Hogyan kezeli a két-lépcsős anaerob-aerob MBBR 8 fokos vidéki szennyvizet -, és mégis megfelel az A osztályú szabványoknak
A kínai Jiangsu tartományból, Changzhouból végzett tereptanulmány azt mutatja, hogy a megfelelő hordozó közeggel, recirkulációs stratégiával és folyamattervezéssel az MBBR-rendszerek több mint 80%-os KOI-, ammónia-nitrogén-, TN- és TP-eltávolítást érhetnek el téli körülmények között -, ahol a hagyományos folyamatok rutinszerűen meghibásodnak.
|
83.8%
KOI eltávolítás
173,7 → 28,1 mg/l
|
84.9%
NH₃-N eltávolítása
28,6 → 4,3 mg/l
|
80.1%
TN eltávolítása
49,5 → 9,9 mg/L
|
85.7%
TP eltávolítása
2,73 → 0,39 mg/l
|
A kihívás
Miért öli meg a tél a hagyományos vidéki szennyvízkezelést?
|
Kína vidéki területei 33,71 milliárd tonna háztartási szennyvizet bocsátottak ki 2022-ben. Sok decentralizált tisztítóberendezés, amelyet - normál hőmérsékleti körülmények között terveztek és teszteltek -, télen nem felel meg a kibocsátási szabványoknak, közvetlenül szennyezve a tavakat, a mezőgazdasági területeket és a helyi vízellátást. A kiváltó ok biológiai: a nitrifikáló baktériumok 25-30 fokon teljesítenek optimálisan. 15 fok alatt metabolikus kapacitásuk meredeken csökken. 5 fok alatt szinte leáll a tevékenység. Az eredmény a lépcsőzetes kudarc - a KOI eltávolítása lelassul, a nitrifikáció leáll, a denitrifikáció elveszti szénforrását, és a foszforeltávolítás összeomlik a PAO (polifoszfát-felhalmozó szervezet) aktivitásával együtt. Ez a tanulmány, amelyet 2022 szeptembere és 2023 áprilisa között végeztek Luoyang Townban, Wujin kerületben, Changzhou Cityben, azt tesztelték, hogy egy speciálisan megtervezett, két-lépcsős anaerob-aerob MBBR-eljárás képes-e legyőzni ezeket a korlátokat 8–10 fokos vízhőmérsékleten. |
Befolyó vízminőség
|
Folyamattervezés
Három módosítás, amely megváltoztatta
|
Levegőcsíkos recirkuláció
A nitrifikált folyadék az ülepítő tartályból visszakerült az A1 kiegyenlítő tartályba a következő recirkulációs arány mellett200–400%. Ez pótolja a szénforrást a denitrifikációhoz - ez a legnagyobb szűk keresztmetszet a hideg időben- a nitrogén eltávolításában.
|
MBBR biofilm hordozók
Előtenyésztett és akklimatizált MBBR biológiai hordozók hozzáadva az összes reaktorfokozathoz. A hordozók növelik az érintkezési fajlagos felületet és a biomasszát, és olyan alacsony-hőmérsékletű-alkalmazkodó nitrifikáló baktériumoknak adnak otthont, amelyek 8 fokos aktivitást tartanak fenn, ahol a lebegő iszap nem képes.
|
Levegőztetés-Továbbfejlesztett foszforeltávolítás
A felesleges iszapot levegőztetéses keveréssel és légtelenítéssel távolítják el. Ez fokozza a PAO-k foszforfelszabadulási és -felvételi ciklusát, és megakadályozza, hogy az iszap túlzott öregedése - kritikus tényezővé váljon a PAO alacsony hőmérsékleten való életképességének megőrzésében.
|
| Színpad | HRT | Célozd meg | Funkció |
|---|---|---|---|
| Anaerob A1 | 3 h | < 0.5 mg/L | Foszfor felszabadulás, denitrifikáció visszavezetett nitrifikált folyadékkal |
| Aerob O1 | 2 h | 2,0-4,0 mg/L | KOI lebontás, nitrifikáció, foszfor felvétel |
| Anaerob A2 | 2 h | < 0.5 mg/L | További denitrifikáció, másodlagos foszforleadás |
| Aerob O2 | 1 h | 2,0-4,0 mg/L | Végső nitrifikáció, foszfor felvétel, szennyvíz polírozása |
| Teljes HRT | 8 h | - | Recirkulációs arány: 200-400% |
A kezelés eredményei
Szakaszról--fokozatonkénti eltávolítási teljesítmény 8–10 fokban
|
COD eltávolítás összesen: - 83.80%.
