Od laboratorijske do-primjena velikih razmjera pri 300.000 m³/d, kako ova tehnologija rješava problem denitrifikacije u otpadnim vodama s niskim omjerom ugljika-prema-azotu?
Za one koji rade u industriji prečišćavanja otpadnih voda, trenutno postoji dvostruki izazov: s jedne strane, standardi za ispuštanje gradskih otpadnih voda se kontinuirano pooštravaju, sa sve-većim zahtjevima za uklanjanje ukupnog dušika i ukupnog fosfora, zbog čega je ekstremna denitrifikacija neophodna za industriju; s druge strane, nizak omjer ugljika-prema-azotu preovlađuje u gradskim otpadnim vodama u Kini. Tradicionalni procesi se oslanjaju na eksterne izvore ugljika kako bi osigurali efikasnost denitrifikacije, što ne samo da značajno povećava operativne troškove, već također donosi dodatni pritisak emisije ugljika, što je u suprotnosti sa "dvostrukim-ugljičnim" strateškim ciljem.
U tradicionalnim AAO procesima, većina organskih izvora ugljika u otpadnim vodama otpada kroz aeraciju i oksidaciju u aerobnoj fazi, ostavljajući nedovoljno izvora ugljika za denitrifikaciju, što otežava ispunjavanje transformacijskih potreba industrije za "poboljšanje kvaliteta i efikasnosti + smanjenje zagađenja i emisije ugljika". Anaerobni-Oxic-Anoxic (AOA) proces koji se brzo pojavljuje, sa svojom osnovnom snagom u postizanju dubokog uklanjanja dušika i fosfora bez vanjskih izvora ugljika, postepeno se prešao iz laboratorijskih istraživanja u inženjersku praksu velikih-razmjera, postajući fenomenalna industrija "tretmana tamne vode".
Dešifrovanje jezgra: Samo promena u redosledu reakcija, u čemu je magija AOA?
Mnogi ljudi se pitaju zašto AOA, u poređenju sa tradicionalnim AAO procesom, samo obrće redosled reakcija na "aerobno" i "anoksično", postižući kvalitativni napredak. Odgovor leži u njegovom jedinstvenom mehanizmu za uklanjanje dušika i fosfora "prvo uskladištite, a zatim iskoristite" unutrašnji izvor ugljika-.
Tradicionalni AAO (anaerobni-anaerobni-aerobni) procesi koriste anaerobni-anoksični-aerobni tok. Većina lako biorazgradivih organskih izvora ugljika u otpadnim vodama se neselektivno oksidiraju i razlažu tokom aeracije u aerobnoj fazi. Vrlo malo ugljika je zapravo dostupno za denitrifikaciju u anoksičnom stadiju, prisiljavajući dodavanje vanjskih izvora ugljika kao što je natrijev acetat da popuni prazninu, stvarajući začarani krug „što je više izvora ugljika oskudno, više ih se dodaje; što je veći trošak, to su veće emisije ugljika“.
Nasuprot tome, AAO proces, sa svojim -anaerobnim-aerobnim-anoksičnim rasporedom u tri faze, potpuno restrukturira put korištenja izvora ugljika, osiguravajući da se svaki izvor ugljika koristi efikasno:
1. Anaerobna faza: Izvor-Zaključavanje na bazi ugljenika
Lako biorazgradivi COD u influentu prvenstveno se pretvara u unutrašnje izvore ugljika kao što je PHA i skladišti u mikroorganizmima. Ovo u suštini priprema "denitrifikacionu municiju" za mikroorganizme unapred, sprečavajući ugljični otpad iz izvora.
2. Aerobna faza: precizna nitrifikacija
Ova faza završava cijeli proces nitrifikacije amonijačnog dušika. Istovremeno, preciznom kontrolom vremena aeracije i koncentracije rastvorenog kiseonika, sprečava prekomernu oksidaciju unutrašnjeg izvora ugljenika pohranjenog u mikroorganizmima, obezbeđujući dovoljne rezerve za naknadnu denitrifikaciju.
3. Post-Anoksična faza: endogena denitrifikacija
Mikroorganizmi koriste svoj prethodno{0}}sahranjeni unutrašnji izvor ugljika da završe denitrifikaciju nitratnog dušika. Cijeli proces se ne oslanja na vanjske izvore ugljika, fundamentalno rješavajući problem industrije zbog nedovoljnog izvora ugljika u otpadnim vodama s niskim-ugljikom-prema{4}}omjeru dušika.
Hardcore verifikacija: Od 100.000 do 300.000 m³/d, ovi projekti su realizovani i pokazuju rezultate.
Efikasnost tehnologije je dokazana inženjerskom praksom. Trenutno, AOA proces se primjenjuje u velikoj mjeri u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda u više gradova širom Kine, pokrivajući različite scenarije kao što su novi projekti, nadogradnje, utjecaji kišne sezone i rad na niskim-temperaturama, dajući vrlo uvjerljive operativne rezultate.
