การเอาชนะปัญหาของกระบวนการ A²/O: เส้นทางทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสพร้อมกัน

กระบวนการ A²/O (ไม่ใช้ออกซิเจน/ไม่เป็นพิษ/ใช้ออกซิเจน) มีข้อได้เปรียบหลักคือการไหลที่เรียบง่าย การลงทุนต่ำ และการทำงานและการบำรุงรักษาที่สะดวก มีบทบาทสำคัญในการกำจัดไนโตรเจนทางชีวภาพและฟอสฟอรัสสำหรับน้ำเสียในเมืองมายาวนาน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงบำบัดน้ำเสียในเมืองต่างๆ อย่างไรก็ตาม ในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาจริง โรงงานน้ำเสียหลายแห่งประสบปัญหาเดียวกัน: TN (ไนโตรเจนทั้งหมด) และ TP (ฟอสฟอรัสทั้งหมด) เป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลพร้อมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อบำบัดน้ำเสียที่มีอัตราส่วน C/N ต่ำอย่างแพร่หลายในประเทศของฉัน สิ่งนี้นำไปสู่วงจรเลวร้ายที่การกำจัดไนโตรเจนนำไปสู่ความล้มเหลวในการกำจัดฟอสฟอรัส และการกำจัดฟอสฟอรัสนำไปสู่ความล้มเหลวในการกำจัดไนโตรเจน ส่งผลให้มีการตรวจสอบและแก้ไขสภาพแวดล้อมบ่อยครั้ง และมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาสูงอย่างต่อเนื่อง

บทความนี้ได้รวมเอกสารทางเทคนิคหลักสามฉบับเข้าด้วยกัน โดยละทิ้งคำอธิบายคร่าวๆ และเริ่มต้นจากแก่นแท้ของกระบวนการ โดยแจกแจงรายละเอียดและอธิบายรายละเอียดหลักการของกระบวนการ A²/O ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติสามประการ กลไกหลักของการกำจัดฟอสฟอรัสแบบดีไนตริฟิเคชัน และแผนการปรับเปลี่ยนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับน้ำเสียที่มี C/N ต่ำ ด้วยการสร้างสมดุลระหว่างความเป็นมืออาชีพและการใช้งานจริง ผู้ออกแบบ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการและบำรุงรักษา และผู้ปฏิบัติงานดัดแปลงทางวิศวกรรมสามารถอ้างอิงและนำไปใช้ได้โดยตรง

1. ผังกระบวนการมาตรฐาน

แกนหลักของกระบวนการ A²/O คือการกำจัดไนตริฟิเคชั่นและฟอสฟอรัสไปพร้อมๆ กันผ่านการทำงานแบบอนุกรมของเครื่องปฏิกรณ์สามเครื่อง รวมกับการหมุนเวียนตะกอนและการหมุนเวียนภายใน การไหลมาตรฐานมีความชัดเจนและตรวจสอบย้อนกลับได้: น้ำดิบ → ถังไร้อากาศ → ถังไร้ออกซิเจน → ถังแอโรบิก → ถังตกตะกอนรอง → น้ำทิ้ง กระบวนการทั้งหมดไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน มีความยากในการใช้งานและบำรุงรักษาต่ำ และเหมาะสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่-

• การคืนตะกอน: ถังตกตะกอนรอง → ถังไร้อากาศ

• การส่งคืนภายใน: ถังแอโรบิก → ถังอะโนซิก

2. หลักการปฏิกิริยาหลักสาม-ขั้น (แจกแจงบทบาทของแต่ละขั้นตอนเพื่อทำความเข้าใจแก่นแท้ของกระบวนการ)

(1) ระยะแอนแอโรบิก (ไม่มีออกซิเจนโมเลกุล ไม่มีไนเตรตไนโตรเจน)

• แบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟต (PAO) จะปล่อยฟอสฟอรัสที่สะสมอยู่ในร่างกายในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนและไร้ไนเตรต- ในขณะเดียวกันก็ดูดซับ COD (อินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ) จากน้ำเสียและแปลงเป็น PHB (กรดโพลี- -กรดไฮดรอกซีบิวทีริก) เพื่อการเก็บรักษา ซึ่งจะช่วยสงวนพลังงานไว้สำหรับการดูดซึมฟอสฟอรัสในภายหลัง

