+86-15267462807
Språk
I følge tradisjonell biologisk denitrifikasjonsteori inkluderer denitrifikasjonsveien vanligvis to stadier: nitrifikasjon og denitrifisering . De to prosessene med nitrifikasjon og denitrifikasjon må utføres i to isolerte reaktorer, eller i samme reaktor med alternerende anoksiske og aerobe miljøer i tid eller rom; faktisk, i den tidligere perioden, i noen aktivert slamprosesser uten åpenbare anoksiske og anaerobe stadier, har folk gjentatte ganger observert fenomenet med ikke-assimilert nitrogentap, og forsvinningen av nitrogen har også blitt observert mange ganger i luftesystemer. I disse behandlingssystemene oppstår ofte nitrifikasjons- og denitrifikasjonsreaksjoner under samme behandlingsforhold og i samme behandlingsrom. Derfor kalles disse fenomenene samtidig nitrifikasjon/denitrifikasjon (SND).
Synchronous nitrification and denitrification technology (SND) skal produsere nitrifikasjons-, denitrifikasjons- og karbonfjerningsreaksjoner i samme reaktor samtidig. Det bryter gjennom det tradisjonelle synet om at nitrifikasjon og denitrifikasjon ikke kan skje samtidig, spesielt under aerobe forhold kan denitrifikasjon også forekomme, noe som gjør samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon mulig.
Nitrifikasjon forbruker alkalitet, og denitrifikasjon produserer alkalitet. Derfor kan SND effektivt opprettholde pH-verdien i reaktoren stabil, uten syre-basenøytralisering og ekstern karbonkilde; spare reaktorvolum, forkorte reaksjonstiden, og redusere fløting av slam i den sekundære sedimentasjonstanken ved å redusere konsentrasjonen av nitratnitrogen. Derfor har SND blitt et forskningshotspot for biologisk denitrifikasjon. Når det gjelder gjennomførbarheten av SND biologisk denitrifikasjon, er det for tiden tre hovedsynspunkter fra forskjellige perspektiver:
Makro-miljøperspektiv: Dette synet mener at en helt ensartet blandingstilstand ikke eksisterer, og ujevn DO-fordeling i reaktoren kan danne aerobe, anoksiske og anaerobe områder. Denitrifikasjon kan skje under anoksiske/anaerobe forhold i samme bioreaktor. SND kan oppnås ved å kombinere fjerning av organisk materiale og ammoniakknitrogennitrifikasjon i det aerobe miljøet på strekningen.
Mikromiljøperspektiv: Dette synet hevder at det anoksiske mikromiljøet i de mikrobielle flokkene er hovedårsaken til SND, det vil si at på grunn av diffusjons(overførings)begrensningen av oksygen, er det en oppløst oksygengradient i de mikrobielle flokkene, og danner dermed et mikromiljø som bidrar til samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon.
Biologisk perspektiv: Dette synet hevder at eksistensen av spesielle mikrobielle populasjoner anses å være hovedårsaken til SND. Noen nitrifiserende bakterier kan utføre denitrifisering i tillegg til normal nitrifikasjon. Nederlandske forskere har isolert pantotrofe svovelkokker som kan utføre både aerob nitrifikasjon og aerob denitrifikasjon. Noen bakterier samarbeider med hverandre for å utføre sekvensielle reaksjoner for å omdanne ammoniakk til nitrogengass, noe som gjør det mulig å fullføre biologisk denitrifisering i samme reaktor under samme forhold.
