichida qolishiga ishonch hosil qilish uchun oqava suvning umumiy fosforini sinxron ravishda kuzatib boring (mikrobial ehtiyojlarni qondirish va xavfsizlik chegarasini saqlab qolish uchun ideal ravishda 0,3-0,5 mg / L da nazorat qilinadi).
II. “Yuqori COD”ni “Denitrifikatsiya aktivi”ga aylantirish: Uglerod manbalarining joylashuvini aniqlash va bosqichma-bosqich dozalash-
Uglerod manbai ko'p bo'lganligi sababli, aerob zonani suv bosish va kislorod iste'moli orqali isrof qilish o'rniga denitrifikatsiya qilish uchun to'liq foydalanish kerak.
Koʻp nuqtali oqim yoki uglerod manbalarini oʻzgartirishni- amalga oshiring
Xom suvning bir qismini (yuqori COD)-birlamchi cho'kindi tankini chetlab-to'g'ridan-to'g'ri anoksik zonaga yo'naltiring va denitrifikatsiya uchun uglerod manbai bo'lib xizmat qiling. Tozalash va qumni olib tashlashdan so'ng, xom suv to'g'ridan-to'g'ri anoksik tankga "sakrab o'tishi" mumkin, bu uglerod manbasining oksidlanishini va birlamchi cho'kindi idishida yoki aerob zonasida isrof qilinishini oldini oladi. Azotni umumiy olib tashlash maqsadlari asosida anoksik zonaga kiradigan oson biologik parchalanadigan COD miqdorini nazorat qiling.
Uglerod manbasi sifatini yaxshilash uchun gidroliz{0}}kislotani kuchaytiring
Agar COD yuqori bo'lsa, lekin BOD₅/COD nisbati past bo'lsa, bu o'tga chidamli (buzilishi qiyin) organik moddalarning ustunligini ko'rsatadi. Katta, oʻtga chidamli organik molekulalarni oson biologik parchalanadigan VFA larga (uchuvchi yogʻ kislotalari) parchalash va shu bilan denitrifikatsiya uchun uglerod manbalaridan foydalanish samaradorligini oshirish uchun tozalashdan oldingi bosqichda gidroliz{3}}kislotalash idishi oʻrnatilishi mumkin.
Qoldiq uglerodni iste'mol qilish uchun aerob zonadan foydalaning
Muqarrar ravishda ba'zi uglerod manbalari aerob zonasiga kiradi; bu holda, aerobik bosqich oxirida erigan kislorod (DO) kamida 2 mg/L bo'lishini ta'minlab, qoldiq BODni to'liq oksidlash va chiqindi KOD chegaralaridan oshib ketishining oldini olish kerak. Bundan tashqari, ortiqcha uglerod manbalari geterotrof bakteriyalar-nitrifikator bakteriyalarni siqib chiqarishi mumkin bo'lgan-loyning yoshi va organik yuklanishini diqqat bilan nazorat qilish kerak.
III. “Yuqori umumiy azot” muammosini maqsad qilib olish: nitrifikatsiyani maksimal darajada oshirish-Denitrifikatsiya potentsialini
Yuqori umumiy azot darajasi nitrifikatsiya va denitrifikatsiya bosqichlarini to'liq potentsialga qadar optimallashtirishni talab qiladi.
Nitrifikatsiya bosqichi: nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar uchun joy va vaqt yaratish
Loy yoshini nazorat qilish: Nitrifikator bakteriyalar uzoq vaqt hosil bo'ladi; tez ko'payadigan geterotrof bakteriyalar tomonidan "to'lib ketmaslik" uchun loy yoshi kamida 15 kun (qishda 20 kundan ortiq) saqlanishi kerak. DO texnik xizmat ko'rsatish: aerob zonada DO ni doimiy 2-3 mg/L da saqlang; energiyani tejashga urinib, uni haddan tashqari pasaytirmang.
Ishqoriylikni nazorat qilish va qo'shimchalar: Nitrifikatsiya ishqoriylikni sarflaydi (oksidlangan NH₄⁺‑N grammasi uchun taxminan 7,14 g CaCO₃ sarflanadi). pH 7,0 dan pastga tushganda nitrifikatsiya darajasi sezilarli darajada pasayadi; shuning uchun aralash suyuqlikning pH qiymatini 7,5 dan 8,0 gacha ushlab turish uchun Na₂CO₃ yoki suyuq ishqorni dozalash kerak.
