Projekta fons
- Atrašanās vieta:Ķīmiskās grupas notekūdeņu attīrīšanas iekārta Džedzjanā
- Grūtības pakāpe:Tas izmantoja A2O procesu, lai noņemtu augstu Kjeldāla slāpekli no notekūdeņiem. Bet tā ieplūde sastāvēja no dažādiem ražošanas notekūdeņiem, kas satur lielu daudzumu Ca²⁺ un S²⁻ jonu karbīda izdedžu supernatantā no acetilēna notekūdeņiem. Šie joni nopietni ietekmēja mikrobu nitrifikācijas procesu un rūpnīcas darbību.
- Mūsu pasākumi:1. Sākotnējā posmā pievienojiet pirmapstrādes iekārtas. 2. Pārveidojiet sekundāro aerobo posmu par MBBR procesu.
Eksperimentālie materiāli un metodes
Neapstrādāta ūdens kvalitāte
Ieplūde izmēģinājuma iekārtai tika iegūta no notekūdeņu attīrīšanas iekārtas homogenizācijas tvertnes notekūdeņiem. 1. tabulā ir parādīti ieplūstošā ūdens kvalitātes rādītāji. Atbilstoši eksperimentālajām prasībām tika paaugstināta ieplūstošā amonjaka slāpekļa koncentrācija, izmantojot amonija sulfātu kā slāpekļa piedevu, lai uzturētu TKN koncentrāciju 120-220 mg/l.
Procesa plūsma un galvenās iekārtas
Pašreizējais attīrīšanas iekārtu process ir A2O process (1. attēls), kurā AO stadijā tiek izmantota aktīvo dūņu metode, un gala aerobajā tvertnē tiek pievienotas elastīgās pildvielas. Projektētais plūsmas ātrums ir 14 400 m³/d. Izmēģinājuma vienības process ir parādīts 2. attēlā ar plūsmas ātrumu 100 l/h un nepārtrauktu 24 stundu darbību.
Izmēģinājuma vienības galvenie raksturlielumi ietver pirmapstrādes iekārtas pievienošanu un sekundārās aerobās stadijas pārveidošanu par MBBR procesu. Šis hibrīda piekares{1}}piestiprinātais stāvoklis novērš nepieciešamību pēc sekundārās sedimentācijas tvertnes. 2. tabulā ir norādītas primārā aprīkojuma specifikācijas un izmēri.
Rezultāti un diskusija
1. Palaišanas un darbības nosacījumi
Izmēģinājuma vienība sākās 2007. gada aprīlī, sākot ar mikrobu inokulāciju. Pievienotās dūņas tika iegūtas no rūpnīcas sākotnējās aerobās tvertnes. MBBR nitrificējošās baktērijas tika kultivētas ar sadzīves notekūdeņiem un ar amonija sulfātu -attīrītu krāna ūdeni, pievienojot NaHCO₃, lai regulētu sārmainību un pakāpeniski palielinātu amonjaka slāpekļa slodzi. Pēc tam tika palielināts ieplūstošā ūdens tilpums primārajā aerobajā tvertnē, sasniedzot vēlamos apstākļus aptuveni pēc viena mēneša, ļaujot veikt nepārtrauktu ieplūdes pārbaudi. Ekspluatācijas laikā MLSS anoksiskajā un aerobajā tvertnē bija 4832 mg/L, savukārt MBBR tvertnē suspendētais MLSS bija 5091 mg/L. DO līmeņi bezskābekļa tvertnē bija 3 mg/l, bet MBBR tvertnē tie bija no 3 līdz 4 mg/l ar pH 7,4-7,5, veicinot labvēlīgus apstākļus nitrificējošo baktēriju augšanai.
2. Priekšapstrādes efektivitāte
FeSO₄ un NaHCO₃ tika pievienoti priekš{0}}aerācijas tvertnei, noregulējot pH līdz aptuveni 7,7, uzraugot Ca²⁺ un S²⁻ koncentrāciju notekūdeņos. Izplūdes Ca²⁺ koncentrācija bija aptuveni 300 mg/L, savukārt S²⁻ tika samazināta līdz līmenim, kas neinhibētu mikrobu aktivitāti bioloģiskās attīrīšanas stadijā. Tomēr pirmapstrāde bija mazāk efektīva Ca²⁺ noņemšanai, atstājot salīdzinoši augstu koncentrāciju.
