Grootschalige lozingen van stikstof en fosfor kunnen eutrofisering van waterlichamen veroorzaken.

Grootschalige lozingen van stikstof en fosfor kunnen tot eutrofisering van waterlichamen leiden.China gebruikt ammoniak stikstof en totaal fosfor als belangrijke beoordelingsindicatoren voor de beoordeling van het behandelingseffect van afvalwaterzuiveringsinstallatiesDe huidige afvalwaterzuivering is voornamelijk gebaseerd op:biologische denitrificatie, die stikstof in afvalwater omzet in onschadelijk stikstofgas door middel van aerobe nitrificatie en anoxische denitrificatie.

Totaal stikstof verwijst naar het stikstofgehalte in oplosbare en gesuspendeerde deeltjes, met inbegrip van anorganische stikstof zoals NO3, NO2 en NH4+, en organische stikstof zoals aminozuren, eiwitten,en organische aminesBiologische denitrificatie omvat eerst de omzetting van organisch stikstof in ammoniak stikstof door ammonificatie in een anaërobe omgeving.Dit proces is eenvoudig en kan in de meeste zuiveringsinstallaties worden uitgevoerd.In een aërobe omgeving wordt ammoniak stikstof omgezet in nitraat stikstof door nitrificatie.Nitrate stikstof wordt door denitrifisering omgezet in ammoniakgas, die uit het water ontsnapt.

De belangrijkste denitrificatieprocessen zijn:actief slibprocessen(A2O, oxidatiegat, SBR, enz.) en biofilmprocessen (biologische filters, biologische contactoxideringstanks, biologische roterende schijven, enz.),die een goed remissie-effect hebben op stikstof in afvalwater, maar hebben bepaalde beperkingen en complexiteit in termen van proces en werking.

Het A2O-proces of het anaërobe-anoxische-aërobe actieve slibproces omvat afvalwater dat door drie verschillende functionele zones stroomt: anaërobe, anoxische,en aerobisch, waarbij verschillende microbiële gemeenschappen organische stoffen verwijderenHet A2O-proces is het eenvoudigste gelijktijdige verwijderingsproces van fosfor en stikstof, gekenmerkt door een korte totale hydraulische retentietijd.Onder afwisselend anaërobe toestandIn de meeste gevallen, onder anoxische en aërobe omstandigheden, remt het de groei van filamentvormige bacteriën, overwint het bulken van slib en bereikt het meestal een slibviscositeit (SVI) van minder dan 100.Dit vergemakkelijkt de scheiding van behandeld afvalwater van slibDe anaërobe en anoxische secties vereisen tijdens de werking slechts een lichte roeren, wat resulteert in lage bedrijfskosten.

Voordelen:Dit proces is de eenvoudigste gelijktijdige verwijdering van stikstof en fosfor, met een kleine totale hydraulische retentietijd en een kleine totale vloeroppervlakte.onder anaërobe-aërobe wisselende bedrijfsomstandigheden, filamentoze bacteriën kunnen zich niet in grote hoeveelheden vermenigvuldigen, en er is geen zwelling van het slib; het slib heeft een hoge fosforconcentratie en een hoog kunstmest effect;geen chemische stoffen nodig zijn tijdens de werking, is alleen zacht roeren nodig en de operationele kosten zijn laag.

Nadelen:Het is moeilijk de fosforverwijderings-efficiëntie verder te verbeteren, de slibgroei heeft een bepaalde limiet en is niet gemakkelijk te verbeteren; de stikstofverwijderings-efficiëntie is ook moeilijk verder te verbeteren,het volume van de interne circulatie mag niet te hoog zijn, anders zullen de exploitatiekosten stijgen; een bepaalde concentratie van opgeloste zuurstof moet in de sedimentatietank worden gehandhaafd, de verblijfstijd moet worden verkort,en de opgeloste concentratie mag niet te hoog zijn om te voorkomen dat de circulerende gemengde vloeistof de reactor beïnvloedt..

Oxidatiegaten, ook wel continucirculatiereactoren genoemd, zijn een wijziging en ontwikkeling van het conventionele actieve slibproces en een speciale vorm van uitgebreide beluchting.

