Ym maes trin dŵr, mae'r broses A²O (Anaerobig-Anocsig-Aerobig), gyda'i allu uwch i gael gwared ar nitrogen a ffosfforws ar yr un pryd, wedi dod yn ddewis prif ffrwd ar gyfer gweithfeydd trin dŵr gwastraff trefol a dŵr gwastraff diwydiannol. Fodd bynnag, nid tasg hawdd yw meistroli'r broses hon a chyflawni'r cydbwysedd gorau posibl yn y "gêm drionglog" o garbon, nitrogen a ffosfforws.
Bydd yr erthygl hon yn dechrau o graidd y broses, gan adolygu'n systematig y paramedrau allweddol ar gyfer ei gyfrifiadau dylunio, a darparu atebion ymarferol i broblemau gweithredol cyffredin ar gyfer cyfeirio a chyfnewid ymhlith cydweithwyr.
I. Craidd y Broses: "Ras Gyfnewid" Dan Arweiniad Micro-organebau
Hanfod y broses A²O yw creu tri amgylchedd gwahanol, gan ganiatáu i ficro-organebau â swyddogaethau penodol "gyflawni eu rolau priodol," yn y pen draw gan gyflawni tynnu llygryddion synergaidd. Daw ei rym gyrru craidd o ddwy system ddychwelyd fawr:
Dychwelyd Slwtsh: Mae'r llaid crynodedig o'r tanc gwaddodi eilaidd yn cael ei gludo yn ôl i ben blaen y parth anaerobig, sy'n sylfaenol i sicrhau bod digon o "filwyr" (biomas) ar gyfer y system.
Ailgylchredeg hylif nitreiddiad: Mae'r cymysgedd cyfoethog o nitrad o'r parth aerobig yn cael ei bwmpio i flaen y parth anocsig, gan ddarparu "bwledi" ar gyfer yr adwaith dadnitreiddiad.
Yn hyn o beth, mae gan dri math o ficro-organebau rolau wedi'u diffinio'n glir:
Parth Anaerobig-"Arloeswyr Rhyddhau Ffosfforws": O dan amodau anaerobig llym (DO < 0.2 mg/L), mae bacteria sy'n cronni polyffosffad (PAO) yn cael eu gorfodi i bydru polyffosffadau o fewn eu cyrff i gael egni ac amsugno llawer iawn o asidau brasterog anweddol (VFAs), tra'n rhyddhau dŵr i'r ffosffad ar yr un pryd. Mae hyn yn rhagofyniad ar gyfer defnydd gormodol dilynol o ffosfforws gan facteria aerobig.
Parth Anocsig - "Prif Grym Dadnitreiddio": Mae bacteria dadnitreiddio yn defnyddio carbon organig yn y dŵr crai fel rhoddwyr electronau i leihau nitrogen nitrad yn y gwirod wedi'i ailgylchu i nwy nitrogen, sy'n dianc i'r atmosffer, gan gwblhau dadnitreiddiad.
Parth Aerobig-"All-Round Terminator": Dyma faes brwydr olaf yr adwaith. Mae bacteria nitreiddio yn ocsideiddio nitrogen amonia i nitrogen nitrad; polyffosffad-bacteria sy'n cronni, ar y llaw arall, dros-amsugno ffosffadau o'r dŵr, gan ffurfio llaid ffosfforws uchel; ar yr un pryd, mae bacteria heterotroffig aerobig yn diraddio BOD yn llwyr.
II. Pwyntiau Allweddol Dylunio Parthau: Manylion Pennu Llwyddiant
1. Parth Anaerobig: Diogelu "Parth Gwactod" Pur
Cenhadaeth Graidd: Sicrhau bod ffosfforws yn cael ei ryddhau'n effeithiol gan facteria sy'n cronni polyffosffad, gan gynyddu'r gallu i dynnu ffosfforws wedyn.
HRT (Amser Cadw Hydrolig): Wedi'i reoli fel arfer am 1-2 awr. Mae amser rhy fyr yn arwain at ryddhau ffosfforws annigonol; mae amser rhy hir yn arwain yn hawdd at eplesu llaid a chynhyrchu nwy, gan achosi llaid i arnofio.