• หากมีไนเตรตจำนวนเล็กน้อยในระยะไร้ออกซิเจน (ส่วนใหญ่มาจากกากตะกอนที่ส่งคืน) แบคทีเรียที่ทำการดีไนตริไฟติ้งจะใช้แหล่งคาร์บอนที่ตกค้างเพื่อทำการดีไนตริฟิเคชั่นเป็นพิเศษ โดยจะใช้แหล่งคาร์บอนทางอ้อมที่ PAO กำหนด ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายในการกำจัดฟอสฟอรัส

• ในเวลาเดียวกัน แบคทีเรียที่หมักจะสลายอินทรียวัตถุโมเลกุลขนาดใหญ่ในน้ำเสียที่ยากต่อการย่อยสลายเป็นกรดไขมันระเหย (VFA) ซึ่ง PAO ดูดซึมได้ง่าย ทำให้เกิดสารตั้งต้นที่เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์ PHB โดย PAO

(2) โซน Anoxic (ไม่มีออกซิเจนโมเลกุล มีไนเตรตไนโตรเจน)

• แบคทีเรียดีไนตริไฟอิงใช้ไนเตรตจากการหมุนเวียนในโซนแอโรบิกเป็นตัวรับอิเล็กตรอน และใช้ COD ที่ตกค้างในน้ำเสียเป็นแหล่งคาร์บอน เพื่อลดไนเตรตเป็นไนโตรเจน (N₂) ซึ่งเป็นการเสร็จสิ้นกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น นี่คือขั้นตอนหลักในการกำจัด TN

• โพลีฟอสเฟตพิเศษบางชนิด-ที่สะสมแบคทีเรีย (เช่น แบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟตแบบดีไนตริไฟเออร์- DNPAO) สามารถทะลุความเข้าใจแบบดั้งเดิมของ "การดูดซึมฟอสฟอรัสแบบแอโรบิก" โดยใช้ไนเตรตแทนออกซิเจนเป็นตัวรับอิเล็กตรอนเพื่อให้ได้รับการดูดซึมฟอสฟอรัสมากเกินไปในขณะที่ทำการดีไนตริไฟเออร์ นี่คือการกำจัดฟอสฟอรัสแบบดีไนตริฟิเคชั่นที่เราจะเน้นในภายหลัง

• อัตราการไหลของการหมุนเวียนภายในจะกำหนดปริมาณไนโตรเจนไนเตรตในโซนที่เป็นพิษโดยตรง และเป็นพารามิเตอร์ควบคุมหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการแยกไนตริฟิเคชันและผลการกำจัดฟอสฟอรัสจากการแยกไนตริฟิเคชั่น

(3) เวทีแอโรบิก (แอโรบิก)

• แบคทีเรียไนตริไฟอิง (แบคทีเรียออโตโทรฟิค) ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนเพียงพอ จะออกซิไดซ์แอมโมเนียไนโตรเจน (NH₄⁺-N) ในน้ำเสียให้เป็นไนเตรต (NO₃⁻-N) ทำให้เกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันอย่างสมบูรณ์ และให้ตัวรับอิเล็กตรอนที่เพียงพอสำหรับดีไนตริฟิเคชั่นและการกำจัดฟอสฟอรัสในระยะที่เป็นพิษ

• โพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียที่สะสม (รวมถึง DNPAO) ในสภาพแวดล้อมแบบแอโรบิก จะดูดซับฟอสฟอรัสจำนวนมากจากน้ำเสียและเก็บไว้ในร่างกาย ส่งผลให้ปริมาณฟอสฟอรัสเกินระดับปกติมาก (เช่น การดูดซึมฟอสฟอรัสมากเกินไป) การวางรากฐานสำหรับการกำจัดฟอสฟอรัสในภายหลังโดยการปล่อยตะกอน

• ในเวลาเดียวกัน จุลินทรีย์ในระยะแอโรบิกจะย่อยสลาย COD ที่เหลืออยู่ในน้ำเสีย ดึงไนโตรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการดีไนตริฟิเคชันออกไป ป้องกันไม่ให้ตะกอนลอย และรับประกันประสิทธิภาพการตกตะกอนของตะกอนที่เสถียร

3. เส้นทางการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสขั้นสุดท้าย

• เส้นทางการกำจัดไนโตรเจน: การทำให้ไนตริฟิเคชั่นในถังแอโรบิก (แอมโมเนีย ไนโตรเจน → ไนเตรต) → การแยกไนตริฟิเคชันในถังที่ไม่เป็นพิษ (ไนเตรต → ไนโตรเจน) → ไนโตรเจนจะหลุดออกมาตามธรรมชาติ ส่งผลให้มีการกำจัดไนโตรเจนทั้งหมด

