Hvernig leysir þessi tækni vandamálið við afrennsli í frárennslisvatni með lágu hlutfalli kolefnis-til-köfnunarefnis, allt frá rannsóknarstofu til-stórum notkunar við 300.000 m³/d?
Fyrir þá sem starfa í skólphreinsunariðnaðinum er um þessar mundir að ræða tvöföld áskorun: annars vegar eru losunarstaðlar úr þéttbýli stöðugt að herða, með sífellt-auknum kröfum um að fjarlægja heildar köfnunarefni og heildar fosfór, sem gerir mikla denitrification nauðsyn fyrir iðnaðinn; á hinn bóginn er lágt hlutfall kolefnis-til-köfnunarefnis ríkjandi í frárennsli þéttbýlis í Kína. Hefðbundin ferli reiða sig á utanaðkomandi kolefnisgjafa til að tryggja skilvirkni denitrification, sem eykur ekki aðeins verulega rekstrarkostnað heldur hefur einnig í för með sér aukinn þrýsting á kolefnislosun, sem stangast á við "tvískipt-kolefnis" stefnumarkmiðið.
Í hefðbundnum AAO ferlum er flestum lífrænum kolefnisuppsprettum í frárennslisvatni sóað með loftun og oxun á loftháðu stigi, sem skilur eftir ófullnægjandi kolefnisgjafa fyrir denitrification, sem gerir það erfitt að mæta umbreytingarþörf iðnaðarins um að "bæta gæði og skilvirkni + draga úr mengun og kolefnislosun." Loftfirrt-Oxic-Anoxic (AOA) ferlið, sem er í örum vexti, með kjarnastyrk þess að ná djúpri nitur- og fosfórfjarlægingu án utanaðkomandi kolefnisgjafa, hefur smám saman færst frá rannsóknarstofurannsóknum yfir í stóra-verkfræðivinnu og orðið að stórkostlegum hestavatnshreinsunariðnaði í "sorpvatnsmeðferðinni".
Kjarnaafkóðun: Bara breyting á viðbragðsröð, hver er galdurinn við AOA?
Margir velta því fyrir sér hvers vegna AOA, samanborið við hefðbundið AAO ferli, snýr aðeins viðbragðsröðinni „loftháð“ og „óoxandi“ og nær eigindlegri byltingu. Svarið liggur í einstökum „fyrstu geyma, síðan nýta“ innri kolefnisgjafa-drifinn köfnunarefnis- og fosfórfjarlægingarbúnað.
Hefðbundin AAO (loftfirrt-loftháð-loftháð ferli nota loftfirrt-anoxískt-loftflæði. Flestir auðbrjótanlegu lífrænu kolefnisuppsprettunum í frárennslisvatni oxast og brotna niður á óaðfinnanlegan hátt við loftun á loftháðu stigi. Mjög lítið kolefni er í raun tiltækt fyrir denitrification á súrefnislausu stigi, sem neyðist til að bæta við ytri kolefnisgjöfum eins og natríumasetati til að fylla skarðið, sem skapar vítahring „því fleiri kolefnisgjafar sem eru af skornum skammti, því meira er þeim bætt við; því meiri kostnaður, því meiri er kolefnislosun.
Aftur á móti endurskipuleggur AAO ferlið, með þriggja-þrepa loftfirrtu-loftháðu-óoxuðu skipulagi þess, algjörlega nýtingarferil kolefnisgjafa og tryggir að sérhver kolefnisgjafi sé notaður á skilvirkan hátt:
1. Loftfirrt stig: Uppruna-Byggð kolefnislæsing
Auðbrjótanlegt COD í innstreyminu er helst breytt í innri kolefnisgjafa eins og PHA og geymt í örverunum. Þetta undirbýr í raun „denitrification skotfæri“ fyrir örverurnar fyrirfram og kemur í veg fyrir kolefnisúrgang frá upptökum.
2. Loftháð stig: Nákvæmni nitrification
Þetta stig lýkur öllu nitrification ferli fyrir ammoníak köfnunarefni. Samtímis, með því að stjórna loftunartíma og styrk uppleysts súrefnis, kemur það í veg fyrir óhóflega oxun á innri kolefnisgjafanum sem geymdur er í örverunum, og tryggir nægan forða fyrir síðari denitrification.
3. Eftir-Aoxískt stig: Innræn denitrification
Örverurnar nota fyrirfram-innri kolefnisgjafa sína til að ljúka afneitrun nítratköfnunarefnis. Allt ferlið byggir ekki á utanaðkomandi kolefnisgjöfum, sem leysir í grundvallaratriðum sársaukamark iðnaðarins vegna ófullnægjandi kolefnisgjafa í skólpvatni sem er lítið-kolefnis-til-köfnunarefnishlutfalls.
Harðkjarna sannprófun: Frá 100.000 til 300.000 m³/d, þessi verkefni hafa verið hrint í framkvæmd og eru að sýna árangur.
Skilvirkni tækninnar er sannað með verkfræðiæfingum. Eins og er, hefur AOA ferlinu verið beitt í stórum stíl í skólphreinsistöðvum í mörgum borgum víðsvegar um Kína, sem nær yfir ýmsar aðstæður eins og ný verkefni, uppfærslur, áhrif á regntímann og lág-hitastig, sem skilar mjög sannfærandi rekstrarniðurstöðum.
