Heddiw rwyf am rannu'r pethau am nitrogen amonia a chyfanswm nitrogen. O dan amgylchiadau arferol, mae nitrogen amonia fel arfer yn cyfrif am tua 40% - 60% o gyfanswm y nitrogen mewn carthion domestig trefol. Ar gyfer rhai dŵr gwastraff diwydiannol, megis dŵr gwastraff prosesu bwyd, dŵr gwastraff fferyllol, ac ati, gall cyfran y nitrogen amonia i gyfanswm nitrogen amrywio, gall rhai fod mor uchel â 70% - 80%, a gall rhai fod yn gymharol isel.
Mae nitrogen amonia (NH₄⁺-N) yn cyfeirio at nitrogen ar ffurf amonia rhydd (NH₃) ac ïonau amoniwm (NH₄⁺) mewn dŵr. Ac mae cyfanswm nitrogen (TN) yn cynnwys nitrogen amonia, nitrogen organig, nitrogen nitrad (NO₃⁻-N) a nitrogen nitraid (NO₂⁻-N).
Gall nitrogen amonia isel yn yr elifiant ond cyfanswm nitrogen uchel gael ei achosi gan y rhesymau canlynol:
1. croniad nitrogen nitrad
Yn ystod y broses nitreiddio, mae nitrogen amonia yn cael ei drawsnewid yn nitrogen nitrad (gan gynnwys nitrogen nitrad a nitrogen nitraid) trwy nitreiddio bacteria o dan amodau aerobig. O dan amgylchiadau arferol, bydd y nitrogen nitrad a gynhyrchir yn cael ei leihau i nwy nitrogen a'i ollwng o'r system trwy ddadnitreiddio bacteria o dan amodau anocsig yn y broses ddadnitreiddio ddilynol, a thrwy hynny gael gwared ar gyfanswm nitrogen. Fodd bynnag, os oes problem yn y broses denitrification, megis atal gweithgaredd dadnitreiddio bacteria, amgylchedd anocsig annigonol, cyflenwad ffynhonnell carbon annigonol, ac ati, ni ellir lleihau nitrogen nitrad yn esmwyth i nwy nitrogen. Mae hyn yn arwain at grynhoad parhaus o nitrogen nitrad yn y dŵr, er y gellir trosi'r nitrogen amonia yn y pen blaen yn effeithiol yn nitrogen nitrad, a amlygir fel nitrogen amonia isel yn yr elifiant, ni ellir tynnu'r nitrogen nitrad cronedig, ac mae cyfanswm y cynnwys nitrogen yn dal yn uchel.
2. Nid yw nitrogen organig yn cael ei dynnu'n effeithiol
Yn ystod y broses trin carthffosiaeth, mae angen i nitrogen organig gael cyfres o adweithiau biocemegol i'w drawsnewid yn nitrogen amonia, ac yna ei dynnu trwy nitreiddiad a dadnitreiddiad. Os nad yw'r gymuned ficrobaidd sy'n gyfrifol am ddadelfennu nitrogen organig yn ddigon cyfoethog neu'n ddigon gweithredol yn ystod y broses drin, neu os nad yw'r amodau trin (fel tymheredd, gwerth pH, ocsigen toddedig, ac ati) yn ffafriol i ddadelfennu a thrawsnewid nitrogen organig. , gall arwain at anallu i drawsnewid nitrogen organig yn llawn i nitrogen amonia.
Er enghraifft, gall tymheredd rhy isel arafu cyfradd metabolig micro-organebau, gan wneud adwaith dadelfennu nitrogen organig yn anghyflawn; gall gwerth pH amhriodol effeithio ar weithgaredd ensymau, a thrwy hynny atal micro-organebau rhag dadelfennu nitrogen organig.
Yn y modd hwn, er bod nitrogen amonia yn cael ei dynnu'n dda trwy nitreiddiad a denitrification, sy'n cael ei amlygu fel nitrogen amonia isel yn yr elifiant, nid yw'r nitrogen organig gwreiddiol yn y carthion yn cael ei drawsnewid a'i dynnu'n llwyr, gan arwain at gyfanswm uchel o gynnwys nitrogen.
3. Mae'r gymhareb reflow mewnol yn rhy fach
Mae reflow mewnol yn cyfeirio at ddychwelyd yr hylif cymysg sy'n gyfoethog mewn nitrogen nitrad ar ddiwedd y pwll aerobig i ben blaen y pwll anocsig i ddarparu nitrogen nitrad ar gyfer yr adwaith denitrification. Mae'r gymhareb reflow mewnol yn cyfeirio at gymhareb swm yr hylif cymysg a ddychwelwyd i gyfradd llif y fewnfa.