A KOI-eltávolítás még alacsony hőmérsékleten is meghaladta a 80%-ot -, ami azt mutatja, hogy a két-lépcsős folyamat anaerob átalakuláson (PAO-k, denitrifikáló baktériumok) és aerob mikrobiális lebomláson keresztül is hatékony szerves lebomlást tart fenn. Az MBBR hordozók elegendő biomasszát biztosítanak ahhoz, hogy kompenzálják a sejtenkénti anyagcsere 8 fokos csökkenését.
|
|
|
NH₃-N Eltávolítás - 84.93% összesen
Az ammónia nitrogén eltávolítása az aerob szakaszokban (O1, O2) koncentrálódott, ahol a nitrifikáló baktériumok az MBBR hordozó felületeken a 8-10 fokos vízhőmérséklet ellenére is magas nitrifikációs kapacitást tartottak fenn. Ez a biofilm-hordozók fő előnye a lebegő iszappal szemben hideg környezetben: a hordozó biofilm közösség előre-hozzászokhat az alacsony hőmérsékletekhez, és olyan hidegen-adaptált nitrifikáló törzseket is befogad, amelyek a hagyományos eleveniszapos rendszerekben hiányoznak.
|
|
|
TN eltávolítása összesen: - 80.06%.
A 200-400%-os légleszívás recirkuláció volt a döntő. A nitrifikált folyadék A1-be való visszavezetésével elegendő szén állt rendelkezésre a denitrifikációhoz még akkor is, ha a befolyó KOI/N arány alacsony volt - a TN-megfelelés -nem megfelelőségének leggyakoribb oka a hideg-vidéki kezelések során.
|
TP eltávolítás összesen: - 85.71%.
A TP valójában 6,82 mg/l-re nőtt A1 - után, ami annak a jele, hogy a PAO-k aktívan bocsátanak ki foszfort az anaerob zónában, ami megerősíti, hogy a biológiai foszforfelvétel működik. Az ezt követő aerob szakaszok és a felesleges iszap eltávolítása levegős sztrippelés révén a TP-t 0,39 mg/l-re csökkentették.
|
Mikrobaközösségi elemzés
Magas mikrobiális diverzitás alacsony hőmérsékleten fenntartva
Az anaerob és aerob zónákból származó biofilm közösségek nagy áteresztőképességű-szekvenálása azt mutatta, hogy a mikrobiális diverzitás még 8–10 fokon is magas maradt -, ami közvetlen eredménye annak, hogy az MBBR hordozó védett mikro{4}}környezetet biztosít, ahol a különböző közösségek létre tudtak hozni és ellenállni a kimosódásnak.
|
Anoxikus zóna (A)
|
Aerob zóna (O)
|
| Nemzetség | Kulcsfunkció a rendszerben |
|---|---|
| Lysobacter | Foszfatázt választ ki a foszfor lebontására; domináns az aerob zónában 20,3%-kal |
| Acinetobacter | A szerves anyagokat szerves savakra bontja, mint nitrifikáló/denitrifikáló szerek szubsztrátját; nitrátot használ elektronakceptorként |
| Flavobacterium | A szerves anyagokat savakká/zsírsavakká alakítja az anaerob zónában; A termékek aerob állapotba kerülnek a további lebomlás érdekében |
| Acidovorax | Komplex szerves anyagok (fehérjék, cukrok, zsírok) nagy-kapacitású lebontása; hatékonyan csökkenti a KOI-t |
| Pseudoxanthomonas | Nitrifikáció: az ammónia-nitrogént nitritté és nitráttá oxidálja |
| Stenotrophomonas | KOI lebontás + antibiotikum termelés gátolja a káros baktériumokat, védi a jótékony mikrobiális aktivitást |
| Brevundimonas | Fakultatív anaerob nitrifikációs és denitrifikációs funkcióval egyaránt; lebontja a makromolekuláris szerves anyagokat |
Következtetések
Mit jelent ez a vidéki MBBR üzemek tervezésében?
|
1
|
Az MBBR-hordozók nélkülözhetetlenek a hideg{0}}időjárásnak való megfeleléshez
A hordozó biofilm olyan előre-adaptált alacsony hőmérsékletű-nitrifikátorokat tartalmaz, amelyeket a lebegő iszap nem tud fenntartani. 8 fokon a hordozó-alapú rendszerek elérik azt, amit a hagyományos eleveniszap nem.
|
|
2
|
A magas recirkulációs arány (200-400%) kompenzálja a szénhiányt
Hideg időben a denitrifikáció sikertelenségének elsődleges oka az alacsony -C/N befolyás. A nitrifikált folyadék nagy arányú visszavezetése feltölti a szénforrást, és egész télen aktívan tartja a denitrifikációt.
|
|
3
|
A 8 órás HRT elegendő, ha mindhárom módosítást együtt alkalmazzák
A kombinált megközelítés - MBBR hordozók + légtelenítő recirkuláció + levegőztetés-fokozott iszapeltávolítás - A osztályú szennyvizet (GB 18918-2002) és Jiangsu DB32/T 3462-2018 megfelelőséget ér el, a vidéki rendszerek decentralizálásának gyakorlati idejét 8 fokkal meghosszabbítva.
|
|
MBBR hordozók megadása vidéki vagy decentralizált kezelési projekthez?
A Juntai előtenyésztett MBBR biohordozókat szállít-, amelyek alkalmasak alacsony-hőmérsékletű környezetekre, beleértve a kisméretű csomagolt egységeket és a vidéki szennyvízkezelési alkalmazásokat. Gyári-közvetlen szállítás, minimális rendelés nélkül. |
→ Vegye fel a kapcsolatot csapatunkkal Tekintse meg az MBBR szolgáltatók kínálatát |