Як дво{0}}анаеробний-аеробний MBBR очищає сільські стічні води при 8 градусах - і все ще відповідає стандартам класу A
Польове дослідження, проведене в Чанчжоу, провінція Цзянсу, Китай, демонструє, що за допомогою правильного носія, стратегії рециркуляції та дизайну процесу системи MBBR можуть досягти понад 80% видалення ХПК, аміачного азоту, TN та TP у зимових умовах -, де звичайні процеси зазвичай зазнають невдачі.
|
83.8%
Видалення COD
173,7 → 28,1 мг/л
|
84.9%
Видалення NH₃-N
28,6 → 4,3 мг/л
|
80.1%
Видалення ТН
49,5 → 9,9 мг/л
|
85.7%
Видалення ТП
2,73 → 0,39 мг/л
|
Виклик
Чому зима вбиває традиційне очищення стічних вод у сільській місцевості
|
У 2022 році в сільській місцевості Китаю скинуто 33,71 мільярда тонн побутових стічних вод. Багато децентралізованих очисних споруд -, спроектованих і перевірених за нормальних температурних умов -, не відповідають стандартам скиду взимку, безпосередньо забруднюючи озера, сільськогосподарські угіддя та місцеві джерела води. Основна причина біологічна: нітрифікуючі бактерії оптимально працюють при 25–30 градусах. Нижче 15 градусів їхня метаболічна здатність різко падає. Нижче 5 градусів активність майже припиняється. Результатом є каскадний збій - Видалення ГПК сповільнюється, нітрифікація зупиняється, денітрифікація втрачає джерело вуглецю, а видалення фосфору руйнується разом із діяльністю PAO (поліфосфат-акумулюючого організму). Це дослідження, яке проводилося з вересня 2022 року по квітень 2023 року в місті Лоян, район Уцзінь міста Чанчжоу, перевіряло, чи може спеціально розроблений дво{2}}анаеробний-аеробний процес MBBR подолати ці обмеження за температури води 8–10 градусів. |
Впливова якість води
|
Проектування процесу
Три модифікації, які зробили різницю
|
Рециркуляція очищення повітря
Нітрифікована рідина повертається з відстійника в вирівнювальний резервуар A1 зі ступенем рециркуляції200–400%. Це поповнює джерело вуглецю для денітрифікації - найбільшого вузького місця у видаленні азоту-в холодну погоду.
|
Носії біоплівки MBBR
Попередньо-культивовані та акліматизовані біологічні носії MBBR додані до всіх ступенів реактора. Носії збільшують питому площу контактної поверхні та біомасу, утримуючи нітрифікуючі бактерії, адаптовані до низьких{2}}температур-, які зберігають активність при 8 градусах, де зважений мул не може.
|
Аерація-Покращене видалення фосфору
Надлишок осаду видаляється шляхом аерації, перемішування та відведення повітря. Це посилює цикл вивільнення та поглинання фосфору PAO і запобігає надмірному старінню осаду -, що є критичним фактором для підтримки життєздатності PAO за низьких температур.
|
| етап | ЗГТ | DO target | функція |
|---|---|---|---|
| Анаеробний А1 | 3 h | < 0.5 mg/L | Виділення фосфору, денітрифікація з поверненням нітрифікованої рідини |
| Аеробна O1 | 2 h | 2,0–4,0 мг/л | Деградація ГПК, нітрифікація, поглинання фосфору |
| Анаеробний А2 | 2 h | < 0.5 mg/L | Подальша денітрифікація, вторинне виділення фосфору |
| Аеробний O2 | 1 h | 2,0–4,0 мг/л | Остаточна нітрифікація, поглинання фосфору, полірування стоків |
| Загальна ЗГТ | 8 h | - | Коефіцієнт рециркуляції: 200–400% |
Результати лікування
Поетапне-за-видаленням ступенів під кутом 8–10 градусів
|
Видалення COD - 83.80% усього
Навіть за низьких температур видалення ХПК перевищувало 80% -, демонструючи, що дво-процес підтримує ефективне органічне розкладання за допомогою як анаеробної трансформації (ПАО, денітрифікуючі бактерії), так і аеробної мікробної деградації. Носії MBBR забезпечують достатню біомасу, щоб компенсувати знижену -швидкість клітинного метаболізму при 8 градусах.