โรงบำบัดน้ำเสียหลายแห่งเชื่อว่ากระบวนการ A²/O นั้นยากที่จะบรรลุมาตรฐาน โดยเข้าใจผิดว่าเกิดจากการทำงานและการบำรุงรักษาที่ไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณี-ปัญหาหลักคือความขัดแย้งโดยธรรมชาติระหว่างจุลินทรีย์เชิงฟังก์ชันทั้งสามประเภท (แบคทีเรียไนตริไฟอิง แบคทีเรียดีไนตริไฟอิง และโพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียสะสม) ข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตและสารอาหารแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุสภาวะการเจริญเติบโตที่เหมาะสมที่สุดพร้อมกันภายในระบบตะกอนเดียวกัน นี่เป็นความขัดแย้งระดับหลักการ-ที่กระบวนการ A²/O พยายามดิ้นรนเพื่อเอาชนะ

1. การแข่งขันด้านแหล่งคาร์บอน (ความขัดแย้งหลัก)

2. ความขัดแย้งเรื่องอายุตะกอน

• เส้นทางการกำจัดฟอสฟอรัส: การปล่อยฟอสฟอรัสในถังไร้ออกซิเจน (โพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียที่สะสมจะปล่อยฟอสฟอรัสออกจากร่างกาย) → การดูดซึมฟอสฟอรัสในถังแบบแอโรบิก/ที่เป็นพิษ (โพลีฟอสเฟต-ที่สะสมแบคทีเรียจะดูดซับฟอสฟอรัสจากน้ำเสียมากเกินไป) → การปล่อยตะกอนส่วนเกิน (กำจัดฟอสฟอรัส-ตะกอนที่อุดมไปด้วยออกจากระบบ) เสร็จสิ้นการกำจัดฟอสฟอรัสทั้งหมด

3. การรบกวนไนเตรตด้วยการกำจัดฟอสฟอรัสแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ในกระบวนการ A²/O แบบดั้งเดิม กากตะกอนที่ไหลย้อนกลับจากถังตกตะกอนทุติยภูมิจะเข้าสู่ขั้นตอนไร้ออกซิเจนโดยตรง กากตะกอนที่ส่งคืนนี้ย่อมมีไนเตรตจำนวนมากที่ผลิตในขั้นตอนแอโรบิกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่ออยู่ในระยะไร้ออกซิเจน ไนเตรตเหล่านี้จะขัดขวางกระบวนการกำจัดฟอสฟอรัสโดยสิ้นเชิงในสามวิธี:

• ระยะไร้ออกซิเจน: ความต้องการหลักของแบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟต-คือการดูดซับ COD ที่ย่อยสลายได้ง่าย และสังเคราะห์ PHB เพื่อการปล่อยและการดูดซึมฟอสฟอรัสในภายหลัง ซึ่งเป็นรากฐานของการกำจัดฟอสฟอรัสและเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

• น้ำเสียในเมืองในประเทศของฉันโดยทั่วไปมีอัตราส่วน C/N ต่ำ (COD/TN < 4.5) ส่งผลให้เกิดการขาดแคลนแหล่งคาร์บอนอย่างรุนแรง การแข่งขันระหว่างจุลินทรีย์ทั้งสองประเภทเพื่อหาแหล่งคาร์บอนย่อมนำไปสู่สถานการณ์ที่ชนิดหนึ่งมีความเข้มข้นและอีกชนิดหนึ่งอ่อนแอ-การกำจัดไนโตรเจนที่ดีส่งผลให้มีการกำจัดฟอสฟอรัสได้ไม่ดี การกำจัดฟอสฟอรัสที่ดีส่งผลให้มีการกำจัดไนโตรเจนมากเกินไป

• ระยะที่เป็นพิษ: ข้อกำหนดหลักของแบคทีเรียดีไนตริไฟนิ่งคือการใช้ COD เป็นตัวให้อิเล็กตรอนเพื่อเปลี่ยนไนเตรตให้เป็นก๊าซไนโตรเจน ซึ่งจะช่วยกำจัดไนโตรเจนได้เสร็จสิ้น นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับ COD