Rezultati testova proizvodnje pokazuju da čak i u ekstremnim uslovima sa opterećenjem vode većim od 202%, kvalitet efluenta AOA procesa nije značajno pogoršan: stope uklanjanja amonijačnog azota, ukupnog azota i ukupnog fosfora su doživjele samo manje, kontrolisane fluktuacije, a koncentracije efluenta su ostale dosljedne. Jednostavnim podešavanjem primarnog omjera povrata mulja, odnosa zraka-prema-vode i koncentracije mulja, sistem se može brzo vratiti u stabilan rad, savršeno se prilagođavajući složenim uslovima značajnih fluktuacija količine vode tokom kišne sezone.
Potpuna-prilagodljivost scenarija: kompatibilan s retrofitima, upravlja niskim-operacijama
Osim novih projekata, AOA proces također pokazuje snažnu kompatibilnost u nadogradnji postojećih postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Nakon završetka 1500 m³/d ORBAL oksidacijskog jarka-AOA retrofitnog procesa u postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda u Chongqingu, ukupna stopa uklanjanja dušika porasla je sa 71,52% originalnog AAO procesa na 83,01% bez potrebe za vanjskim izvorom ugljika, a efekti uklanjanja ukupnog nitrogena i amota su bili ukupni kompozitni efekti uklanjanja COD-a, ampula. superiorniji od tradicionalnih procesa.
Rješavanje problema industrije smanjene aktivnosti denitrifikacije zbog niskih zimskih temperatura u sjevernim/visoravni regionima, postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda AOA od 40.000 m³/d u Guiyangu, koje radi 430 dana pod uslovima niskih temperatura vode od 11 stepeni, i dalje je postiglo 40% doprinosa u zoni nakon {5} ukupnog uklanjanja azota azot ostaje stabilan na 4,13 mg/L. U poređenju sa AAO procesnim postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda sa istim izvorom uticaja, ukupni efluentni azot je smanjen za 54,62%, potrošnja energije biološkog rezervoara smanjena je za 24%, potrošnja hemikalija za 39%, a proizvodnja mulja za 7%.
Izvan ispunjavanja standarda: budući potencijal za nadogradnju AOA procesa
Trenutno je AOA proces formirao relativno kompletan tehnički sistem, ali njegov potencijal seže daleko dalje od toga. Kako bi zadovoljila razvojne potrebe industrije za prečišćavanje otpadnih voda za nižom potrošnjom energije i nižim emisijama ugljika, industrija je počela istraživati integraciju AOA procesa s novim tehnologijama uklanjanja dušika kako bi dalje istražila potencijal tehnološke nadogradnje.
Višestruke studije su pokazale da spojeni sistem AOA (automatske aeracije) tehnologije sa kratko-nitrifikacijom i anaerobnom amonijum oksidacijom (ANAO) tehnologijama pokazuje izuzetnu efikasnost uklanjanja azota u prečišćavanju gradskih otpadnih voda sa niskim COD/TN omjerima: kratki-nitrifikacioni sistem kratkog rezanja, koji se zasniva na integrisanom procesu nitrifikacije s kratkim rezom, zasnovan na ANAO s stabilnom operacijskom procesu, zasnovan na ANAO s stabilnom operacijskom procesu koncentracija ukupnog azota u efluentu je niska od 2,3 mg/L, sa stopom uklanjanja ukupnog azota čak 95,8%; modificirani AOA sistem kontinuiranog protoka, u uslovima u kojima je utjecaj COD/TN omjer samo 3,2, postiže napredne efekte tretmana sa efluentnim TN (4,6±1,5) mg/L i ukupnim fosforom (0,2±0,2) mg/L, pri čemu ANAO-uračunava prekomjerno uklanjanje azota{10}}1%.}
Ova istraživanja pružaju neograničene mogućnosti za buduću realizaciju skoro{0}}izvora ugljika i skoro-približne nulte potrošnje energije tretmana otpadnih voda koristeći AOA proces, a također pružaju osnovnu tehnološku podršku za nisko-transformaciju industrije za prečišćavanje otpadnih voda moje zemlje.
Zaključak
Od rješavanja problema uskog grla uklanjanja dušika iz otpadnih voda s niskim omjerom ugljika-prema-azota do prilagođavanja potrebama transformacije industrije "poboljšanja sinergijske efikasnosti kroz smanjenje zagađenja i smanjenje ugljika", AOA proces je pokazao svoju osnovnu vrijednost na polju tretmana otpadnih voda kroz opipljive inženjerske rezultate. Uz kontinuirano tehnološko ponavljanje i-promociju velikih razmjera, AOA proces postaje preferirano rješenje za izgradnju i nadogradnju postrojenja za prečišćavanje gradskih otpadnih voda u mojoj zemlji, vodeći industriju ka postojanoj tranziciji sa "ispunjavanja standarda emisije" na fazu razvoja visokog{4}}kvaliteta "zelenog, niskog-ugljika i poboljšane efikasnosti."