De belangrijkste functies zijn de zuurstofvoorziening; zorgen dat het geactiveerde slib in suspensie is, zodat het afvalwater, de lucht en het slib grondig kunnen worden gemengd en in contact komen;en het water aansturen om langs de lengte van de tank te circuleren met een bepaalde doorstroming (niet minder dan 0.25 m/s), wat van cruciaal belang is voor het behoud van de zuiveringsfunctie van de oxidatiegat.een hoog fosfor- en stikstofverwijderingsefficiënt, eenvoudige slibstabilisatie, laag energieverbruik en gemakkelijke automatische besturing.

In de werkelijke werking bestaan echter nog steeds een aantal problemen, zoals het oplopen van het slib, schuimvorming, drijvend slib, onevenwichtige doorstroming en afzetting van slib.

Het intermitterend geactiveerde slibproces, of kortweg SBR-proces, heeft een werkcyclus die kan worden onderverdeeld in vijf fasen: invloeiende, reactie, sedimentatie, uitvloeiende en inactieve.Dit geïntegreerde proces wordt gekenmerkt door zijn eenvoudAangezien er slechts één reactietank is, is er geen behoefte aan een secundaire sedimentatietank, terugkeerschlam en aanverwante apparatuur.een primaire sedimentatietank kan worden weggelaten.

Kenmerken:In de meeste gevallen is het niet nodig om een gelijkstellingsvat op te zetten; de SVI-waarde is laag, het is gemakkelijk te laten nederzinken en er ontstaat over het algemeen geen storting van slib;de fosfor- en stikstofverwijderingsreacties worden uitgevoerd door de werkwijze aan te passen- de mate van automatisering is hoog; wanneer de behandeling op de juiste wijze wordt uitgevoerd, is het behandelingseffect beter dan continue behandeling; de investering per eenheid is relatief klein; de voetafdruk is groot;maar het behandelde watervolume is klein.

Problemen:Zowel de A2O- als de oxidatiegraafprocessen vereisen grote tankoppervlakken, wat leidt tot hoge infrastructuurkosten; slibterugkeer- en sedimentatieprocessen zijn complex en energieintensief,die moeilijk te verrichten zijn voor gewone kleine zuiveringsinstallaties en ongeschikt zijn voor de na-uitrusting van zuiveringsinstallatiesHet SBR-proces vereist voor de kwaliteit van het afvalwater zeer nauwkeurige decanters en een daaropvolgende evaluatietank is nodig om de afvoer te regelen, wat hoge eisen stelt aan automatisering.

Biologische filters vereisen een groot gebied en de vaste dragers in biologische contact oxidatietankjes zijn moeilijk te bouwen en te onderhouden; beide zijn ook gevoelig voor verstopping,aanzienlijke uitdagingen voor de lange termijn stabiele werking van afvalwaterzuiveringsinstallatiesBiologische roterende schijven daarentegen verwerken kleinere hoeveelheden afvalwater en zijn beter geschikt voor afvalwaterzuiveringsinstallaties met een kleinere zuiveringscapaciteit.

Het MBBR-procesHet is ontwikkeld op basis van biologische filters en biologische fluidized bed-processen.het overwint de problemen van verpakkingsblokkering en het hoge energieverbruik van terugspoelen dat vaak voorkomt bij biofilmprocessen, evenals de problemen van slibverlies in actieve slibprocessen, waardoor het biologische behandelingseffect effectiever wordt.

MBBR-dragers zijn gemaakt van polymeermaterialen die verschillende sporenelementen bevatten die de snelle aanhechting en groei van microben bevorderen.resulterend in dragers met voordelen zoals een groot specifiek oppervlak, goede hydrophiliciteit, hoge biologische activiteit, snelle biofilmvorming, goed behandelingseffect en lange levensduur.

Micro-organismen kunnen zich sterk aan de MBBR-drager hechten, wat resulteert in een aanzienlijke toename van de biomassa in het biologische behandelingssysteem met behoud van een constante slibconcentratie.Dit leidt tot een overeenkomstige verbetering van de behandelcapaciteit en -efficiëntie van het systeem.Wanneer de biofilm die aan de MBBR-drager is bevestigd een bepaalde dikte bereikt, ontstaat er een opgeloste zuurstofgradiënt.resulterend in anoxische zones binnen de drager in de aerobe tankDit maakt het mogelijk dat denitrificerende bacteriën de denitrificatie binnen de drager uitvoeren, d.w.z. gelijktijdig nitrificeren en denitrificeren.een goede stikstofverwijderingscapaciteit mogelijk maken, zelfs bij lagere koolstof-stofverhoudingen.