|
|
|
NH₃-N Видалення - 84.93% всього
Видалення аміачного азоту було зосереджено на аеробних стадіях (O1, O2), де нітрифікуючі бактерії на поверхні носія MBBR зберігали високу нітрифікаційну здатність, незважаючи на температуру води 8–10 градусів. Це ключова перевага носіїв біоплівки над зваженим мулом у холодному середовищі: співтовариство носіїв біоплівки може бути попередньо-акліматизовано до низьких температур, приймаючи -адаптовані до холоду штами нітрифікатора, яких немає в звичайних системах активного мулу.
|
|
|
Видалення TN - 80.06% усього
Вирішальним чинником була рециркуляція повітря в 200–400%. Завдяки поверненню нітрифікованої рідини в A1 було доступно достатньо вуглецю для денітрифікації, навіть коли впливові коефіцієнти COD/N були низькими - найпоширенішою причиною не-відповідності TN під час обробки в сільській місцевості в холодну{6}}погоду.
|
Видалення TP - 85.71% усього
TP фактично збільшився до 6,82 мг/л після A1 -, що є ознакою того, що PAO активно вивільняють фосфор в анаеробній зоні, підтверджуючи, що біологічне поглинання фосфору функціонує. Подальші аеробні стадії та видалення надлишкового мулу за допомогою відпарювання повітря знизили TP до 0,39 мг/л.
|
Аналіз мікробної спільноти
Висока мікробна різноманітність зберігається при низькій температурі
Високо-пропускна здатність секвенування спільнот біоплівок з анаеробної та аеробної зон показала, що різноманітність мікробів залишається високою навіть при 8–10 градусах - прямий результат того, що носій MBBR забезпечує захищене мікро-середовище, де різноманітні спільноти можуть створюватися та протистояти вимиванню.
|
Аноксична зона (A)
|
Аеробна зона (O)
|
| Рід | Ключова функція в системі |
|---|---|
| Лізобактер | Виділяє фосфатазу для розщеплення фосфору; домінує в аеробній зоні на 20,3% |
| Acinetobacter | Розкладає органічну речовину на органічні кислоти як субстрат для нітрифікаторів/денітрифікаторів; використовує нітрат як акцептор електронів |
| флавобактерія | Перетворює органіку на кислоти/жирні кислоти в анаеробній зоні; продукти, що подаються на аеробну стадію для подальшої деградації |
| Ацидоворакс | Висока -потужність розкладання складних органічних речовин (білків, цукру, жирів); ефективно знижує ГПК |
| Pseudoxanthomonas | Нітрифікація: окислює аміачний азот до нітритів і нітратів |
| Стенотрофомонада | Деградація COD + виробництво антибіотиків, що пригнічують шкідливі бактерії, захищаючи активність корисних мікробів |
| Бревундімонас | Факультативний анаероб з функціями як нітрифікації, так і денітрифікації; руйнує макромолекулярну органіку |
Висновки
Що це означає для проектування заводу MBBR у сільській місцевості
|
1
|
Носії MBBR необхідні для-відповідності холодній погоді
Біоплівка-носій містить попередньо-пристосовані-нітрифікатори для низької температури, які не може підтримувати зважений мул. При температурі 8 градусів системи-на основі носія досягають того, чого не може звичайний активний мул.
|
|
2
|
Високий коефіцієнт рециркуляції (200–400%) компенсує дефіцит вуглецю
У холодну погоду низький-C/N вплив є основною причиною невдачі денітрифікації. Повернення нітрифікованої рідини у високому співвідношенні поповнює джерело вуглецю та підтримує активність денітрифікації протягом зими.
|
|
3
|
8-годинної ЗГТ достатньо, якщо всі три модифікації застосовуються разом
Комбінований підхід - Носії MBBR + рециркуляція повітряного очищення + аерація-покращене видалення осаду - забезпечує відповідність стічних вод класу A (GB 18918-2002) і Jiangsu DB32/T 3462-2018 при 8 градусах, не подовжуючи час гідравлічного утримання понад те, що є практичним для сільських децентралізованих систем.
|
|
Визначення носіїв MBBR для сільського або децентралізованого проекту очищення?
Juntai постачає попередньо-культивовані біоносії MBBR, придатні для низьких{1}}температурних середовищ, включно з невеликими-упакованими установками та застосуваннями для очищення стічних вод у сільській місцевості. Прямі-заводські постачання без мінімального замовлення. |
→ Зв'яжіться з нашою командою Перегляньте діапазон носіїв MBBR |