Rheolaeth Amgylcheddol: Rhaid i DO fod yn is na 0.2 mg/L. Dylid defnyddio cynhyrfwr cyflymder isel, sy'n gwasanaethu swyddogaeth atal dros dro yn unig; awyru yn cael ei wahardd yn llym. Dylai'r tanc gael ei orchuddio neu ei selio i atal ail-ocsigeniad arwyneb rhag tarfu ar yr amgylchedd anaerobig.
2. Parth Anocsig: "Adweithydd Denitrification" a Reolir yn Gywir
Cenhadaeth Graidd: Cael gwared ar nitrogen yn effeithlon a bwyta rhywfaint o ddeunydd organig i leihau'r llwyth aerobig.
HRT a Ffynhonnell Carbon: Wedi'i ddylunio'n gyffredinol am 2-4 awr, mae angen gwirio'r amser penodol yn seiliedig ar y gymhareb C/N mewnlifol (cymhareb carbon-nitrogen) a thymheredd y dŵr. Pan nad yw'r ffynhonnell garbon mewnlifol yn ddigon i gefnogi dadnitreiddiad, mae angen ystyried ychwanegu sodiwm asetad neu fethanol i ychwanegu at y ffynhonnell garbon.
Cymhareb Ailgylchredeg Mewnol (R): Mae hwn yn baramedr allweddol sy'n pennu effeithlonrwydd tynnu nitrogen. Mae gwerth y dyluniad fel arfer yn 100% ~ 300%, ac mae angen cyfrifo'r gwerth penodol yn gywir yn seiliedig ar gyfradd tynnu cyfanswm nitrogen (TN). Peidiwch â mynd ar drywydd cymhareb ailgylchredeg rhy uchel yn ddall (fel arall, bydd yn cynyddu'r defnydd o ynni ac yn cario gormod o DO).
3. Parth Aerobig: Y "Prif Faes Brwydr" o Nitreiddiad a Defnydd Ffosfforws
Cenhadaeth Graidd: Cwblhau'r adwaith nitrification, diraddio BOD, a chyflawni cymeriant superffosffad gan polyffosffad-bacteria sy'n cronni.
HRT a DO: Y parth hwn sydd â'r amser preswylio hiraf, fel arfer 4-8 awr. Dylid cadw ocsigen toddedig (DO) ar 2.0 ~ 3.0 mg / L. Bydd DO rhy isel yn atal bacteria nitreiddio, tra bydd DO rhy uchel yn achosi i'r ailgylchrediad mewnol gario llawer iawn o ocsigen toddedig, gan amharu ar yr amgylchedd anocsig / anaerobig yn y pen blaen.
Amser Cadw Llaid (SRT): Dyma enaid y system gyfan. Er mwyn sicrhau cyfoethogi bacteria nitreiddio (cylchred cenhedlaeth hir), mae angen i'r SRT fel arfer fod yn 10-15 diwrnod neu fwy (wedi'i ymestyn ymhellach ar dymheredd isel). Fodd bynnag, mae'r gwrth-ddweud yn gorwedd yn y ffaith bod cronni ffosfforws gan facteria polyffosffad (PAP) yn dibynnu ar dynnu llaid, sy'n gofyn am amser cadw llaid byrrach. Rhaid dod o hyd i'r cydbwysedd gorau posibl o fewn yr ystod hon yn ystod y cyfnod dylunio.
III. Paramedrau Dylunio Bysellau (Un Ateb -Stop)
Cymhareb Maetholion: Dylai'r gymhareb BOD₅ : TN : TP delfrydol fod yn 100 : (20-25): (1-5). Ffynonellau carbon yw'r "bwyd" cyffredin ar gyfer tynnu nitrogen a ffosfforws; unwaith y bydd y gymhareb yn anghytbwys, bydd y ddwy broses yn cystadlu'n ffyrnig.
Crynodiad MLSS: Mae gwerth dylunio confensiynol yn cael ei gynnal rhwng 2500-4000 mg/L.
Cymhareb Dychwelyd Slwtsh: Wedi'i osod fel arfer ar 50% -100%, a ddefnyddir i sefydlogi crynodiad y system ac addasu'r amser cadw gwirioneddol yn y parth anaerobig.