1. หลักการแยกไนตริฟิเคชั่นและการกำจัดฟอสฟอรัส

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของกระบวนการ A²/O วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือ "การใช้คาร์บอนแบบคู่" แก่นแท้คือการใช้ลักษณะเฉพาะทางเมตาบอลิซึมพิเศษของแบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟตแบบดีไนตริไฟดิ้ง- (DNPAOs/DPB) เพื่อให้แหล่งคาร์บอนแหล่งเดียวสามารถตอบสนองความต้องการในการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสไปพร้อมๆ กัน โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้จะช่วยลดการแข่งขันแย่งชิงแหล่งคาร์บอนและความขัดแย้งระหว่างอายุของตะกอน กระบวนการเผาผลาญเฉพาะมีดังนี้:

• โพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียที่สะสม: เหล่านี้เป็นแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคที่มีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว แกนหลักของการกำจัดฟอสฟอรัสคือการกำจัดฟอสฟอรัสออกจากระบบโดยการระบายตะกอนส่วนเกิน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอายุตะกอนที่ค่อนข้างสั้น (5–1) • 0d (0 วัน): อายุตะกอนที่นานเกินไปทำให้เกิดการ-ปล่อยฟอสฟอรัสจากโพลีฟอสเฟต-แบคทีเรียที่สะสมอยู่อีกครั้ง ซึ่งลดประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสลงอย่างมาก

• แบคทีเรียไนตริไฟนิ่ง: แบคทีเรียเหล่านี้เป็นแบคทีเรียออโตโทรฟิคที่มีอัตราการเติบโตและการสืบพันธุ์ช้ามาก พวกมันต้องการอายุตะกอนที่ค่อนข้างนาน (15–25 วัน) เพื่อความอยู่รอดอย่างเสถียรและทำปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันให้สมบูรณ์ อายุตะกอนที่สั้นเกินไปส่งผลให้แบคทีเรียไนตริไฟนิ่งจำนวนมากถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้การกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจนอย่างมีประสิทธิผลไม่ได้ผล

• กระบวนการ A²/O ใช้ระบบตะกอนเดียว ทำให้สามารถกำหนดอายุตะกอนที่สม่ำเสมอได้เพียงอายุเดียวเท่านั้น อายุตะกอนที่ยาวนานเพื่อรักษาสภาพไนตริฟิเคชั่นจะทำให้เกิดของเสียฟอสฟอรัส ในขณะที่อายุตะกอนสั้นในการรักษาการกำจัดฟอสฟอรัสจะนำไปสู่การล่มสลายของไนตริฟิเคชั่น ทั้งสองอย่างไม่สามารถทำได้พร้อมกัน

2. พารามิเตอร์หลักสำหรับการเปิดใช้งาน A²/O ของการแยกไนตริฟิเคชั่นและการกำจัดฟอสฟอรัส

1. การใช้แหล่งคาร์บอนที่ต้องการ: แบคทีเรียที่แยกส่วนจะใช้ไนเตรตเป็นตัวรับอิเล็กตรอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบริโภค COD ที่ย่อยสลายได้ง่ายในระยะไร้ออกซิเจน เพื่อป้องกันไม่ให้โพลีฟอสเฟต{1}}แบคทีเรียสะสม (PAB) จากการได้รับคาร์บอนเพียงพอในการสังเคราะห์ PHB

2. การยับยั้งการปล่อยฟอสฟอรัสโดย PPA: PPA ต้องการสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนและไนเตรต-อย่างเคร่งครัดในการปล่อยฟอสฟอรัส การมีไนเตรตจะยับยั้งกระบวนการปลดปล่อยฟอสฟอรัสโดยตรง แม้จะนำไปสู่ ​​"การดูดซึมฟอสฟอรัสแบบไม่ใช้ออกซิเจน" ที่ผิดปกติ เพื่อป้องกันการดูดซึมฟอสฟอรัสแบบแอโรบิก/ขาดออกซิเจนในภายหลัง และทำให้การกำจัดฟอสฟอรัสล้มเหลว

3. การหยุดชะงักของสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจน: ไนเตรตใช้สภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนในระยะแอนแอโรบิกในระหว่างการดีไนตริฟิเคชัน ซึ่งจะยับยั้งกิจกรรมการเผาผลาญของ PPA ทางอ้อม

ผลการตรวจสอบในทางปฏิบัติ: ภายใต้การควบคุมของพารามิเตอร์ข้างต้น อัตราการดูดซึมฟอสฟอรัสในระยะที่เป็นพิษสามารถสูงถึง 69% โดยไม่ต้องมีแหล่งคาร์บอนเพิ่มเติม ประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสได้รับการปรับปรุงไปพร้อมๆ กัน ในขณะที่อัตราการเติมอากาศในระยะแอโรบิกสามารถลดลงได้ประมาณ 20% ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานในการปฏิบัติงานได้อย่างมาก