For tiden finnes det mange mikrobiologiske studier og forklaringer på biologisk denitrifikasjon, men de er ikke perfekte, og forståelsen av SND-fenomenet er fortsatt under utvikling og utforskning. Mikromiljøteorien er generelt akseptert. På grunn av eksistensen av oppløst oksygengradient, er konsentrasjonen av oppløst oksygen på den ytre overflaten av mikrobielle flokker eller biofilmer høy, hovedsakelig aerobe nitrifiserende bakterier og ammonifiserende bakterier; dypt inne blokkeres oksygenoverføringen og en stor mengde eksternt oppløst oksygen forbrukes, noe som resulterer i anoksiske soner, hvor denitrifiserende bakterier er den dominerende arten, noe som kan føre til samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon. Denne teorien forklarer problemet med sameksistensen av forskjellige stammer i samme reaktor, men det er også en defekt, nemlig problemet med organiske karbonkilder. Organiske karbonkilder er både elektrondonorer for heterotrofisk denitrifikasjon og hemmere av nitrifikasjonsprosessen. Når den organiske karbonkilden i kloakken passerer gjennom det aerobe laget, blir det først oksidert ved aerob oksidasjon. De denitrifiserende bakteriene i den anoksiske sonen kan ikke oppnå elektrondonorer, noe som reduserer denitrifikasjonshastigheten og kan påvirke denitrifikasjonseffektiviteten til SND. Derfor må mekanismen for samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon fortsatt forbedres ytterligere.
MBBR er en ny type effektiv reaktor som kombinerer metoden for suspendert vekstaktivert slam og den vedlagte vekstbiofilmmetoden. Det grunnleggende designprinsippet er å direkte tilsette det suspenderte fyllstoffet med en egenvekt nær vann og kan suspenderes i vann i reaksjonstanken som en aktiv bærer av mikroorganismer. Det suspenderte fyllstoffet kan komme i kontakt med kloakk ofte og flere ganger, og gradvis vokse en biofilm (film) på overflaten av fyllstoffet, noe som styrker masseoverføringseffekten av forurensninger, oppløst oksygen og biofilm, det vil si MBBR kalles "mobil biofilm". ". Basert på forskningen på SND-mekanisme så langt, kombinert med mikromiljø og biologisk teori, er den mulige reaksjonsmåten for SND i MBBR-biofilm at aerobe ammoniakkoksiderende bakterier, nitrittoksiderende bakterier og aerobe denitrifiserende bakterier fordelt i det aerobe laget av biofilmen samarbeider med anaerobe ammoniakkoksiderende bakterier, autotrofe nitrittbakterier og denitrifiserende bakterier fordelt i det biologiske anoksiske laget, og til slutt oppnå formålet med denitrifikasjon.
MBBR er avhengig av lufting og vannstrøm i luftetanken for å gjøre bæreren i en fluidisert tilstand, og derved danne suspendert aktivert slam og festet biofilm, noe som gir fullt spill til fordelene til både festet og suspendert fase organismer, ikke bare gir makroskopiske og mikroskopiske aerobe og anaerobe miljøer, men også løse DO- og karbonkildekonflikter mellom autotrofe nitrifiers, heterotrofe denitrifiers og heterotrofe bakterier. Derfor kan MBBR oppnå den kinetiske balansen mellom de to prosessene nitrifikasjon og denitrifikasjon, har svært gode forutsetninger for samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon, og kan oppnå MBBR samtidig nitrifikasjon, denitrifikasjon og denitrifikasjon.
Nøkkelteknologien for å oppnå MBBR samtidig nitrifikasjon og denitrifisering er å kontrollere den kinetiske reaksjonsbalansen mellom nitrifikasjon og denitrifikasjon i MBBR, løse DO-tvisten mellom autotrofe nitrifiseringsmidler og heterotrofe bakterier og karbonkildestriden mellom denitrifiseringsmidler og heterotrofe bakterier, etc. Hovedkontrollfaktorer er: karbon-nitrogen-forhold, konsentrasjon av oppløst oksygen, temperatur og pH, etc.