Os yw'r gymhareb reflow mewnol yn rhy fach, mae'n golygu bod y nitrogen nitrad a ddychwelwyd i'r pwll anocsig yn annigonol. Mewn amgylchedd anocsig, mae bacteria dadnitreiddio yn defnyddio ffynonellau carbon i leihau nitrogen nitrad i nwy nitrogen. Bydd diffyg nitrogen nitrad digonol yn cyfyngu ar yr adwaith dadnitreiddiad.
Er enghraifft, yn ystod gweithrediad arferol, mae angen i'r gymhareb reflow mewnol gyrraedd 200% i gwrdd â'r galw am nitrogen nitrad ar gyfer dadnitreiddiad, ond dim ond 100% neu hyd yn oed yn is yw'r gymhareb reflow mewnol gwirioneddol. Mae hyn yn ei gwneud hi'n amhosibl i ddadnitreiddiad chwarae ei rôl yn llawn, ac ni ellir trosi llawer iawn o nitrogen nitrad yn nwy nitrogen i'w ollwng, gan arwain at nitrogen amonia isel yn yr elifiant, ond mae cyfanswm y nitrogen yn dal i fod yn uchel. Pan fydd y gymhareb reflow mewnol yn cael ei reoli rhwng 200-400%, yr effeithlonrwydd denitrification yw'r gorau.
4. ffynhonnell carbon annigonol
Yn ystod y broses dadnitreiddio, mae angen ffynonellau carbon ar facteria dadnitreiddio fel rhoddwyr ynni ac electronau i leihau nitrogen nitrad i nwy nitrogen. Os nad oes digon o ffynhonnell garbon ar gael yn y carthion, bydd metaboledd ac adwaith bacteria dadnitreiddio yn gyfyngedig. Yn ystod y broses denitrification, mae nitrogen nitrad a nitrogen nitraid yn cael eu trosi'n nwy nitrogen (N₂) ac yn dianc. Os nad yw'r broses hon yn ddigonol, ni fydd y nitrogen nitrad yn y cyfanswm nitrogen yn cael ei ddileu yn effeithiol. Yn ôl data gweithredu'r gwaith trin carthffosiaeth, pan fo'r effeithlonrwydd dadnitreiddiad yn llai nag 80%, bydd effaith tynnu cyfanswm nitrogen yn cael ei leihau'n fawr.
Mae ffynonellau carbon cyffredin y gellir eu defnyddio gan facteria dadnitreiddio yn cynnwys mater organig, megis methanol, sodiwm asetad, glwcos, ac ati Os nad yw swm y ffynhonnell carbon organig a gynhwysir yn y mewnlif ei hun yn ddigonol, neu os caiff ei fwyta yn ystod y broses drin, a ni ychwanegir ffynhonnell garbon ychwanegol mewn pryd, ni ellir cyflawni'r adwaith denitrification yn llawn.
Er enghraifft, mae cymhareb carbon-nitrogen (C/N) rhai dŵr gwastraff diwydiannol yn isel, ac nid yw'r ffynhonnell garbon sydd ynddo yn ddigon i gefnogi dadnitreiddiad effeithiol. Neu yn ystod y broses drin, oherwydd dyluniad proses afresymol, mae'r ffynhonnell garbon yn cael ei or-fwyta yn y pen blaen, ac mae'r ffynhonnell garbon yn brin pan fydd yn cyrraedd y cam denitrification.
Yn yr achos hwn, hyd yn oed os gall y broses nitreiddiad drosi nitrogen amonia yn nitrogen nitrad yn llwyddiannus, oherwydd diffyg ffynhonnell garbon digonol ar gyfer dadnitreiddiad, ni ellir tynnu nitrogen nitrad yn llawn, gan arwain at nitrogen amonia elifiant isel ond cyfanswm nitrogen uchel.
5. Rheolaeth amhriodol o ocsigen toddedig
Mae ocsigen toddedig yn chwarae rhan allweddol yn y broses nitreiddio a dadnitreiddio trin carthion. Mae angen cynnal adweithiau nitreiddio o dan amodau aerobig, ac mae angen crynodiad ocsigen toddedig uwch i gefnogi bacteria nitreiddio i drosi nitrogen amonia yn nitrogen nitrad.
Fodd bynnag, mae angen cynnal adweithiau dadnitreiddiad mewn amgylcheddau anocsig. Os yw'r crynodiad ocsigen toddedig yn rhy uchel, bydd yn atal gweithgaredd dadnitreiddio bacteria ac yn ymyrryd â'r broses dadnitreiddio.