อัตราส่วน C/N ที่ต่ำเป็นเรื่องปกติในน้ำเสียในเมืองในประเทศของฉัน โดยค่าที่วัดได้มักจะอยู่ในช่วง 3.1 ถึง 5.9 ซึ่งต่ำกว่า 4.5 มาก ซึ่งจำเป็นสำหรับการปฏิบัติตามมาตรฐาน A²/O อย่างมั่นคง แม้ว่าจะมีพารามิเตอร์การทำงานที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว แต่กระบวนการ A²/O เดียวก็ไม่น่าจะเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซ Class A อย่างสม่ำเสมอในระยะยาว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการผสมผสานเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องโดยธรรมชาตินี้โดยพื้นฐาน

• ระยะไร้ออกซิเจน: DNPAO เช่นเดียวกับโพลีฟอสเฟตธรรมดา-ที่สะสมแบคทีเรีย จะปล่อยฟอสฟอรัสออกจากเซลล์พร้อมกับดูดซับ COD ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้ง่ายจากน้ำเสีย สังเคราะห์ PHB และจัดเก็บไว้ภายในเซลล์ ทำให้การปล่อยฟอสฟอรัสและแหล่งสำรองคาร์บอนเสร็จสิ้น

การปฏิบัติงานของเครื่องยนต์ได้พิสูจน์แล้วว่า A²/O + BAF (ตัวกรองมวลเบาทางชีวภาพ) ในปัจจุบันเป็นเส้นทางอัปเกรดที่เติบโตเต็มที่ นำไปใช้งานได้ง่าย และคุ้มค่า{1}} แนวคิดหลักคือ "การดำเนินการแยกกันของการกำจัดไนตริฟิเคชันและฟอสฟอรัส" ทำให้จุลินทรีย์ทั้งสองประเภทเติบโตในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด แก้ปัญหาข้อขัดแย้งเรื่องอายุของตะกอนและการแข่งขันด้านแหล่งคาร์บอนได้อย่างสมบูรณ์

• ข้อดีหลัก: ได้รับแหล่งคาร์บอน 1 ส่วน (PHB)=การแยกไนตริฟิเคชั่น + การกำจัดฟอสฟอรัส เพิ่มการใช้แหล่งคาร์บอนโดยตรงเป็นสองเท่า ไม่จำเป็นต้องมีแหล่งคาร์บอนเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกไนตริฟิเคชันและการกำจัดฟอสฟอรัสไปพร้อมๆ กัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับน้ำเสียที่มีอัตราส่วน C/N ต่ำ

• ระยะที่เป็นพิษ: DNPAO ไม่ต้องพึ่งพาออกซิเจนอีกต่อไป แต่ใช้ไนเตรตเป็นตัวรับอิเล็กตรอน พร้อมลดไนเตรตให้เป็นไนโตรเจน (ทำให้ไนตริฟิเคชั่นสมบูรณ์) และใช้ PHB ที่เก็บไว้เป็นแหล่งพลังงานเพื่อดูดซับฟอสฟอรัสส่วนเกินจากน้ำเสีย (กำจัดฟอสฟอรัสโดยสมบูรณ์)

1. หลักการหลัก: การแยกการกำจัดไนตริฟิเคชั่นและฟอสฟอรัส

2. ผลลัพธ์ที่แท้จริง (C/N=4.2)

• Sludge Retention Time (SRT): ควบคุมที่ประมาณ 15 วัน ยุคตะกอนนี้ตอบสนองความต้องการการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไนตริไฟริ่ง (รับประกันประสิทธิภาพไนตริฟิเคชัน) ในขณะเดียวกันก็สร้างสมดุลการเพิ่มคุณค่าและกิจกรรมของ DNPAO หลีกเลี่ยงอายุตะกอนที่ยาวหรือสั้นเกินไปซึ่งอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการบำบัด

• อัตราส่วนการหมุนเวียนภายใน: ควบคุมที่ 3.0–3.5 ที่อัตราส่วนนี้ ความเข้มข้นของไนเตรตในน้ำทิ้งจากถังที่ไม่เป็นพิษจะคงอยู่ที่ 1–3 มก./ลิตร ทำให้มีตัวรับอิเล็กตรอนเพียงพอสำหรับ DNPAO โดยไม่ทำให้ไนเตรตมากเกินไปเข้าสู่โซนไร้ออกซิเจน และรบกวนการปล่อยฟอสฟอรัส