Niðurstöður framleiðsluprófa sýna að jafnvel við erfiðar aðstæður með vatnshleðslu yfir 202%, versnuðu frárennslisgæði AOA ferlisins ekki marktækt: brotthvarfshlutfall ammoníaksköfnunarefnis, heildarköfnunarefnis og heildarfosfórs var aðeins fyrir minniháttar, stjórnanlegum sveiflum og styrkur frárennslis hélst stöðugt innan staðla. Með því einfaldlega að stilla aðalskilahlutfall seyru, loft-til-vatnshlutfalls og seyrustyrk, getur kerfið fljótt farið aftur í stöðugan rekstur, fullkomlega aðlagast flóknum aðstæðum verulegra vatnsmagnssveiflna á regntímanum.
Full-aðlögunarhæfni við atburðarás: Samhæft við endurbætur, höndlar lágt-hitastig
Auk nýrra verkefna sýnir AOA ferlið einnig mikla samhæfni við að uppfæra núverandi skólphreinsistöðvar. Eftir að hafa lokið 1500 m³/d ORBAL oxunarskurði-AOA ferli endurbóta á skólphreinsistöð í Chongqing, jókst heildarköfnunarefnishreinsunarhraði úr 71,52% af upprunalega AAO ferlinu í 83,01% án þess að þörf væri á utanaðkomandi kolefnisgjafa, og flutningur niturs, ammoníak, ammoníak, ammóníak og kolefnis, ammóníak. algerlega betri en hefðbundin ferli.
Til að bregðast við sársaukamörkum iðnaðarins vegna minnkaðrar denitrification virkni vegna lágs vetrarhita á norðlægum svæðum/hálendissvæðum, náði 40.000 m³/d AOA vinnslu skólphreinsistöð í Guiyang, sem starfaði í 430 daga við aðstæður þar sem vatnshitastig allt að 11 gráður er lágt, en náði samt 40% köfnunarefnisfjarlægingu {5} með heildarframlagi til að fjarlægja köfnunarefni eftir {5} flensu. köfnunarefni helst stöðugt við 4,13 mg/L. Samanborið við AAO vinnslu skólphreinsistöðvar með sama aðrennslisgjafa minnkaði heildarköfnunarefni frárennslis um 54,62%, orkunotkun lífrænna tanka minnkaði um 24%, efnanotkun um 39% og seyruframleiðsla um 7%.
Beyond Meeting Standards: Framtíðaruppfærslumöguleikar AOA ferlisins
Eins og er hefur AOA ferlið myndað tiltölulega fullkomið tæknikerfi, en möguleikar þess ná langt út fyrir það. Til að mæta þróunarþörf skólphreinsunariðnaðarins fyrir minni orkunotkun og minni kolefnislosun hefur iðnaðurinn byrjað að kanna samþættingu AOA ferlisins með nýrri tækni til að fjarlægja köfnunarefni til að kanna frekar tæknilega uppfærslumöguleika.
Margar rannsóknir hafa sýnt að hið tengda kerfi AOA (Automatic Aeration) tækni með stuttri-nítrunar- og loftfirrtri ammóníumoxun (ANAO) tækni sýnir einstaka niturfjarlægingu í meðhöndlun frárennslisvatns í þéttbýli með lágu COD/TN hlutföllum: Stutt-klippt nítrunarkerfi sem byggir á stANA, samþættu vinnsluferli{{2} heildarstyrkur köfnunarefnis frá frárennsli allt að 2,3 mg/L, með heildarfjarlægingu köfnunarefnis allt að 95,8%; breytt AOA samfellt flæðiskerfi, við aðstæður þar sem innstreymi COD/TN hlutfall er eins lágt og 3,2, nær háþróaðri meðferðaráhrifum með frárennsli TN (4,6±1,5) mg/L og heildarfosfór (0,2±0,2) mg/L, þar sem ANAO-tengd köfnunarefnisfjarlægni lýsir yfir -% {1}.
Þessar rannsóknir veita ótakmarkaða möguleika fyrir framtíðarframkvæmd á nær-núll kolefnisuppsprettu og nær-núll orkunotkun skólphreinsunar með því að nota AOA ferli, og veita einnig grunntæknilegan stuðning við litla-kolefnisumbreytingu í skólphreinsunariðnaði landsins míns.
Niðurstaða
Frá því að leysa flöskuhálsvandamálið við að fjarlægja köfnunarefni úr frárennsli með lágu kolefnis-til-köfnunarefnishlutfalli til að laga sig að umbreytingarþörfum iðnaðarins um "samvirka skilvirkni með því að draga úr mengun og draga úr kolefni," hefur AOA ferlið sýnt fram á kjarnagildi sitt á skólphreinsunarsviði með áþreifanlegum verkfræðilegum árangri. Með stöðugri tæknilegri endurtekningu og stórum-kynningu er AOA ferlið að verða ákjósanlegur lausn fyrir byggingu og uppfærslu á skólphreinsistöðvum í þéttbýli í mínu landi, sem knýr iðnaðinn til stöðugrar umbreytingar frá því að "uppfylla losunarstaðla" yfir í há-gæðaþróunarstig "græns, lítillar{5}}kolefnisnýtni."