+86-15267462807
Dil
Geleneksel biyolojik denitrifikasyon teorisine göre, denitrifikasyon yolu genellikle iki aşamayı içerir: nitrifikasyon Ve denitrifikasyon . Nitrifikasyon ve denitrifikasyondan oluşan iki prosesin, iki izole reaktörde veya zaman veya uzayda değişen anoksik ve aerobik ortamlarla aynı reaktörde gerçekleştirilmesi gerekir; Aslında, daha önceki dönemlerde, belirgin anoksik ve anaerobik aşamaların olmadığı bazı aktif çamur proseslerinde insanlar, asimile edilmemiş nitrojen kaybı olayını defalarca gözlemlemiş ve havalandırma sistemlerinde nitrojenin yok olması da birçok kez gözlemlenmiştir. Bu arıtma sistemlerinde nitrifikasyon ve denitrifikasyon reaksiyonları sıklıkla aynı arıtma koşullarında ve aynı arıtma alanında meydana gelir. Bu nedenle bu olaylara eşzamanlı nitrifikasyon/denitrifikasyon (SND) adı verilir.
Senkronize nitrifikasyon ve denitrifikasyon teknolojisi (SND), nitrifikasyon, denitrifikasyon ve karbon giderme reaksiyonlarının aynı reaktörde aynı anda üretilmesidir. Nitrifikasyon ve denitrifikasyonun aynı anda gerçekleşemeyeceği, özellikle aerobik koşullar altında denitrifikasyonun da meydana gelebileceği şeklindeki geleneksel görüşü yıkarak, eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyonu mümkün kılar.
Nitrifikasyon alkaliliği tüketir ve denitrifikasyon alkaliniteyi üretir. Bu nedenle SND, asit-baz nötrleştirmesi ve harici karbon kaynağı olmadan reaktördeki pH değerini etkili bir şekilde stabil tutabilir; Nitrat nitrojen konsantrasyonunu azaltarak reaktör hacminden tasarruf edin, reaksiyon süresini kısaltın ve ikincil çökeltme tankındaki çamurun yüzmesini azaltın. Bu nedenle SND, biyolojik denitrifikasyon için bir araştırma merkezi haline geldi. SND biyolojik denitrifikasyonun fizibilitesine ilişkin olarak şu anda farklı perspektiflerden üç ana görüş bulunmaktadır:
Makro-çevresel perspektif: Bu görüş, tamamen tekdüze bir karıştırma durumunun mevcut olmadığına ve reaktördeki eşit olmayan ÇO dağılımının aerobik, anoksik ve anaerobik alanlar oluşturabileceğine inanmaktadır. Denitrifikasyon aynı biyoreaktörde anoksik/anaerobik koşullar altında meydana gelebilir. SND, bölümün aerobik ortamında organik madde giderimi ve amonyak nitrojen nitrifikasyonunun birleştirilmesiyle elde edilebilir.
Mikro-ortam perspektifi: Bu görüş, mikrobiyal floklardaki anoksik mikro ortamın SND'nin ana nedeni olduğunu, yani oksijenin difüzyon (transfer) sınırlaması nedeniyle mikrobiyal floklarda çözünmüş bir oksijen gradyanı olduğunu ve dolayısıyla bir mikro ortam oluşturduğunu savunur. bu eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyona yardımcı olur.
Biyolojik perspektif: Bu görüş, özel mikrobiyal popülasyonların varlığının SND'nin ana nedeni olarak kabul edildiğini savunmaktadır. Bazı nitrifikasyon bakterileri normal nitrifikasyona ek olarak denitrifikasyon da yapabilir. Hollandalı bilim adamları, hem aerobik nitrifikasyon hem de aerobik denitrifikasyon gerçekleştirebilen pantotrofik sülfür koklarını izole ettiler. Bazı bakteriler birbirleriyle işbirliği yaparak amonyağı nitrojen gazına dönüştürmek için sıralı reaksiyonlar gerçekleştirir, bu da biyolojik denitrifikasyonun aynı reaktörde aynı koşullar altında tamamlanmasını mümkün kılar.