• อัตราส่วนปริมาตรแอนซิก/แอนแอโรบิก: การเพิ่มอัตราส่วนปริมาตรของโซนแอนซิกอย่างเหมาะสมจะช่วยยืดเวลาการคงอยู่ของ DNPAO ในโซนแอนซิก เพิ่มการแยกไนตริฟิเคชันและการกำจัดฟอสฟอรัส

• การควบคุมไนเตรตอย่างเข้มงวดในส่วนแบบไม่ใช้ออกซิเจน: ด้วยการปรับวิธีกรดไหลย้อนให้เหมาะสม ความเข้มข้นของไนเตรตในส่วนแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะถูกควบคุมที่<0.5 mg/L, providing a stable anaerobic environment for DNPAOs to release phosphorus and synthesize PHB.

3. พารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมที่สุด

• ส่วน A²/O (ตะกอนอายุสั้น 5–10 วัน): ละทิ้งการทำไนตริฟิเคชัน โดยมุ่งเน้นไปที่ "การปล่อยฟอสฟอรัสแบบไม่ใช้ออกซิเจน + การกำจัดฟอสฟอรัสแบบดีไนตริฟิเคชันที่เป็นพิษ" การตั้งค่าอายุตะกอนที่สั้นทำให้แน่ใจได้ว่าการกำจัดฟอสฟอรัสอย่างมีประสิทธิภาพโดยโพลีฟอสเฟต-ที่สะสมแบคทีเรียผ่านการปล่อยตะกอน ในขณะที่ DNPAO ใช้ PHB ภายในของพวกมันสำหรับการแยกไนตริฟิเคชั่น และเพิ่มการใช้ประโยชน์ของแหล่งคาร์บอนที่มีจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุด

• การออกแบบกรดไหลย้อนภายใน: สุราไนตริไฟด์ (อุดมไปด้วยไนเตรต) ที่ผลิตในส่วน BAF จะถูกไหลย้อนไปยังส่วนที่เป็นพิษของ A²/O ซึ่งให้ตัวรับอิเล็กตรอนที่เพียงพอสำหรับ DNPAO ทำให้เกิดวงปิดของ "การกำจัดไนตริฟิเคชั่นของ BAF → การกำจัดฟอสฟอรัสของการแยกไนตริฟิเคชั่น A²/O" เพื่อให้ได้มาตรฐานการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสไปพร้อมกัน

• BAF Stage (Long Sludge Age 30d+): ออกแบบมาเพื่อการทำไนตริฟิเคชั่นโดยเฉพาะ วัสดุบรรจุภัณฑ์ของถัง BAF จะสร้างฟิล์มชีวภาพ ซึ่งช่วยให้แบคทีเรียไนตริไฟริ่งเติบโตอย่างเสถียรบนเมมเบรน อายุตะกอนที่ยาวนานช่วยให้เกิดไนตริฟิเคชันที่เหมาะสม โดยสามารถกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจนได้เกือบ 100% และแก้ปัญหาไนตริฟิเคชันที่ไม่เพียงพอได้อย่างสมบูรณ์

1. กระบวนการ UCT/MUCT (แก้ปัญหาการรบกวนของไนเตรต)

• คุณภาพน้ำทิ้ง: COD=34มก./ลิตร, TN=13.3มก./ลิตร, TP=0.1มก./ลิตร ทั้งหมดนี้เป็นไปตาม "มาตรฐานการปล่อยมลพิษสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียชุมชน" (GB (18918-2002) มาตรฐานคลาส A;

• คุณภาพน้ำที่มีอิทธิพล (การจำลองสภาวะอัตราส่วน C/N ต่ำ, C/N=4.2): COD=240มก./ลิตร, TN=57มก./ลิตร, TP=5.1มก./ลิตร;

• กิจกรรมของจุลินทรีย์: สัดส่วนของแบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟต (DNPAO) ที่เป็นดีไนตริไฟดิ้ง-ในระบบสูงถึง 40.5% ซึ่งช่วยปรับปรุงการใช้แหล่งคาร์บอนได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มแหล่งคาร์บอนภายนอกเพิ่มเติม

• ประสิทธิภาพการกำจัด: อัตราการกำจัด COD 85.8%, อัตราการกำจัด TN 76.9%, อัตราการกำจัด TP 98%, ผลการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่เสถียรโดยไม่มีความผันผวน;

