Pozadina projekta
- Mjesto:Postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda pod kemijskom grupom u Zhejiangu
- Težina:Koristio je A2O proces za uklanjanje visokog Kjeldahl dušika iz otpadne vode bofore. Ali njegov se dotok sastojao od raznih proizvodnih otpadnih voda koje su sadržavale veliku količinu Ca²⁺ i S²⁻ iona u supernatantu karbidne troske iz acetilenske otpadne vode. Ti su ioni ozbiljno utjecali na mikrobni proces nitrifikacije i rad postrojenja.
- Naše mjere:1. Dodajte objekte za prethodnu obradu u početnoj fazi. 2. Pretvorite sekundarnu aerobnu fazu u MBBR proces.
Eksperimentalni materijali i metode
Kvaliteta sirove vode
Utjecaj za pilot postrojenje izveden je iz efluenta iz spremnika za homogenizaciju uređaja za pročišćavanje otpadnih voda. U tablici 1 prikazani su pokazatelji kakvoće dotočne vode. Sukladno eksperimentalnim zahtjevima, povećana je ulazna koncentracija amonijačnog dušika, uz korištenje amonijevog sulfata kao dodatka dušiku za održavanje koncentracije TKN od 120-220 mg/L.
Tijek procesa i glavna oprema
Trenutačni proces postrojenja za pročišćavanje je A2O proces (Slika 1), s AO stupnjem koji koristi metodu s aktivnim muljem i završnim aerobnim spremnikom koji dodaje elastična punila. Projektirani protok je 14.400 m³/d. Proces pilot jedinice prikazan je na slici 2, s protokom od 100 L/h i kontinuiranim 24-satnim radom.
Glavne karakteristike pilot jedinice uključuju dodavanje postrojenja za predtretman i konverziju sekundarne aerobne faze u MBBR proces. Ovaj hibridni viseći-pričvršćeni dizajn eliminira potrebu za sekundarnim taložnikom. Tablica 2 navodi specifikacije i dimenzije primarne opreme.
Rezultati i rasprava
1. Pokretanje i radni uvjeti
Pilot jedinica započela je u travnju 2007., počevši s mikrobnom inokulacijom. Dodani mulj potječe iz početnog aerobnog spremnika postrojenja. MBBR-ove nitrifikacijske bakterije uzgajane su s kućnom kanalizacijom i vodom iz slavine-tretiranom amonijevim sulfatom, s dodatkom NaHCO₃ za reguliranje alkalnosti i postupno povećanje opterećenja amonijačnim dušikom. Volumen ulazne vode u primarnom aerobnom spremniku zatim je povećan, postigavši željene uvjete nakon otprilike mjesec dana, što je omogućilo kontinuirano ispitivanje protoka. Tijekom rada, MLSS u anoksičnim i aerobnim spremnicima bio je 4,832 mg/L, dok je u MBBR spremniku suspendirani MLSS bio 5,091 mg/L. Razine DO u anoksičnom spremniku bile su 3 mg/L, au MBBR spremniku bile su između 3-4 mg/L, s pH od 7,4-7,5, promičući povoljne uvjete za rast nitrificirajućih bakterija.
2. Učinkovitost prije tretmana
FeSO₄ i NaHCO3 dodani su u pred{0}}spremnik za prozračivanje, podešavajući pH na približno 7,7, uz praćenje koncentracija Ca²⁺ i S²⁻ u efluentu. Koncentracija Ca²⁺ u otpadu bila je oko 300 mg/L, dok je S²⁻ smanjen na razine koje ne bi inhibirale aktivnost mikroba u fazi biološke obrade. Međutim, predtretman je bio manje učinkovit za uklanjanje Ca²⁺, ostavljajući relativno visoku koncentraciju.