Şu anda biyolojik denitrifikasyonla ilgili birçok mikrobiyolojik çalışma ve açıklama mevcut ancak bunlar mükemmel değil ve SND fenomeninin anlaşılması hala geliştirilme ve araştırılma aşamasındadır. Mikroçevre teorisi genel olarak kabul edilmektedir. Çözünmüş oksijen gradyanının varlığı nedeniyle, mikrobiyal flokların veya biyofilmlerin dış yüzeyindeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu yüksektir, özellikle aerobik nitrifikasyon bakterileri ve amonifikasyon bakterileri; derinlerde, oksijen transferi engellenir ve büyük miktarda harici çözünmüş oksijen tüketilir, bu da denitrifikasyon bakterilerinin baskın tür olduğu anoksik bölgelere neden olur ve bu da eşzamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyonun oluşmasına yol açabilir. Bu teori, farklı türlerin aynı reaktörde bir arada bulunması sorununu açıklamaktadır ancak aynı zamanda bir kusur, yani organik karbon kaynakları sorunu da vardır. Organik karbon kaynakları hem heterotrofik denitrifikasyon için elektron donörleridir hem de nitrifikasyon sürecinin inhibitörleridir. Atık sudaki organik karbon kaynağı aerobik tabakadan geçtiğinde ilk önce aerobik oksidasyonla oksitlenir. Anoksik bölgedeki denitrifikasyon bakterileri elektron donörleri elde edemez, bu da denitrifikasyon oranını azaltır ve SND'nin denitrifikasyon verimliliğini etkileyebilir. Bu nedenle eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon mekanizmasının daha da geliştirilmesi gerekmektedir.
MBBR askıda büyüme aktif çamur yöntemini ve bağlı büyüme biyofilm yöntemini birleştiren yeni bir verimli reaktör türüdür. Temel tasarım prensibi, suya yakın özgül ağırlığa sahip ve suda asılı kalabilen askıdaki dolgu maddesinin, mikroorganizmaların aktif bir taşıyıcısı olarak reaksiyon tankına doğrudan eklenmesidir. Askıya alınan dolgu maddesi kanalizasyonla sık sık ve birden çok kez temas edebilir ve dolgu maddesinin yüzeyinde yavaş yavaş bir biyofilm (film) büyütebilir, bu da kirleticilerin, çözünmüş oksijenin ve biyofilmin kütle transfer etkisini güçlendirir, yani MBBR'ye "mobil biyofilm" denir. ". Şimdiye kadar SND mekanizması üzerine yapılan araştırmalara dayanarak, mikro çevre ve biyolojik teori ile birlikte, MBBR biyofilmindeki SND'nin olası reaksiyon modu, biyofilmin aerobik katmanında dağıtılan aerobik amonyak oksitleyici bakteriler, nitrit oksitleyici bakteriler ve aerobik denitrifikasyon bakterileri ile işbirliği yapmasıdır. anaerobik amonyak oksitleyici bakteriler, ototrofik nitrit bakterileri ve biyolojik anoksik katmanda dağıtılan denitrifikasyon bakterileri ve son olarak denitrifikasyon amacına ulaşır.
MBBR, taşıyıcıyı akışkan hale getirmek için havalandırma tankındaki havalandırma ve su akışına güvenir, böylece askıda aktif çamur ve bağlı biyofilm oluşturur, hem bağlı hem de askıda faz organizmalarının avantajlarından tam anlamıyla yararlanır, yalnızca makroskobik ve mikroskobik özellikler sağlamakla kalmaz. aerobik ve anaerobik ortamlar, aynı zamanda ototrofik nitrifikasyon maddeleri, heterotrofik denitrifikasyon maddeleri ve heterotrofik bakteriler arasındaki DO ve karbon kaynağı anlaşmazlıklarını da çözer. Bu nedenle MBBR, nitrifikasyon ve denitrifikasyondan oluşan iki prosesin kinetik dengesini sağlayabilir, eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon için çok iyi koşullara sahiptir ve MBBR'nin eş zamanlı nitrifikasyon, denitrifikasyon ve denitrifikasyonunu gerçekleştirebilir.
MBBR'de eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon elde etmenin temel teknolojisi, MBBR'de nitrifikasyon ve denitrifikasyonun reaksiyon kinetik dengesini kontrol etmek, ototrofik nitrifikasyon maddeleri ile heterotrofik bakteriler arasındaki DO anlaşmazlığını ve denitrifikasyon maddeleri ile heterotrofik bakteriler arasındaki karbon kaynağı anlaşmazlığını çözmektir. Bu nedenle, ana kontrol faktörleri şunlardır: karbon-nitrojen oranı, çözünmüş oksijen konsantrasyonu, sıcaklık ve pH vb.