2. กระบวนการ A²/O กลับด้าน (แหล่งคาร์บอนจัดลำดับความสำคัญสำหรับการกำจัดไนโตรเจน)

การปรับเปลี่ยนหลัก: การปรับลำดับของส่วนถังทั้งสามเป็นแบบแอนซิก → แอนแอโรบิก → แอโรบิก โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ใหม่ เพียงปรับทิศทางการไหลของน้ำ เหมาะสำหรับการปรับปรุง-ต้นทุนเพิ่มเติมของโรงงานที่มีอยู่

• อัตราผลตอบแทนของตะกอน: 100% ทำให้มั่นใจได้ถึงความเข้มข้นของตะกอนที่เสถียรในส่วน A²/O และให้ชีวมวลที่เพียงพอสำหรับ DNPAO และโพลีฟอสเฟต-สิ่งมีชีวิตสะสม (PAO)

• อัตราส่วนผลตอบแทนภายใน: ควบคุมที่ 250% อัตราส่วนนี้ให้ไนเตรตที่เพียงพอในส่วนที่เป็นพิษของ A²/O ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงการใช้พลังงานที่มากเกินไปเนื่องจากผลตอบแทนที่มากเกินไป โดยให้ต้นทุน-ประสิทธิผลที่ดีที่สุด

• การควบคุมจุลินทรีย์: ด้วยการปรับพารามิเตอร์การทำงานให้เหมาะสม สัดส่วนของ PAO ที่เป็นการแยกไนตริไฟติ้งในระบบจะคงที่ที่ 40.5% เพิ่มการเพิ่มการแยกไนตริฟิเคชั่นและการกำจัดฟอสฟอรัสให้สูงสุด

• การควบคุมออกซิเจนละลาย (DO): ส่วนแอโรบิก A²/O DO=1–2 มก./ลิตร (เป็นไปตามข้อกำหนดการดูดซึมฟอสฟอรัสของ PAO และหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานมากเกินไปเนื่องจาก DO สูง) ส่วน BAF DO=4–5 มก./ลิตร (เป็นไปตามข้อกำหนดการทำให้เป็นไนตริฟิเคชั่นของแบคทีเรียไนตริไฟติ้ง และรับประกันการกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจนโดยสมบูรณ์)

3. กระบวนการ JHB

การปรับเปลี่ยนหลัก: ถังเติมสารกำจัดไนตริฟิเคชันแบบแอนซิก-จะถูกเพิ่มตามเส้นทางของตะกอนที่ส่งคืนเข้าสู่ระยะไร้อากาศ กากตะกอนที่ส่งคืนจะเข้าสู่ถังนี้ก่อน โดยจะผ่านขั้นตอนก่อน-การทำให้เป็นไนตริฟิเคชั่นโดยใช้ส่วนหนึ่งของ COD ที่มีอิทธิพล ซึ่งช่วยลดปริมาณไนเตรตในกากตะกอนได้อีก

• การปรับเปลี่ยนหลัก: กระบวนการ A²/O แบบดั้งเดิมของ "ตะกอนที่ส่งคืนไปยังระยะไร้ออกซิเจน" จะถูกปรับเป็น "กากตะกอนที่ส่งคืนไปยังถังที่เป็นพิษ" ซึ่งช่วยให้กากตะกอนที่ส่งคืนได้รับการดีไนตริฟิเคชันในระยะที่ปราศจากออกซิเจนก่อน โดยใช้ไนเตรตที่มันบรรทุกอยู่

• ผลการปรับเปลี่ยน: หลังจากดีไนตริฟิเคชั่นในระยะแอนซิก ตะกอนที่เข้าสู่ระยะไร้ออกซิเจนเกือบจะปราศจากไนเตรต- และประสิทธิภาพการปลดปล่อยฟอสฟอรัสในระยะไร้ออกซิเจนจะเพิ่มขึ้น 50%+ ซึ่งเป็นการแก้ปัญหาเบื้องต้นของการรบกวนไนเตรตด้วยการกำจัดฟอสฟอรัส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการ MUCT จะเพิ่มถังที่เป็นพิษสองถังเพื่อแยกการแยกไนเตรตของตะกอนออกจากการแยกไนตริฟิเคชันของสุราผสม ส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานมีเสถียรภาพมากขึ้นและเหมาะสมสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียที่มีการรบกวนไนเตรตอย่างรุนแรง