Denitrifikatsiya zonasi: ichki va tashqi uglerod manbalaridan maksimal darajada foydalanish.
Ichki aylanish koeffitsientini optimallashtirish: yuqori-nitratli aralash suyuqlikning aerob zonaning oxiridan anoksik zonaga yetarli darajada aylanishini ta'minlash; ichki aylanish nisbati odatda 200% dan 400% gacha o'rnatiladi. Haddan tashqari resirkulyatsiya juda ko'p DOni keltirib chiqaradi, anoksik muhitni buzadi. Anoksik sharoitlarni saqlash: anoksik zonada DO 0,5 mg / L dan past bo'lganda qat'iy nazorat qilinishi kerak; loyning{6}}suv bilan aloqa qilishini ta'minlash va sirt aeratsiyasini oldini olish uchun mexanik aralashtirishdan foydalaning.
Uglerod manbalarini vaqtinchalik nazorat qilish: Agar tashqi uglerod manbai (oqimdagi KOD) etarli bo'lsa, denitrifikatsiya tezligi 0,03–0,06 kg NO₃⁻‑N/(kg MLVSS·d) ga yetishi mumkin. Agar uglerod tanqisligi belgilari paydo bo'lsa (masalan, chiqindi nitrat-azotining ko'tarilishi), natriy asetat kabi favqulodda uglerod manbalarini ko'rib chiqing, lekin bu birinchi tanlov emas; xom suv tarkibidagi uglerod miqdoridan to'liq foydalanishga ustuvor ahamiyat berish.
Qisman nitrifikatsiya-Denitrifikatsiya yoki Anammoks (juda past C/N nisbatlari uchun javob beradi; bu stsenariyda koʻp miqdorda uglerod-boʻlsa-da, qisman yoʻllarni keraksiz holga keltiradi-bu texnologiyalar kelajakdagi texnik variant sifatida xizmat qilishi mumkin).
Agar umumiy azot nihoyatda yuqori boʻlsa va uglerod manbalari{0}}koʻp boʻlishiga qaramay{1}}hali denitrifikatsiya talablarini qondira olmasa (ekstremal holat), azotni olib tashlash uchun Anammox bilan birgalikda qisman nitrifikatsiyaga (nitrit toʻplanishi) urinib koʻrish mumkin. Biroq, buni amalda amalga oshirish qiyin, onlayn monitoring va aniq nazoratni talab qiladi va uni uzoq muddatli optimallashtirish strategiyasi- sifatida qarash kerak.
IV. "Yuqori COD, lekin yomon biologik parchalanish" ning maxsus holatiga murojaat qilish
Agar monitoring BOD₅/COD nisbati < 0,2 ni ko'rsatsa, yuqori COD ni biologik jarayonlar orqali to'g'ridan-to'g'ri ishlatish qiyin va yuqorida aytib o'tilgan uglerod manbalaridan foydalanish strategiyalari sezilarli darajada kam samarali bo'ladi. Ushbu bosqichda quyidagi choralar talab qilinadi:
1. Yukni kamaytirish uchun fizik-kimyoviy dastlabki ishlov berish: biologik tizimning yuqori oqimiga koagulyatsiya{1}}cho'kindi, kimyoviy oksidlanish (Fenton, O₃) yoki faollashtirilgan uglerod adsorbsion birliklarini o'rnating, buning natijasida BK/COD nisbatini yaxshilang.
2. Bio{1}}ko‘paytirish: Gidroliz{2}}kislotalash idishiga maxsus bakteriya shtammlari yoki biologik fermentlarni kiriting yoki rekalsitant moddalarni adsorbsiyalash va ularning yashash vaqtini uzaytirish uchun PACT jarayonini (changlangan faol uglerod-faollashgan loy) ishlating.
3. Yakuniy himoya sifatida membranani ajratish: biokimyoviy bosqich oxirida MBR yoki NF/RO tizimlaridan KOAH qoldiqlarini ushlash uchun foydalaning, natijada olingan konsentrat alohida ishlov berilishini ta'minlang.
V. Operatsion boshqaruv uchun "Xavfsizlik tarmog'i"
Fosfor balansining doimiy monitoringi: Har bir smenada oqimdagi, anaerob zonaning oxirida va aerob zonaning oxirida Umumiy fosfor (TP) darajasini sinovdan o'tkazish; bu etarli miqdorda qo'shimchalar berilmaganligi sababli loyning parchalanishini oldini oladi va fosforning haddan tashqari dozasi tufayli oqava suv chegarasining buzilishini oldini oladi.