3. ĶPS noņemšanas efektivitāte
Ieplūstošā ĶSP koncentrācija tika paaugstināta līdz 1000 mg/l atbilstoši testa prasībām. Pateicoties divu-pakāpju aerobikas iestatījumam ar iepriekšēju-denitrifikāciju, ĶSP patēriņš bija īpaši augsts denitrifikācijas laikā. Saskaņā ar ziņojumiem pilnīgai denitrifikācijai ir nepieciešama COD:TKN attiecība virs 6,6:1; tomēr eksperimentālā attiecība bija no 4,5 līdz 8,3, kā rezultātā vidējais denitrifikācijas līmenis bija 69%. Lai gan ieplūstošā ĶSP bija salīdzinoši augsta, izplūdes ĶSP koncentrācija saglabājās zem 100 mg/l. 3. attēlā parādīta notekūdeņu ĶSP koncentrācija testēšanas periodā no 2007. gada augusta līdz septembrim, uzrādot koncentrāciju no 40 līdz 80 mg/L un vidējo izvadīšanas ātrumu 93,3 %, kas atbilst Ķīnas “Visaptverošajam notekūdeņu novadīšanas standartam” (GB 8978-1996) I klases izplūdes standartam.
4. Amonjaka slāpekļa noņemšanas efektivitāte
Pārbaudes periodā no 2007. gada augusta līdz septembrim ieplūstošā TKN koncentrācija bija no 120 līdz 220 mg/l, izvadīšanas līmenim pārsniedzot 95%. Šis process efektīvi noņēma Kjeldāla slāpekli, pateicoties pēdējā posmā izmantotajam MBBR procesam, kas ietvēra gan suspendētās, gan pievienotās dūņu formas, tādējādi palielinot dūņu koncentrāciju un uzlabojot sistēmas izturību pret triecienslodzēm. Amonjaka slāpekļa slodze bija 0,018 kg/(kg·d). Tomēr, tā kā nakts temperatūra septembrī sāka ievērojami atšķirties salīdzinājumā ar augustu, kopējā TKN noņemšanas efektivitāte nedaudz samazinājās.
5. Kalcija jonu analīze MBBR tvertnes pildītājos
Pārskati liecina, ka Ca²⁺ nogulsnēšanās kavē nitrifikāciju. Attīrīšanas iekārtas darbībā kalcija jonu nogulsnēšanās uz elastīgajām pildvielām aerobajā tvertnē kavēja mikrobu augšanu, samazinot nitrifikācijas efektivitāti gala aerobajā tvertnē. Tā kā pirmapstrāde bija neefektīva Ca²⁺ atdalīšanai, tika veikts nepieciešamais Ca²⁺ monitorings MBBR procesā. Kalcija satura mērījumi maijā bija 2,13%, jūlijā 1,89% un septembrī 1,04%, kas liecina par Ca²⁺ nogulsnēšanos uz pildvielām. Tomēr, ņemot vērā MBBR pildvielu kustīgo raksturu, nogulsnētais Ca²⁺ automātiski izdalītos aerācijas ietekmē, novēršot negatīvu ietekmi uz nitrifikāciju.
Secinājumi
Šajā AquaSust izmēģinājuma pētījumā iekārta tika modernizēta, pievienojot pirmapstrādes{0}}iekārtas sākotnējā posmā un specializējoties MBBR procesā aerobajā posmā. Galīgie dati uzrādīja šādus pozitīvus rezultātus:
1. Pēc efektīvas pirmapstrādes notekūdeņu S²⁻ koncentrācija bija zema, lai gan Ca²⁺ atdalīšanas efektivitāte saglabājās zema. Tika saglabāta kopējā procesa stabilitāte, kas deva labumu pakārtotajai bioloģiskajai apstrādei.
2. Kad ieplūstošā ĶSP koncentrācija sasniedza 1000 mg/L, izplūdes ĶSP palika zem 80 mg/L ar vidējo ĶSP izvadīšanas ātrumu 93,3%, kas atbilst prasībām.
3. MBBR process konsekventi sasniedza augstu Kjeldāla slāpekļa atdalīšanas ātrumu, vidēji vairāk nekā 95% ar amonjaka slāpekļa slodzi 0,018 kg/(kg·d).
4. Kalcija jonu monitorings MBBR tvertnes pildītājos parādīja, ka tika novērsta ievērojama nogulsnēšanās, izvairoties no nelabvēlīgas ietekmes uz nitrifikāciju.