تجزیه و تحلیل Low- آیا فناوری هوادهی را برای فاضلاب انجام می دهد

فناوری تصفیه فاضلاب از درمان ساده فیزیکی و شیمیایی به فرآیندهای درمانی پیچیده بیولوژیکی تکامل یافته است. در سالهای اخیر ، با افزایش قیمت انرژی و افزایش الزامات حفاظت از محیط زیست ، کارخانه های تصفیه فاضلاب فوراً به دنبال روشهای عملیاتی کارآمدتر و اقتصادی هستند. فن آوری عملکرد اکسیژن کم (DO) ، به عنوان یک راه حل نوآورانه برای حفظ انرژی و کاهش انتشار ، در زمینه های مختلف به کار رفته و فواید اقتصادی و زیست محیطی امیدوارکننده را نشان داده است.

در فرآیندهای لجن فعال شده سنتی ، گیاهان تصفیه فاضلاب به طور معمول غلظت DO را در منطقه هوازی بالاتر از 2 میلی گرم در لیتر کنترل می کنند تا نیتریفیکاسیون کارآمد و پایدار حاصل شود. با این حال ، این غلظت DO بالا به نیمی از کل مصرف انرژی الکتریکی تصفیه خانه فاضلاب کمک می کند. بنابراین ، کاهش مصرف انرژی مرتبط با هوادهی می تواند تأثیر مثبتی در حفظ انرژی و کاهش هزینه در کارخانه های تصفیه خانه فاضلاب داشته باشد. مطالعات نشان داده اند که نیتریفیکاسیون کامل می تواند حاصل شود و می توان بازده خاصی از نیتریفیکاسیون را در شرایط کم DO حفظ کرد. این یک مبنای نظری برای استفاده از فرآیندهای عملکرد پایین- انجام می دهد.

هسته اصلی - do آیا فناوری عملکرد در تنظیم غلظت اکسیژن محلول در راکتور تا زیر غلظت اکسیژن استاندارد مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه فاضلاب سنتی (به طور معمول 2 میلی گرم در لیتر) نهفته است. در شرایط کم اکسیژن ، مسیرهای متابولیک میکروبی تغییر می کند. جوامع میکروبی خاص می توانند بازده حذف مواد آلی ، نیتروژن و فسفر را در محیط اکسیژن یا هیپوکسیک بهبود بخشند و از این طریق باعث کاهش مصرف انرژی سیستم می شوند.

1. تأثیر اکسیژن محلول بر متابولیسم میکروبی

در فرآیندهای تصفیه فاضلاب سنتی ، غلظت اکسیژن محلول به طور معمول بین 2 تا 4 میلی گرم در لیتر حفظ می شود تا اطمینان حاصل شود که میکروارگانیسم های هوازی (مانند باکتری های نیتریک کننده) می توانند به طور مؤثر مواد آلی و نیتروژن نیتروژن را تجزیه کنند. با این حال ، در شرایط کم- انجام ، جامعه میکروبی تغییر می کند و مسیرهای متابولیکی این میکروارگانیسم ها نیز تغییر می کنند. این تغییرات را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:

دنیتراسیون بی هوازی: تحت شرایط کاهش غلظت DO ، باکتری های دفع کننده می توانند به طور مؤثرتر دفع و از بین بروند و نیتروژن را از آب خارج کنند. دفع نه تنها غلظت نیتروژن را کاهش می دهد بلکه باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مانند اکسیدهای نیتروژن می شود.

حذف فسفر: باکتری های خاصی می توانند فسفر را در محیط های اکسیژن کم- جمع کنند و ترکیبات کلسیم یا فسفات آهن را برای دستیابی به حذف فسفر تشکیل دهند. در شرایط کم DO ، باکتری های حذف فسفر بیولوژیکی به طور کلی فعال تر هستند و باعث بهبود راندمان حذف فسفر می شوند.

2. تغییر در ساختار جامعه میکروبی

در شرایط کم DO ، جامعه میکروبی در فاضلاب دچار تغییرات قابل توجهی می شود. تعداد باکتری های هوازی کاهش می یابد ، در حالی که بی هوازی ، بی هوازی و بی هوازی و باکتری های تخصصی دنیتریژ کننده به تدریج غالب می شوند. در شرایط کم DO ، ظرفیت متابولیک میکروبی تغییر یافته منجر به تولید متابولیت های مختلف و فرآورده های جانبی می شود. به طور خاص ، مسیرهای متابولیک در شرایط کم DO می تواند باعث حذف ماده آلی و نیتروژن و فسفر شود.

3. انتقال اکسیژن و کنترل اکسیژن حل شده

انتقال اکسیژن کارآمد برای عملکرد موفقیت آمیز {{0} بسیار مهم است. راندمان انتقال اکسیژن به طراحی راکتور ، پیکربندی سیستم هوادهی و شرایط جریان آب بستگی دارد. در شرایط کم DO ، اغلب از فناوری حباب میکروبول یا ماوراء بنفش اغلب برای بهبود راندمان انتقال اکسیژن استفاده می شود ، و یک سیستم نظارت دقیق اکسیژن محلول ، تضمین می کند که غلظت DO در راکتور در محدوده از پیش تعیین شده باقی می ماند.

1. صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف

در فرآیندهای تصفیه فاضلاب سنتی ، سیستم های هوادهی انرژی قابل توجهی مصرف می کنند. غلظت اکسیژن حل شده بیش از حد زیاد ، به ویژه در منطقه واکنش هوازی ، منجر به زباله های غیر ضروری اکسیژن می شود. کاهش غلظت DO به طور قابل توجهی تقاضای برق سیستم هوادهی را کاهش می دهد و در نتیجه مصرف انرژی کلی را کاهش می دهد. تحقیقات نشان داده است که عملکرد کم DO می تواند مصرف برق کارخانه فاضلاب را تقریباً 20-40 ٪ کاهش دهد.

2. حذف ماده ارگانیک پیشرفته

در شرایط کم DO ، برخی از جوامع میکروبی می توانند فعالیت متابولیکی خود را تقویت کنند و از این طریق حذف مواد آلی را بهبود بخشند. به طور خاص ، در راکتورهای بیوفیلم (مانند MBBR) ، محیط اکسیژن کم باکتری ها را قادر می سازد تا آلاینده های آلی را در فاضلاب تجزیه کنند و باعث افزایش راندمان حذف COD می شوند.

3. حذف کارآمد نیتروژن و فسفر

در شرایط کم DO ، دنیتریسیون و حذف فسفر افزایش می یابد. به طور خاص ، شرایط کم DO می تواند به طور قابل توجهی کارآیی نیتروژن و فسفر را در فرآیندهای بی هوازی -}}}}}}}}}}}}}}}}}. با توجه به فعالیت بالاتر باکتریهای دفع کننده ، راندمان حذف نیتروژن بهبود می یابد ، در حالی که فسفر-} انباشته باکتری ها می توانند در شرایط کم کار بهتر عمل کنند.

4. کاهش تولید لجن

حالت عملکرد کم DO می تواند تولید لجن بیش از حد را مهار کند و در طی فرآیند تخریب ، حجم لجن را کاهش دهد. کاهش حجم لجن نه تنها هزینه های درمان لجن را کاهش می دهد بلکه چرخه درمان لجن را نیز کاهش می دهد.

1. فناوری کنترل هوادهی کم

کنترل دقیق حجم هوادهی برای دستیابی به عملکرد کم کار مهم است. سیستم های کنترل پیشرفته هوادهی می توانند به طور خودکار حجم هوادهی را بر اساس کیفیت واقعی آب و تغییرات حجم تنظیم کنند تا غلظت DO را در یک محدوده بهینه حفظ کنند.

2. بهینه سازی جمعیت میکروبی

در شرایط کم DO ، برای بهبود بهره وری از انسداد ، غربالگری و پرورش جمعیت میکروبی سازگار با این محیط ها لازم است.

3. استفاده از منابع کربن داخلی

در فاضلاب داخلی C/N کم ، منابع کربن کافی برای انسداد یکی از اصلی ترین عوامل محدود کننده کارآیی دنیتراسیون هستند. بنابراین ، لازم است از مواد آلی در آب خام به عنوان یک منبع کربن داخلی برای بهبود راندمان دنیتراسیون استفاده شود.

4. بهینه سازی پارامتر فرآیند

با بهینه سازی پارامترهای فرآیند مانند HRT (زمان احتباس هیدرولیک) و غلظت لجن ، راندمان درمانی با عملکرد پایین- DO می تواند بیشتر بهبود یابد.

1. سازگاری جامعه میکروبی

در شرایط کم- انجام ، تعداد جوامع سنتی باکتریایی هوازی سنتی کاهش می یابد ، در حالی که میکروارگانیسم های بی هوازی بی هوازی یا جسمی حاکم هستند. این می تواند منجر به کاهش ظرفیت رشد و تخریب برخی از جوامع میکروبی شود. کشت و حفظ یک جامعه میکروبی سازگار با محیط های اکسیژن کم- یک مسئله کلیدی است که با عملکرد کم {4} انجام می شود.

2. ثبات سیستم

عملکرد پایین - انجام کار نیاز به کنترل دقیق اکسیژن و تنظیمات سیستم واقعی {1} واقعی دارد. با این حال ، از آنجا که غلظت اکسیژن محلول در راکتور به راحتی تحت تأثیر نوسانات در کیفیت آب و جریان داخلی قرار می گیرد ، حفظ ثبات سیستم از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

Low - DO فناوری عملکرد پتانسیل بزرگی را در تصفیه فاضلاب مدرن نشان می دهد. با کاهش غلظت DO ، بهینه سازی جمعیت میکروبی و دقیق کنترل نرخ هوادهی ، می تواند به صرفه جویی در مصرف انرژی ، کاهش هزینه ها و بهبود کارایی درمانی دست یابد و چشم انداز توسعه قابل توجهی را داشته باشد.