MBBR-dragers hebben allemaal een dichtheid van minder dan 1 en na de vorming van biofilm is hun dichtheid vergelijkbaar met die van water, waardoor ze in het water kunnen blijven hangen.de luchting in combinatie met roeren wordt gebruikt om de dragers in het water te vloeistoffen, waardoor een driefaselijke fluidisering van gas-vloeistof-vaststof ontstaat, waardoor het contact tussen gas-, vloeistof- en dragerfasen wordt versterkt,aanzienlijk verbeteren van de zuurstofverbruiksefficiëntie en effectief verminderen van het beluchtingsvolume en het energieverbruik.

Het MBBR-proces vereist alleen het toevoegen van een specifiek toevoegingsmiddel en de installatie van een dragerscherm bovenop het bestaande biologische behandelingsproces.Het bereikt een verhoogde stikstofverwijderingscapaciteit zonder uitgebreide infrastructuuropbouwHet project toont veelbelovende ontwikkelingsvooruitzichten voor de modernisering en de opbouw van zuiveringsinstallaties.

Traditionele denitrificatieprocessen oxideren NH4+ tot NO2- en vervolgens tot NO3-. De actieve middelen zijn nitriet-oxiderende bacteriën en nitrifiserende bacteriën, gezamenlijk bekend als nitrifiserende bacteriën.De volgende conclusies kunnen worden getrokken:: nitritenoxidatie produceert meer energie dan nitrificatie, vandaar de snellere reactiesnelheid; nitritenoxidatie genereert een grote hoeveelheid H+, waardoor de pH van het systeem wordt verlaagd,terwijl nitrificatie geen effect heeft op de systeempH; de aerobe verhouding tussen nitrietoxidatie en nitrificatie is 3:1; nitrietoxiderende bacteriën en nitrifiserende bacteriën hebben grotendeels vergelijkbare fysiologische kenmerken, maar nitrietoxiderende bacteriën hebben een kortere levensduur en een snellere groei,Zij zijn dus beter in staat zich aan te passen aan schokbelastingen en ongunstige omgevingsomstandigheden.

Wanneer nitrificerende bacteriën worden gehinderd, zal NO2- zich ophopen.De denitrificatie kan beginnen met het gebruik van zowel nitraat als nitriet.De herhaalde omzetting van NO2- naar NO3- en vervolgens van NO3- terug naar NO2- verbruikt echter meer opgeloste zuurstof en organische koolstofbronnen.dit omzettingsproces wordt zo gecontroleerd dat alle of het grootste deel van NH4+ wordt omgezet in NO2- in plaats van NO3-Het is de bedoeling van de Commissie om de Commissie te verzoeken om een verslag uit te brengen over de maatregelen die zij heeft genomen om de verontreiniging van het milieu te voorkomen.In veel reactoren is een snelle nitrificatie-denitrificatie bereikt..

In vergelijking met traditionele denitrificatieprocessen heeft de snelkoppeling van nitrificatie-denitrificatie de volgende voordelen.

1. Energiebesparing:In de fase van nitrificatie wordt de zuurstoftoevoer met bijna 25% verminderd, waardoor het energieverbruik wordt verminderd.
2. Bespaart externe koolstofbron:Het denitrificatieproces van NO2- naar N2 vermindert de organische koolstofbron met 40% in vergelijking met het proces van NO3- naar N2;
3. Het kan de hydraulische retentietijd verkorten:In een ammoniakrijke omgeving is de nitrificatie van NH4+ en de denitrificatie van NO2- sneller dan de oxidatie van NO2- en de denitrificatie van NO3-.de hydraulische retentietijd kan worden verkort en het reactorvolume kan dienovereenkomstig worden verminderd.
4. Verminderde slibproductie:De schijnbare opbrengstcoëfficiënt van nitriet-oxiderende bacteriën is 0,04~0,13 gVSS/gN, de schijnbare opbrengstcoëfficiënt van nitrifiserende bacteriën is 0,02~0,07 gVSS/gN,en de schijnbare opbrengstcoëfficiënten van NO2-denitrifiserende bacteriën en NO3-denitrifiserende bacteriën zijn 0.345 gVSS/gN respectievelijk 0.765 gVSS/gN. Daarom kan de slibproductie met 24 tot 33% worden verminderd bij kortsluiting van nitrificatie en denitrificatie, en met 50% tijdens denitrificatie.