• การจัดสรรแหล่งคาร์บอนที่จัดลำดับความสำคัญ: น้ำดิบจะเข้าสู่โซนที่เป็นพิษก่อน ซึ่งแบคทีเรียที่ทำการดีไนตริฟิเคชั่นจะได้รับแหล่งคาร์บอนมากกว่า ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการดีไนตริฟิเคชั่นอย่างมีนัยสำคัญ และแก้ปัญหาการแยกไนตริฟิเคชั่นไม่เพียงพอภายใต้อัตราส่วน C/N ต่ำ

• ข้อดีในการใช้งานและบำรุงรักษา: กระบวนการง่ายขึ้น ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมหรือต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษา รอบการปรับเปลี่ยนสั้น และความยากลำบากในการดำเนินงานต่ำ ทำให้เป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่ต้องการสำหรับการอัพเกรดโรงงานที่มีอยู่

• การกำจัดฟอสฟอรัสที่มีเสถียรภาพมากขึ้น: แบคทีเรียที่สะสมโพลีฟอสเฟต-จะอยู่ใน "สภาวะอดอาหาร" ในเขตที่เป็นพิษ หลังจากเข้าสู่โซนไร้ออกซิเจน มันจะดูดซับแหล่งคาร์บอนและปล่อยฟอสฟอรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้การดูดซึมฟอสฟอรัสแบบแอโรบิกละเอียดยิ่งขึ้น และการกำจัดฟอสฟอรัสมีเสถียรภาพมากขึ้น

บทความที่ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพได้แก้ไขปัญหาความหยาบ โดยมีข้อมูลโดยละเอียดมากขึ้นและตรรกะที่สอดคล้องกันมากขึ้น คุณอยากให้ฉันรวบรวมเป็น-หลักการ A²/O + พารามิเตอร์ + คู่มืออ้างอิงฉบับย่อสำหรับการแก้ปัญหาเพื่อให้คุณพิมพ์และติดไว้ในห้องควบคุมหรือพกพาติดตัวไปด้วย

หมายเหตุเพิ่มเติม: กระบวนการนี้จัดการปัญหาการมีไนเตรตสูงเกินไปในกากตะกอนที่ส่งคืนโดยเฉพาะ โดยมีประสิทธิภาพการแยกไนตริฟิเคชันที่ดีกว่ากระบวนการ UCT แต่ต้องใช้ถังเพิ่มเติม เหมาะสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียที่มีข้อกำหนดการแยกไนตริฟิเคชั่นสูงและมีพื้นที่สำหรับการดัดแปลง

1. หลักการสำคัญ

การปล่อยฟอสฟอรัสแบบไม่ใช้ออกซิเจน → การกำจัดไนโตรเจนที่เป็นพิษ + การกำจัดฟอสฟอรัสแบบดีไนตริฟิเคชั่น → ไนตริฟิเคชันแบบแอโรบิก + การดูดซึมฟอสฟอรัส สามขั้นตอนทำงานร่วมกัน โดยอาศัยตะกอนและการหมุนเวียนภายในในวงปิด

2. อุปสรรคโดยธรรมชาติ

การแข่งขันในแหล่งคาร์บอน ความคลาดเคลื่อนของอายุตะกอน และการรบกวนของไนเตรต-ทั้งสามสิ่งนี้ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการดำเนินการและการบำรุงรักษาแบบเดิมๆ และเป็นอุปสรรคสำคัญในการบรรลุการปฏิบัติตามข้อกำหนด

3. โซลูชั่นหลัก

การใช้โพลีฟอสเฟตแบบดีไนตริไฟอิง-แบคทีเรียสะสม (DNPAO) สำหรับ "การใช้คาร์บอนคู่": ซึ่งช่วยลดการขาดแคลนแหล่งคาร์บอนในขณะเดียวกันก็กำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสไปพร้อมๆ กัน

4. จำเป็นสำหรับอัตราส่วน C/N ต่ำ

กระบวนการรวม A²/O + BAF แยกการแยกไนตริฟิเคชันและการกำจัดฟอสฟอรัส ทำให้แต่ละกระบวนการได้รับประสิทธิภาพสูงสุดและได้มาตรฐานเกรด A อย่างสม่ำเสมอ

5. ลำดับความสำคัญในการปรับปรุงเพิ่มเติม

กระบวนการ UCT และ A²/O แบบกลับด้านมีต้นทุนต่ำ ง่ายต่อการใช้งาน และไม่จำเป็นต้องรื้อถอนหรือสร้างใหม่จำนวนมาก ทำให้เหมาะสำหรับการอัปเกรดโรงงานที่มีอยู่อย่างรวดเร็ว