Onlayn ammiak azot / nitrat azot profilini aniqlash: aerob zonasi bo'ylab ammiak azot va nitrat azot kontsentratsiyasidagi o'zgarishlarni kuzatish orqali nitrifikatsiyaning yakuniy nuqtasini va ichki qayta ishlash nisbatining muvofiqligini baholang.
Loy xususiyatlarini mikroskopik tekshirish: Agar flok zarralari mayda bo'lib qolsa, filamentsimon bakteriyalar ko'paysa yoki erkin suzuvchi bakteriyalar-ko'paysa, fosfor manbaidagi mumkin bo'lgan uzilishlar yoki dozaning etarli emasligini darhol tekshirib ko'ring.
Zaxira favqulodda kimyoviy moddalarni tayyorlash: ta'minot zanjiri uzilishining oldini olish uchun fosfor kislotasi, uglerod manbalari (natriy asetat) va ishqoriy moddalar (suyuq ishqor)ning etarli zaxiralarini saqlang.
Xlorid ionlarining ushbu parametrlarga ta'siri:
I. Asosiy korrelyatsiya: xlorid ionlari ammiak azot darajasining ko'tarilishiga qanday sabab bo'ladi (nitrifikatsiya tizimining qulashi)
Bu eng to'g'ridan-to'g'ri va muhim havola. Yuqori umumiy azot darajasi ko'pincha ammiak azotining muhim qismini o'z ichiga oladi. Xlorid ionlarining yuqori konsentratsiyasi ammiak azotini qayta ishlash uchun mas'ul bo'lgan mikroorganizmlarni aniq "o'ldirishi" mumkin.
Osmotik zarba: Nitrifikator bakteriyalar birinchi bo'lib yo'q qilinadi
Nitrifikator bakteriyalar (ayniqsa, ammiak{0}}oksidlovchi bakteriyalar) osmotik bosimning o'zgarishiga-ko'proq sezgir. Xlorid ionlari kontsentratsiyasi keskin ko'tarilganda (masalan, 5000-10 000 mg / L dan ortiq), ularning hujayralari suvni yo'qotadi, bu metabolik faollikni to'xtatadi yoki hatto hujayra o'limiga olib keladi. To'g'ridan-to'g'ri oqibatlar: aerob zonasida nitrifikatsiya; ammiak azotini nitrit va nitratga aylantirib bo'lmaydi, bu esa chiqindi ammiak miqdorining keskin oshishiga olib keladi. Siz ushbu ma'lumotlar namunasini kuzatasiz: yuqori oqimli ammiak, oqava ammiak oqimi bilan deyarli bir xil darajada oqiziladi.
"Pseudo-COD" interferensiyasi tufayli noto'g'ri xulosa: Yuqorida aytib o'tilganidek, xlorid ionlari COD o'lchovlariga xalaqit beradi. Agar siz kuzatayotgan "yuqori COD" xayol bo'lsa-haqiqiy COD pastligini bildirsa-va bu noto'g'ri ko'rsatkichlar asosida resirkulyatsiya yoki aeratsiyani oshirsangiz, tizim beqarorligini yanada kuchaytirasiz. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, yuqori xlorid darajalari COD ko'rsatkichi to'g'ri yoki yo'qligidan qat'i nazar, nitrifikator bakteriyalarni inhibe qiladi.
II. Kümülatif ta'sir: yuqori ammiak, yuqori xlorid va fosfor etishmasligidan kelib chiqadigan "o'lim spirali"
Ammiak zaharliligi va sho'rlanish toksikligi o'rtasidagi sinergiya:
Ammiak azotining yuqori konsentratsiyasi (ayniqsa, erkin ammiak yoki FA) mikroorganizmlar uchun tabiiy ravishda inhibe qiladi. Shu bilan birga, yuqori sho'rlanish (xlorid ionlari) hujayraning ichki va tashqi qismi o'rtasidagi muvozanatni buzadi. Bu ikki tomonlama stress omillari mikrobial faollikni jiddiy ravishda buzadi.
Asosiy nuqta: Stress ostida bo'lgan mikroorganizmlar natriy va xlorid ionlarini hujayradan chiqarib yuborish orqali ion muvozanatini saqlash uchun katta miqdorda energiya (ATP) iste'mol qilishi kerak. Bu energiya{1}}intensiv jarayon asosan fosforga tayanadi. Ammo, sizning tizimingizda kuchli fosfor yetishmasligi sababli, mikroorganizmlar yuqori sho‘rlanish va yuqori ammiakning birgalikdagi zaharliligiga bardosh bera olmaydi, bu esa hujayra o‘limi va avtolizning tezlashishiga olib keladi.