Tymheredd Dŵr a pH: Mae nitreiddiad yn-sensitif i dymheredd; mae'r gyfradd yn gostwng yn sylweddol is na 15 gradd. Yn ddelfrydol, dylai'r pH yn y parth aerobig gael ei reoli rhwng 7.0 ac 8.0. Mae nitreiddiad yn defnyddio alcalinedd; os yw'r pH yn rhy isel, mae angen sodiwm carbonad neu ychwanegion tebyg.
IV. Rheolaeth Weithredol: Y Gelfyddyd o Optimeiddio Dynamig
Strategaeth Ychwanegu Ffynhonnell Carbon: Blaenoriaethu ychwanegu carbon i'r parth anaerobig i sicrhau bod ffosfforws yn cael ei ryddhau gan organebau sy'n cronni (PAO). Os yw cyfanswm pwysau tynnu nitrogen yn uchel, ystyriwch ychwanegu carbon i'r parth anocsig.
Addasiad Ailgylchrediad Mewnol Deallus: Dylid addasu'r gymhareb ailgylchredeg yn ddeinamig yn seiliedig ar y crynodiad nitrad yn yr allfa parth anocsig er mwyn osgoi ailgylchredeg gormodol sy'n arwain at wastraff ynni ac ymyrraeth ocsigen toddedig (DO).
Rhyddhau slwtsh Union: Gollwng llaid gormodol yw'r unig ffordd i gael gwared ar ffosfforws. Argymhellir lleoli'r pwynt gollwng llaid ar ddiwedd y parth aerobig, lle mae cynnwys polyffosffad mewngellol PAO ar ei uchaf. Trwy addasu'r gyfradd rhyddhau llaid yn union, gellir cyflawni'r cydbwysedd rhwng yr amser nitreiddiad hir (hir) ac amser tynnu ffosfforws byr (byr) i dynnu ffosfforws (SRT).
V. Pwyntiau Poen Cyffredin ac Atebion
Yr "Anghydfod Oedran Slwtsh" Rhwng Tynnu Nitrogen a Ffosfforws
Ffenomen: Mae nitrogen yn gofyn am oes slwtsh hir, tra bod tynnu ffosfforws yn dibynnu ar oedrannau llaid byr ar gyfer rhyddhau.
Ateb: Rheoli'r oedran llaid yn fanwl o fewn ystod gyfyng sy'n caniatáu i'r ddau gael eu perfformio; neu liniaru'r gwrthdaro uniongyrchol trwy wella prosesau (fel A²O gwrthdro, ychwanegu parth anocsig cyn-).
"Gêm Newyn" Ffynonellau Carbon
Ffenomenon: Gyda ffynonellau carbon dylanwadol cyfyngedig, mae bacteria dadnitreiddio a polyffosffad-bacteria sy'n cronni yn cystadlu am "fwyd" yn y parthau anaerobig/anocsig.
Ateb: Optimeiddio cyfaint y parthau hydrolig; mabwysiadu proses A²O gwrthdro (arosod y parth anocsig i flaenoriaethu ffynonellau carbon dadnitreiddio), neu ychwanegu ffynonellau carbon allanol manwl gywir wedi'u targedu.
Yr "Argyfwng Slwtsh arnofiol" yn y Tanc Setlo Eilaidd
Achos: Mae denitrification anghyflawn yn achosi nitrogen gweddilliol i gludo llaid i'r wyneb yn y tanc setlo eilaidd.
Ateb: Gwiriwch a gwella'r effaith denitrification yn y parth anocsig, neu gynyddu'r gyfradd dychwelyd llaid yn briodol i leihau'r amser cadw llaid yn y tanc setlo eilaidd.
Atebion i "Gaeaf Effeithlonrwydd" Tymheredd Isel: Cynyddu crynodiad MLSS y system ac ymestyn yr HRT yn briodol; mewn-rhanbarthau lledred uchel, mae angen ystyried strwythurau insiwleiddio neu wresogi'r mewnlif. Casgliad: Mae meistroli'r broses A²O yn ei hanfod yn reoliad manwl gywir o'r ecosystem ficrobaidd. O gydbwyso paramedr yn y cyfnod dylunio i addasu deinamig yn ystod gweithrediad, dim ond dealltwriaeth ddofn o fecanweithiau biocemegol pob cam all sicrhau cynnydd cyson a hirdymor tuag at gyflawni elifiant sy'n cydymffurfio.