Den tekniske nøkkelen til MBBR-metoden ligger i biologiske fyllstoffer med en egenvekt nær vann og lett å bevege seg fritt med vann under lett omrøring. Vanligvis er fyllstoffene laget av polyetylenplast. Formen på hver bærer er en liten sylinder med en diameter på 10 mm og en høyde på 8 mm. Det er kryssstøtter i sylinderen og utstående vertikale finner på ytterveggen. Den hule delen av fyllstoffet utgjør 0,95 av det totale volumet, det vil si at i en beholder full av vann og fyllstoffer er vannvolumet i hvert fyllstoff 95%. Med hensyn til rotasjonen av fyllstoffet og det totale beholdervolumet, er fyllingsforholdet til fyllstoffet definert som andelen av plassen som opptas av bæreren. For å oppnå best mulig blandingseffekt er det maksimale fyllingsforholdet til fyllstoffet 0,7. Teoretisk er det totale spesifikke overflatearealet til fyllstoffet definert i henhold til antall spesifikke overflatearealer av biologiske bærere per volumenhet, som vanligvis er 700m2/m3. Når biofilmen vokser inne i bæreren, er det faktiske effektive spesifikke overflatearealet ca. 500m2/m3.
Denne typen biologisk fyllstoff bidrar til festing og vekst av mikroorganismer på innsiden av fyllstoffet, og danner en relativt stabil biofilm, og det er lett å danne en fluidisert tilstand. Når forbehandlingskravene er lave eller kloakken inneholder en stor mengde fiber, for eksempel når den primære sedimentasjonstanken ikke brukes i kommunal kloakkbehandling eller ved behandling av avløpsvann fra papirproduksjon som inneholder en stor mengde fiber, et biologisk fyllstoff med en mindre spesifikk overflate areal og en større størrelse brukes. Når det er en god forbehandling eller det brukes til nitrifikasjon, brukes et biologisk fyllstoff med stort spesifikt overflateareal.
DO-konsentrasjon er en viktig begrensende faktor som påvirker samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon . Ved å kontrollere DO-konsentrasjonen kan det dannes aerobe soner eller anoksiske soner i ulike deler av biofilmen, og dermed ha fysiske forutsetninger for å oppnå samtidig nitrifikasjon og denitrifikasjon.
Teoretisk sett, når DO-konsentrasjonen er for høy, kan DO trenge inn i biofilmen, noe som gjør det vanskelig å danne anoksiske soner inne, og en stor mengde ammoniakknitrogen oksideres til nitrat og nitritt, slik at avløpsvannet TN fortsatt er svært høyt; tvert imot, hvis DO-konsentrasjonen er svært lav, vil det forårsake en stor andel av anaerobe soner inne i biofilmen, og denitrifikasjonskapasiteten til biofilmen vil bli forbedret (konsentrasjonene av nitrat og nitritt i avløpsvannet er svært lave), men på grunn av utilstrekkelig DO-tilførsel avtar nitrifikasjonseffekten av MBBR-prosessen, noe som fører til at konsentrasjonen av ammoniakknitrogen i avløpet øker, og dermed øker TN-avløpet, noe som påvirker den endelige behandlingseffekten.
Gjennom forskning ble det endelig oppnådd en optimal DO-verdi for MBBR-behandling av urbant kloakk: når DO-konsentrasjonen er over 2 mg/L, har DO liten effekt på nitrifikasjonseffekten av MBBR, fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen kan nå 97 % -99 %, og avløpet ammoniakknitrogen kan holdes under 1,0 mg/L; når DO-konsentrasjonen er rundt 1,0 mg/L, er fjerningshastigheten for ammoniakknitrogen rundt 84 %, og ammoniakknitrogenkonsentrasjonen i avløpet har økt betydelig. I tillegg bør DO i luftetanken ikke være for høy. For høyt oppløst oksygen kan føre til at de organiske forurensningene brytes ned for raskt, noe som resulterer i mangel på næring for mikroorganismer, og det aktiverte slammet er utsatt for aldring og løs struktur. I tillegg vil for høy DO forbruke for mye energi, noe som også er økonomisk uegnet.
86 - 571 - 88647609
+ 86-15267462807
Engelsk
عربي
español