Er enghraifft, yn yr ardal denitrification, os yw'r ocsigen toddedig yn rhy uchel oherwydd awyru anwastad, cynhyrfus annigonol neu ddyluniad proses afresymol, bydd metaboledd arferol bacteria dadnitreiddio a gweithgaredd ensymau dadnitreiddio yn cael eu hatal. Bydd hyn yn golygu na all yr adwaith dadnitreiddio fynd rhagddo'n effeithiol. Hyd yn oed os yw'r broses nitreiddio pen blaen yn trosi nitrogen amonia yn nitrogen nitrad yn llwyddiannus, ni fydd y nitrogen nitrad yn cael ei drawsnewid yn llawn yn nwy nitrogen a'i ollwng oherwydd rhwystr dadnitreiddiad, gan arwain at nitrogen amonia isel yn yr elifiant ond cyfanswm nitrogen uchel.
Trwy addasu paramedrau'r broses, megis rheoli'r ocsigen toddedig (DO) o dan 0.5mg/L, i greu amgylchedd sy'n fwy ffafriol i dwf bacteria dadnitreiddio. Ar yr un pryd, trwy gynyddu'r amser preswylio yn y parth anocsig, gellir sicrhau bod nitrogen nitrad yn cael digon o amser i'w drawsnewid yn nwy nitrogen.
6. Oedran llaid amhriodol
Mae oedran slwtsh yn cyfeirio at amser preswylio cyfartalog llaid wedi'i actifadu yn y system gyfan. Mae gan wahanol ficro-organebau gyfraddau twf ac atgenhedlu gwahanol, ac mae'r gofynion ar gyfer oedran llaid hefyd yn wahanol.
Mae bacteria nitreiddio yn tyfu'n araf ac mae angen oedran llaid hwy i sicrhau eu nifer a'u gweithgaredd yn y system. Os yw'r oedran llaid yn rhy fyr, bydd y bacteria nitreiddio yn cael ei ollwng o'r system cyn iddynt gael eu hatgynhyrchu'n llawn, ac ni ellir cyflawni'r adwaith nitreiddio yn llawn, gan arwain at ostyngiad yn effeithlonrwydd trosi nitrogen amonia yn nitrogen nitrad.
Ar y llaw arall, os yw'r oedran llaid yn rhy hir, gall achosi i slwtsh heneiddio ac anghydbwysedd strwythur cymunedol microbaidd, lle gellir effeithio ar weithgaredd a maint y bacteria dadnitreiddio, gan arwain at ddadnitreiddiad annigonol a throsi nitrogen nitrad yn nitrogen yn aneffeithiol. nwy, gan arwain at effaith tynnu nitrogen cyfanswm gwael.
Er enghraifft, mewn gweithrediad gwirioneddol, os yw'r oedran llaid wedi'i osod yn rhy fyr wrth fynd ar drywydd effeithlonrwydd tynnu llaid gormodol, efallai y bydd nitreiddiad anghyflawn yn digwydd ac efallai y bydd swm annigonol o nitrogen amonia wedi'i drawsnewid yn nitrogen nitrad; ac os yw'r oedran llaid yn cael ei ymestyn yn ormodol er mwyn arbed costau trin llaid, gall achosi heneiddio slwtsh ac effaith denitrification gwael.
7. Diffygion dylunio prosesau
Mae’n bosibl y bydd diffyg cysylltiadau dadnitreiddio effeithiol gan rai gweithfeydd trin carthion yn llif y broses oherwydd amcangyfrif annigonol o’r gofynion ar gyfer tynnu nitrogen yn gyfan gwbl yn ystod y cyfnod dylunio, er enghraifft:
1. Cyfaint annigonol y parth anocsig: Y parth anocsig yw'r prif faes lle mae dadnitreiddiad yn digwydd. Os yw ei gyfaint yn rhy fach, ni all ddarparu digon o le ac amser adwaith ar gyfer dadnitreiddio bacteria, gan arwain at ddadnitreiddiad annigonol ac effaith tynnu nitrogen cyfanswm gwael.
2. Troi anwastad yn y parth anocsig: Bydd troi anwastad yn achosi cymysgu carthion yn annigonol yn y parth anocsig, ac efallai na fydd rhai ardaloedd yn gallu cael digon o ffynonellau carbon a nitrogen nitrad, gan effeithio ar yr effaith denitrification.
Ar gyfer y broblem tynnu nitrogen cyfanswm a achosir gan ddiffygion dylunio, mae'n bosibl ystyried ychwanegu neu addasu'r parth anocsig ac ychwanegu hydrolysis a pretreatment asideiddio i gynyddu cyfradd trosi mater organig, a thrwy hynny ddarparu mwy o ffynonellau carbon i gefnogi'r broses denitrification.