Loy parchalanishi ammiak azotini ko'proq chiqaradi:
Mikrob hujayralari nobud bo'lganda va ommaviy ravishda yorilib ketganda, hujayra ichidagi organik azot birikmalari-oqsillar va nuklein kislotalar-suvga chiqariladi va ammonifikatsiya qiluvchi bakteriyalar orqali ammiak azotiga aylanadi. Bu halokatli ayovsiz tsiklni yaratadi:
Fosfor etishmovchiligi → Mikroorganizmlar o'ladi va parchalanadi, yuqori sho'rlanishga / ammiakning toksikligiga dosh bera olmaydi → Ko'proq ammiak azoti ajralib chiqadi → Ammiakning toksikligi kuchayadi → Ko'proq mikroorganizmlar nobud bo'ladi.
Bu bosqichda siz -ammiak zarbasisiz ham{1}}aerob idishning oxiridagi ammiak kontsentratsiyasi oqib chiquvchi oqimdan oshib ketishini aniqlashingiz mumkin; bu hodisa endogen ammiak chiqishi deb ataladi.
III. Jarayon muammolarini bartaraf etish: Ammiak ma'lumotlarini tahlil qilish orqali muammolarni tashxislash
Xloridning yuqori-fonini hisobga olgan holda, turli azot shakllarining ko'rsatkichlari aniq diagnostik maslahatlar berishi mumkin. Juda yuqori ammiak-azot; nitrat{3}}azot darajasi nolga yaqin
Hodisa: Aerob tankining chiqishidagi ammiak{0}}azot darajasi suv oqimidagi kabi yuqoriligicha qolmoqda, ammo nitrat{1}}azotni deyarli aniqlash mumkin emas.
Tashxis: Nitrifikatsiya funktsiyasi butunlay yo'qolgan. Yuqori xlorid ionli fonni hisobga olgan holda, sho'rlanishning oldini olish asosiy shubhali hisoblanadi.
Favqulodda choralar: Xlorid ionlarining manbasini aniqlash va darhol kesib tashlash kerak. Vaqtinchalik zarba holatlarida (masalan, dengiz suvi kirib borishi kabi) suv oqimini kamaytiring va asta-sekin normal ishlashni davom ettirishdan oldin sho‘rlanishni suyultirishga imkon berish uchun “yopiq halqa aeratsiyasiga” (oqimsiz aeratsiya) o‘ting. Loyning yoshini oʻzgartirish yoki aeratsiya intensivligini oshirish kabi-standart sozlashlar-mutlaqo samarasiz boʻladi.
Yuqori ammiak{0}}azot va yuqori nitrat-azot
Hodisa: Nitrifikatsiya qisman faol, ammo ammiak konversiyasi to'liq emas.
Tashxis: Xlorid ionining kontsentratsiyasi kritik chegarada bo'lishi mumkin (2000-5000 mg / L), nitrifikatsiya tezligini jiddiy ravishda inhibe qiladi; muqobil ravishda, fosfor tanqisligi nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar populyatsiyasini cheklashi mumkin. Ammiak darajasi pasayishni to'xtatadigan joyni aniqlash uchun uzunlamasına profil tahlili talab qilinadi; Bu inhibisyon darajasini baholash uchun BIZNING (kislorodni qabul qilish darajasi) ma'lumotlari bilan birlashtirilishi kerak.
Ammiak to'planishi va pH o'rtasidagi "ajralish"
Bu osongina e'tibordan chetda qoladigan erta ogohlantirish signalidir. Nitrifikatsiya odatda pH ning pasayishiga olib keladigan kislota{1}}hosil qilish (ishqoriylikni iste'mol qilish) jarayonidir. Agar ammiak kontsentratsiyasi butun aerob idishda yuqori bo'lib qolsa, pH ko'tariladi yoki pasaymasa, bu nitrifikatsiya juda zaif yoki butunlay to'xtaganligini ko'rsatadi. Bu hodisa ammiak maʼlumotlaridan koʻra koʻproq bashoratli qiymatni taqdim etib, yaqinlashib kelayotgan nitrifikatsiya tizimining qulashi haqida-bir necha daqiqadan bir soatgacha{5}}oldindan ogohlantirish sifatida xizmat qiladi.
