W nowoczesnych procesach oczyszczania ścieków dodanie źródeł węgla jest kluczowym krokiem operacyjnym.Celem jest promowanie wzrostu i aktywności metabolicznej mikroorganizmów poprzez dostarczanie niezbędnych źródeł węgla organicznego, dzięki czemu skutecznie usuwa się składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor z wód ściekowych.dokładne obliczenie ilości dodanego źródła węgla nie tylko ma związek z poprawą efektywności przetwarzania, ale również bezpośrednio wpływa na koszty operacyjne i korzyści dla środowiska.
Podstawowa zasada obliczania dawkowania źródła węgla 01
Obliczanie dawki źródła węgla opiera się głównie na czynnikach takich jak stosunek BOD5/COD, współczynnik denitryfikacji i całkowite usunięcie azotu.:dawkowanie źródła węgla (obliczone jako COD) = ((teoretyczny COD wymagany do denitryfikacji - biodegradowalny COD w ściekach i wodach surowych) × współczynnik konwersji.Współczynnik konwersji jest zwykle określany na podstawie rzeczywistych doświadczeń inżynierskich lub badań symulacyjnych w laboratorium.
02 Czynniki wpływające na dawkowanie źródła węgla
W procesie oczyszczania ścieków dodanie źródeł węgla jako niezbędnego warunku wzrostu drobnoustrojów i denitryfikacji wymaga kompleksowego uwzględnienia wielu czynników,w tym, ale nie ograniczając się do następujących::
Wskaźniki monitorowania jakości wody: stosunek C/N (względ węglowo-azotowy): stosunek między COD (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) a całkowitym azotem (TN) lub azotem Kjeldahla (TKN) w ściekach.Aby zapewnić pełny proces denitryfikacji, zazwyczaj wymagane jest utrzymanie odpowiedniego stosunku C/N, np. pomiędzy 4:1 a 6:1Zawartość azotu amoniaku: gdy azot amoniaku w ściekach przekracza normę,konieczne jest uzupełnienie źródła węgla w celu zrównoważenia systemu reakcji i poprawy integralności denitryfikacjiWymagania dotyczące etapu leczenia biologicznego: etap uprawy i udomowienia osadów aktywnych: w tym etapieMikroorganizmy potrzebują wystarczających źródeł węgla, aby promować szybkie rozmnażanie się i dostosowywać się do środowiskaProces denitryfikacji: w oparciu o projekt procesu denitryfikacji, w przypadku gdy źródło węgla w surowej wodzie jest niewystarczające, konieczne jest dodatkowe dodanie.wybierz odpowiedni rodzaj i punkt wtrysku źródła węgla, aby zapewnić skuteczne wykorzystanie źródła węgla w zbiorniku denitryfikacyjnym, aby uniknąć utraty lub przedwczesnego spożycia.
Biodegradacyjność ścieków: rodzaje materii organicznej i trudności degradacji • Różne rodzaje źródeł węgla organicznego mają znaczące różnice w biodostępności mikroorganizmów.Należy wybierać źródła węgla o małych cząsteczkach, które są łatwe do degradacji, oraz rozważyć ich zdolność do zaspokajania potrzeb metabolicznych mikroorganizmów w określonych warunkach.
Oszczędność i bezpieczeństwo: Koszty źródła węgla: Wybrane źródło węgla powinno mieć wysokie korzyści ekonomiczne, tj. może osiągnąć dobre efekty obróbki przy jednoczesnym zminimalizowaniu kosztów eksploatacji.Bezpieczeństwo przechowywania i stosowania: Dodane źródła węgla, takie jak metanol, kwas octowy itp., powinny mieć dobrą stabilność przechowywania i bezpieczeństwo użytkowania w celu zapobiegania wyciekom i zanieczyszczeniu środowiska lub zagrożeniom bezpieczeństwa.
Elastyczność sterowania procesem: pozycja i metoda punktu dawkowania: Określenie optymalnej pozycji punktu dawkowania na podstawie charakterystyki przepływu procesu,np. czy znajduje się w strefie beztlenkowej czy beztlenowej, oraz czy stosować dawkowanie ciągłe czy przerywane.
Wpływ na środowisko i ograniczenia prawne: Ryzyko wtórnego zanieczyszczenia: Zapewnienie, że dodanie źródeł węgla nie spowoduje nowych emisji zanieczyszczeń i zgodność z przepisami w zakresie ochrony środowiska.Tylko łącząc wszystkie powyższe czynniki można sformułować naukowo uzasadnioną strategię dodania źródeł węgla, skutecznie poprawiając nierównowagę źródeł węgla w ściekach i optymalizując wydajność całego systemu oczyszczania ścieków.
Metoda obliczania ilości źródła węgla dodanego w 03
Obliczanie dawki źródła węgla jest kluczowym krokiem w oczyszczaniu ścieków, wykorzystywanym do uzupełnienia węgla organicznego wymaganego do wzrostu drobnoustrojów i promowania procesów biodegradacji.Oto dwie różne metody obliczeń.: prostą metodę obliczania opartą na zapotrzebowaniu na usuwanie azotu: przy użyciu całkowitego azotu Kjeldahla (TKN) w ściekach jako odniesienia,następujący wzór można zastosować do obliczenia ilości zewnętrznego źródła węgla, które należy dodać (wyliczone jako zapotrzebowanie chemiczne na tlen COD): Cm=20N - C, gdzie Cm oznacza ilość zewnętrznego źródła węgla, które należy dodać (mg/l lub kg/d, w zależności od jednostki V); 20 jest stosunkiem CN,który jest teoretycznym stosunkiem masy zużytego węgla na gram azotu; N jest ilością azotu Kjeldahla całkowitego (TKN), który należy usunąć (mg/l lub kg/d); C jest różnicą źródła węgla między przypływem a odpływem,która jest różnicą między dostępnym COD w systemie oczyszczania ścieków a rzeczywistym wymaganym COD (mg/l lub kg/d)Metodę obliczania opartą na różnicy COD i współczynniku wkładu COD: Określ dawkę źródła węgla na podstawie różnicy COD i współczynnika wkładu COD (stosowana do szerszego zakresu scenariuszy,uwzględniając napływ, przepływy i docelowe wartości COD): dawka źródła węgla (kg/d) = różnica COD (kg/d) / wskaźnik wkładu COD.Różnica COD odnosi się do luki COD uzyskiwanej poprzez odjęcie rzeczywistej wartości COD przypływu od docelowej wartości COD zbiornika oczyszczaniaW praktyce stosuje się węgiel węglowy jako źródło węgla, który może zostać przekształcony w węgiel węgielny w procesie reakcji biochemicznych.wybór odpowiednich metod obliczeniowych powinien być określony na podstawie określonych parametrów jakości wody,, przepływ procesów i potrzeby odżywcze układu drobnoustrojowego.
