Предистория на проекта
- местоположение:Пречиствателна станция за отпадни води към химическа група в Zhejiang
- Трудност:Той използва процеса A2O за отстраняване на високо съдържание на азот по Kjeldahl от отпадъчни води bofore. Но неговият поток се състои от различни производствени отпадъчни води, съдържащи голямо количество Ca²⁺ и S²⁻ йони в супернатантата на карбидната шлака от ацетиленовите отпадъчни води. Тези йони повлияха сериозно на процеса на микробна нитрификация и работата на инсталацията.
- Нашите мерки:1. Добавете съоръжения за предварителна обработка в началния етап. 2. Преобразувайте вторичния аеробен етап в MBBR процес.
Експериментални материали и методи
Качество на суровата вода
Входящият поток за пилотната инсталация беше получен от отпадъчните води от резервоара за хомогенизиране на пречиствателната станция за отпадъчни води. Таблица 1 представя показателите за качество на входящата вода. Съгласно експерименталните изисквания концентрацията на входящия амонячен азот беше повишена, като амониевият сулфат беше използван като азотна добавка за поддържане на концентрация на TKN от 120-220 mg/L.
Процесен поток и основно оборудване
Текущият процес на пречиствателна станция е процесът A2O (Фигура 1), като етапът на AO използва метода на активната утайка, а крайният аеробен резервоар добавя еластични пълнители. Проектният дебит е 14 400 m³/d. Процесът на пилотния агрегат е показан на Фигура 2, с дебит от 100 L/h и непрекъсната 24-часова работа.
Основните характеристики на пилотната единица включват добавянето на съоръжение за предварителна обработка и преобразуването на вторичния аеробен етап в MBBR процес. Този хибриден дизайн в окачено-прикрепено състояние елиминира необходимостта от вторичен резервоар за утаяване. Таблица 2 изброява спецификациите и размерите на основното оборудване.
Резултати и дискусия
1. Пускови и работни условия
Пилотното звено започна през април 2007 г., като започна с микробна инокулация. Добавената утайка е получена от първоначалния аеробен резервоар на завода. Нитрифициращите бактерии на MBBR бяха култивирани с битова канализация и чешмяна вода,-обработена с амониев сулфат, с добавен NaHCO₃ за регулиране на алкалността и постепенно увеличаване на натоварването с амонячен азот. След това обемът на входящата вода в първичния аеробен резервоар беше увеличен, достигайки желаните условия след приблизително един месец, което позволява непрекъснато тестване на входящата вода. По време на работа, MLSS в аноксичните и аеробните резервоари е 4,832 mg/L, докато в резервоара MBBR, суспендираният MLSS е 5,091 mg/L. Нивата на DO в аноксичния резервоар бяха 3 mg/L, а в MBBR резервоара бяха между 3-4 mg/L, с рН 7,4-7,5, насърчавайки благоприятни условия за растеж на нитрифициращи бактерии.
2. Ефективност преди лечението
FeSO₄ и NaHCO3 бяха добавени към-резервоара за предварителна аерация, коригирайки рН до приблизително 7,7, с наблюдение на концентрациите на Ca²⁺ и S²⁻ в изтичащия поток. Концентрацията на Ca²⁺ в отпадъчните води е около 300 mg/L, докато S²⁻ е намален до нива, които няма да инхибират микробната активност в етапа на биологично третиране. Въпреки това, предварителната обработка е по-малко ефективна за отстраняване на Ca²⁺, оставяйки относително висока концентрация.
3. Ефективност на премахване на COD
Входящата концентрация на COD беше повишена до 1000 mg/L според изискванията на теста. Поради дву-етапната аеробна настройка с пред-денитрификация, консумацията на COD беше особено висока по време на денитрификацията. Според докладите е необходимо съотношение COD:TKN над 6,6:1 за пълна денитрификация; обаче, експерименталното съотношение е между 4,5-8,3, което води до средна скорост на денитрификация от 69%. Въпреки че входящият ХПК беше относително висок, концентрацията на ХПК в отпадъчните води остана под 100 mg/L. Фигура 3 илюстрира концентрацията на ХПК в отпадъчните води по време на периода на тестване от август до септември 2007 г., показваща концентрации между 40-80 mg/L и среден процент на отстраняване от 93,3%, отговаряйки на китайския „Изчерпателен стандарт за изпускане на отпадъчни води“ (GB 8978-1996) клас I стандарт за заустване.
4. Ефективност на отстраняване на амонячен азот
По време на тестовия период от август до септември 2007 г. входящата концентрация на TKN беше между 120-220 mg/L, със степен на отстраняване над 95%. Този процес ефективно премахва азота на Kjeldahl благодарение на процеса MBBR, използван в последния етап, който включва както суспендирани, така и прикрепени форми на утайка, като по този начин увеличава концентрацията на утайка и повишава устойчивостта на системата към ударни натоварвания. Натоварването с амонячен азот е 0,018 kg/(kg·d). Въпреки това, тъй като нощните температури през септември започнаха да варират значително в сравнение с август, имаше лек спад в общата ефективност на отстраняване на TKN.
5. Анализ на калциеви йони в пълнители на резервоари MBBR
Докладите показват, че отлагането на Ca²⁺ инхибира нитрификацията. При работата на пречиствателната станция отлагането на калциеви йони върху гъвкавите пълнители в аеробния резервоар инхибира растежа на микробите, намалявайки ефективността на нитрификация в крайния аеробен резервоар. Тъй като предварителната обработка беше неефективна за отстраняване на Ca²⁺, беше проведен необходимото наблюдение на Ca²⁺ в MBBR процеса. Измерванията на съдържанието на калций бяха 2,13% през май, 1,89% през юли и 1,04% през септември, което показва отлагане на Ca²⁺ върху пълнителите. Въпреки това, поради подвижния характер на MBBR пълнителите, отложеният Ca²⁺ ще се отдели автоматично при въздействие на аерация, предотвратявайки неблагоприятните ефекти върху нитрификацията.
Изводи
Това пилотно проучване от AquaSust преоборудва завода чрез добавяне на -съоръжения за предварителна обработка в началния етап и специализиране в MBBR процеса в аеробния етап. Окончателните данни показват положителни резултати, както следва:
1. След ефективна предварителна обработка, концентрацията на S²⁻ в отпадъчните води е ниска, въпреки че ефективността на отстраняване на Ca²⁺ остава ниска. Цялостната стабилност на процеса беше запазена, което благоприятства биологичното третиране надолу по веригата.
2. Когато входящата концентрация на ХПК достигна 1000 mg/L, ХПК в отпадъчните води остава под 80 mg/L, със среден процент на отстраняване на ХПК от 93,3%, отговарящ на изискванията.
3. Процесът MBBR последователно постига висока скорост на отстраняване на азот по Kjeldahl, средно над 95% с натоварване на амонячен азот от 0,018 kg/(kg·d).
4. Мониторингът на калциевите йони в пълнителите на резервоар MBBR показа, че е предотвратено значително отлагане, като се избягват неблагоприятните ефекти върху нитрификацията.