3. Učinkovitost uklanjanja KPK
Utjecajna koncentracija KPK je podignuta na 1000 mg/L prema zahtjevima ispitivanja. Zbog dvo-aerobnih postavki s pred-denitrifikacijom, potrošnja COD-a bila je osobito visoka tijekom denitrifikacije. Prema izvješćima, za potpunu denitrifikaciju potreban je omjer COD:TKN iznad 6,6:1; međutim, eksperimentalni omjer bio je između 4,5-8,3, što je rezultiralo prosječnom stopom denitrifikacije od 69%. Iako je KPK u efluentu bio relativno visok, koncentracija KPK u efluentu ostala je ispod 100 mg/L. Slika 3 ilustrira koncentraciju KPK u otpadnoj vodi tijekom razdoblja testiranja od kolovoza do rujna 2007., pokazujući koncentracije između 40-80 mg/L i prosječnu stopu uklanjanja od 93,3%, udovoljavajući kineskom "Sveobuhvatnom standardu ispuštanja otpadnih voda" (GB 8978-1996) Klasa I standarda ispuštanja.
4. Učinkovitost uklanjanja amonijačnog dušika
Tijekom ispitnog razdoblja od kolovoza do rujna 2007., ulazna koncentracija TKN bila je između 120-220 mg/L, sa stopom uklanjanja većom od 95%. Ovaj proces je učinkovito uklonio Kjeldahlov dušik zahvaljujući MBBR procesu korištenom u kasnijoj fazi, koji je uključivao i suspendirane i pričvršćene oblike mulja, povećavajući tako koncentraciju mulja i povećavajući otpornost sustava na udarna opterećenja. Opterećenje dušikom u amonijaku bilo je 0,018 kg/(kg·d). Međutim, kako su noćne temperature u rujnu počele značajno varirati u usporedbi s kolovozom, došlo je do blagog smanjenja ukupne učinkovitosti uklanjanja TKN.
5. Analiza kalcijevih iona u MBBR spremnicima za punjenje
Izvješća pokazuju da taloženje Ca²⁺ inhibira nitrifikaciju. Tijekom rada postrojenja za pročišćavanje, taloženje iona kalcija na fleksibilnim punilima u aerobnom spremniku inhibiralo je rast mikroba, smanjujući učinkovitost nitrifikacije u konačnom aerobnom spremniku. Budući da je prethodna obrada bila neučinkovita za uklanjanje Ca²⁺, provedeno je potrebno praćenje Ca²⁺ u MBBR procesu. Mjerenja sadržaja kalcija bila su 2,13% u svibnju, 1,89% u srpnju i 1,04% u rujnu, što ukazuje na taloženje Ca²⁺ na punilima. Međutim, zbog pomične prirode MBBR punila, nataloženi Ca²⁺ automatski bi se otpao pod utjecajem prozračivanja, sprječavajući štetne učinke na nitrifikaciju.
Zaključci
Ova pilot studija koju je proveo AquaSust naknadno je opremila postrojenje dodavanjem postrojenja za pred{0}}tretman u početnoj fazi i specijalizacijom za MBBR proces u aerobnoj fazi. Konačni podaci pokazali su sljedeće pozitivne rezultate:
1. Nakon učinkovite prethodne obrade, koncentracija S²⁻ u efluentu bila je niska, iako je učinkovitost uklanjanja Ca²⁺ ostala niska. Sveukupna stabilnost procesa je održana, što je doprinijelo biološkoj obradi nizvodno.
2. Kada je ulazna koncentracija KPK dosegla 1.000 mg/L, KPK u efluentu je ostao ispod 80 mg/L, s prosječnom stopom uklanjanja KPK od 93,3%, u skladu sa zahtjevima.
3. MBBR proces dosljedno postiže visoku Kjeldahl stopu uklanjanja dušika, u prosjeku preko 95% s opterećenjem dušika u amonijaku od 0,018 kg/(kg·d).
4. Praćenje iona kalcija u punionicama spremnika MBBR pokazalo je da je spriječeno značajno taloženje, izbjegavajući štetne učinke na nitrifikaciju.