Problemen:Kortstondige nitrificatie-denitrificatieprocessen (SCD) bevinden zich momenteel in de onderzoeksfase, met beperkte praktische technische toepassingen.Vanwege de moeilijkheid bij het beheersen van factoren zoals temperatuur en pH tijdens de SCD-fase, zijn meer geavanceerde online detectie- en fuzzy-besturingstechnologieën nodig om stabiele SCD-processen te bereiken en hun toepassing uit te breiden.

Anaerobic ammonia oxidation is a biological reaction process in which anaerobic ammonia-oxidizing bacteria use nitrite as an electron acceptor to oxidize ammonia nitrogen into nitrogen gas under anaerobic conditionsDeze reactie heeft meestal relatief harde eisen aan externe omstandigheden (pH, temperatuur, opgeloste zuurstof, enz.),maar omdat het niet de deelname van zuurstof en organische materie vereist, zijn onderzoek en procesontwikkeling van belang voor duurzame ontwikkeling.

Anaërobe ammoniak stikstofbehandeling omvat meestal een voorbehandeling met een korte nitrificatieproces om een deel van de ammoniak stikstof in afvalwater om te zetten in nitriet.Er zijn reeds succesvolle voorbeelden van de toepassing ervan bij de behandeling van afvalwater van cokesfabrieken en stortplaatsen..

Anaërobe ammoniumoxidatie is een microbiële reactie die stikstofgas produceert.exogeen organisch materiaal wordt geëlimineerd, het besparen van exploitatiekosten en het voorkomen van secundaire verontreiniging; zuurstof wordt efficiënt gebruikt, waardoor het energieverbruik van de zuurstofvoorziening wordt verminderd;en omdat een deel van het ammoniak rechtstreeks deelneemt aan anaërobe ammoniumoxydatie zonder nitrificatie, wordt de zuurproductie verminderd en de alkalische productie is nul, waardoor de hoeveelheid chemische reagentia die nodig is voor neutralisatie, de operationele kosten en de secundaire verontreiniging wordt verminderd.

Dit proces verwijdert gesuspendeerde vaste stoffen (SS), chemische zuurstofvraag (COD) en BOD, en voert nitrificatie, denitrificatie, fosforverwijdering en AOX (een schadelijke stof) uit.Het wordt gekenmerkt door het integreren van biologische oxidatie en onderschepping van gesuspendeerde vaste stoffen.Het heeft een grote volumetrische belasting en hydraulische belasting, een korte hydraulische retentietijd,minder investeringen in infrastructuur vereist, produceert een goede afvoerkwaliteit, heeft een laag bedrijfsenergieverbruik en bespaart bedrijfskosten.

BAF is een biofilmreactor van de derde generatie die niet alleen de voordelen heeft van biofilmtechnologie,maar speelt ook een effectieve rol bij ruimtelijke filtratie door gebruik te maken van speciale filtermedia en een goed gasverdelingsontwerp.

Technologische kenmerken:

1. De lucht-waterstroom is horizontaal en opwaarts, wat zorgt voor een uitstekende uniformiteit van lucht en water, voorkomt dat er luchtbelletjes ontstaan en dat de filterlaag verstopt raakt.en resulteert in een hoog zuurstofverbruik en een laag energieverbruik.
2. In tegenstelling tot downflowfiltratie behoudt upflowfiltratie positieve drukcondities over de gehele hoogte van het filterbed.die beter kan voorkomen dat er kanalen of kortsluitingen ontstaan, waardoor luchtvallen worden vermeden die het filtratieproces kunnen beïnvloeden door het vormen van kanalisaties.
3. De opstroom zorgt voor gunstige drukomstandigheden in de halve kolom voor het proces, waardoor de langetermijnstabiliteit en effectiviteit van het BAF-proces, zelfs bij hoge filtratiesnelheden en -belastingen, wordt gewaarborgd.
4. Door het gebruik van horizontale luchtstroom naar boven kan de filterruimte beter worden benut.wat resulteert in een hoge belasting en een gelijkmatige vaste stof in de filtertank, waardoor de terugwascyclus wordt verlengd en de reinigingstijd en de hoeveelheid lucht en water die tijdens het reinigen worden gebruikt, worden verkort.
5. Het snijwerk van de filtermedia op luchtbellen verlengt de verblijfstijd van luchtbellen in het filterbed en verbetert daarmee het zuurstofverbruik.
6. Het filter heeft een uitstekende slibopvangcapaciteit en daarom is het na de BAF niet nodig om een secundaire sedimentatietank te installeren.