MBBR yönteminin teknik anahtarı, özgül ağırlığı suya yakın olan ve suyla hafif karıştırılarak serbestçe hareket etmesi kolay biyolojik dolgularda yatmaktadır. Genellikle dolgular polietilen plastikten yapılır. Her bir taşıyıcının şekli 10 mm çapında ve 8 mm yüksekliğinde küçük bir silindirdir. Silindir içerisinde çapraz destekler ve dış duvarda çıkıntılı dikey kanatçıklar bulunmaktadır. Dolgu maddesinin içi boş kısmı toplam hacmin 0,95'ini oluşturur, yani su ve dolgu maddeleri ile dolu bir kapta, her dolgu maddesindeki su hacmi% 95'tir. Doldurucunun dönüşü ve toplam kap hacmi dikkate alınarak dolgunun doldurma oranı, taşıyıcının kapladığı alanın oranı olarak tanımlanır. En iyi karıştırma etkisini elde etmek için dolgu maddesinin maksimum doldurma oranı 0,7'dir. Teorik olarak dolgunun toplam spesifik yüzey alanı, biyolojik taşıyıcıların birim hacim başına spesifik yüzey alanı sayısına göre tanımlanır ve bu genellikle 700m2/m3'tür. Biyofilm taşıyıcının içinde büyüdüğünde gerçek etkin spesifik yüzey alanı yaklaşık 500 m2/m3 olur.
Bu tip biyolojik dolgu maddesi, dolgu maddesinin iç kısmındaki mikroorganizmaların bağlanmasına ve büyümesine yardımcı olur, nispeten stabil bir biyofilm oluşturur ve akışkanlaştırılmış bir durum oluşturmak kolaydır. Ön arıtma gereklilikleri düşük olduğunda veya kanalizasyon büyük miktarda lif içerdiğinde, örneğin birincil çökeltme tankının belediye kanalizasyon arıtımında kullanılmadığı veya büyük miktarda lif içeren kağıt yapımı atık suyunun arıtıldığı durumlarda, daha küçük spesifik yüzeye sahip bir biyolojik dolgu maddesi kullanılır. alan ve daha büyük bir boyut kullanılır. İyi bir ön işlem olduğunda veya nitrifikasyon için kullanıldığında, geniş spesifik yüzey alanına sahip bir biyolojik dolgu maddesi kullanılır.
DO konsantrasyonu eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyonu etkileyen önemli bir sınırlayıcı faktördür . DO konsantrasyonunun kontrol edilmesiyle biyofilmin farklı kısımlarında aerobik bölgeler veya anoksik bölgeler oluşturulabilir, böylece eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon elde etmek için fiziksel koşullara sahip olunabilir.
Teorik olarak, DO konsantrasyonu çok yüksek olduğunda, DO biyofilme nüfuz edebilir, bu da içeride anoksik bölgelerin oluşmasını zorlaştırır ve büyük miktarda amonyak nitrojeni nitrat ve nitrite oksitlenir, böylece atık TN hala çok yüksektir; Aksine, DO konsantrasyonu çok düşükse, biyofilm içinde büyük oranda anaerobik bölgelere neden olacak ve biyofilmin denitrifikasyon kapasitesi artacaktır (atık sudaki nitrat ve nitrit konsantrasyonları çok düşüktür), ancak yetersiz DO temini nedeniyle MBBR işleminin nitrifikasyon etkisi azalır, bu da atık su amonyak nitrojen konsantrasyonunun artmasına neden olur, böylece atık su TN'nin artmasına neden olur ve bu da son arıtma etkisini etkiler.
Araştırma yoluyla, kentsel evsel kanalizasyonun MBBR arıtımı için en uygun ÇO değeri nihayet elde edildi: ÇO konsantrasyonu 2 mg/L'nin üzerinde olduğunda, ÇO'nun MBBR'nin nitrifikasyon etkisi üzerinde çok az etkisi vardır, amonyak nitrojeninin giderilme oranı %97'ye ulaşabilir -%99 ve atık amonyak nitrojeni 1,0 mg/L'nin altında tutulabilir; DO konsantrasyonu 1,0 mg/L civarında olduğunda, amonyak nitrojeninin giderilme oranı %84 civarındadır ve atık amonyak nitrojen konsantrasyonu önemli ölçüde artmıştır. Ayrıca havalandırma tankındaki DO çok yüksek olmamalıdır. Çok yüksek çözünmüş oksijen, organik kirleticilerin çok hızlı ayrışmasına neden olabilir, bu da mikroorganizmalar için besin eksikliğine neden olur ve aktif çamur yaşlanmaya ve gevşek yapıya eğilimli olur. Ayrıca çok yüksek ÇO çok fazla enerji tüketecektir ve bu da ekonomik açıdan uygun değildir.
86 - 571 - 88647609
+ 86-15267462807
İngilizce
عربي
İspanyolca