Komposiit-süsinikuallikad reovee denitrifikatsiooniks: annustamine, kineetika ja kontroll
Väline süsinikuallikas on kasulik reovee denitrifikatsioonil, kui anoksilises tsoonis ei ole piisavalt kergesti biolagunevat süsinikku, et vähendada nitraadi- ja nitritikoormust vajalikul määral. Õiget annust ei saa seada universaalse L/m³ väärtuse järgi: see sõltub lämmastikukoormusest, saadaolevast sisemisest süsinikust, kaubandusliku toote COD panusest, protsessi konfiguratsioonist, temperatuurist, biomassi seisundist ja heitvee sihtmärgist.
QINGQUAN tarned a Komposiit süsinikuallikas reovee denitrifikatsiooniks. Selle tootelehel kirjeldatakse mitmekomponendilist preparaati, mis põhineb bioloogilistel ensüümidel, lühikese ahelaga alkoholidel/hapetel, mikroobsetel promootoritel ja mikroobsetel toitainetel, millel on helekollane või värvitu läbipaistev vedelik. Need faktid määravad kindlaks toote suuna, kuid tootespetsiifiline KHT kontsentratsioon, doseerimisvahemik ja tehase reaktsioon tuleks kinnitada asjakohaste tehniliste dokumentide ja kohapealse testimise põhjal.
Millal vajab denitrifikatsiooniprotsess välist süsinikku?
Denitrifitseerivad mikroorganismid vajavad kasutatavat elektrondoonorit, et redutseerida nitraadid ja nitritid gaasiliseks lämmastiks. Paljudes bioloogilistes toitainete eemaldamise süsteemides tuleb osa sellest süsinikust reoveest endast. Anoksilises tsoonis veel saadaolev kogus sõltub aga sellest, kus tsoon asub ja kui palju biolagunevat orgaanilist ainet on juba ülesvoolu tarbitud.
Anoksilisuse eelne tsoon võib vastu võtta sissevoolu reovett, millel on oluline osa kergesti biolagunevast KHT-st, samas kui anoksilisuse järgne tsoon või denitrifitseeriv filter saab sageli vett pärast seda, kui suur osa algsest orgaanilisest koormusest on juba eemaldatud. Sellises olukorras saab täiendavast süsinikust suurema tõenäosusega piirav sisend.
Taimed peaksid seetõttu diagnoosima süsiniku piiramist tegeliku protsessi, mitte ainult mõjuva KHT põhjal. Kõrge summaarne KHT tehase sisselaskeava juures ei tõenda, et allavoolu anoksilisel biomassil on piisavalt kiiresti kasutatavat substraati.
| Protsessi seisukord | Süsiniku kättesaadavuse küsimus | Mida kontrollida |
|---|---|---|
| Anoksilisuse eelne bioloogiline lämmastiku eemaldamine | Kui palju kergesti biolagunevat sissevoolu süsinikku jõuab anoksilisse tsooni? | Sisenevad KHT/BOD fraktsioonid, ringlusvool, nitraadikoormus, DO ülekandmine |
| Postanoksiline tsoon | Kas eeltöötlus on juba tarbinud suurema osa biolagunevast süsinikust? | Anoksiline sissevoolav nitraat/nitrit, jääk-KHT, vooluhulk ja kokkupuuteaeg |
| Denitrifitseeriv filter | Kas nitraadieemalduse sihtkiiruse toetamiseks on vaja välist substraati? | Filtri laadimine, nitraadikoormus, heitvee sihtmärk ja praegune doos |
| Muutuv tööstuslik reovesi | Kas süsiniku kättesaadavus kõigub sõltuvalt tootmistingimustest? | Aegrida KHT, lämmastiku ja vooluandmed |
Mida peaksite komposiit-süsinikuallikas võrdlema?
Kaks sama tarnitava mahuga toodet ei pruugi anda biomassile sama kasutatavat süsinikku. Tehniliselt kasulik võrdlus võtab arvesse süsinikku, mis on denitrifikatsiooniks tegelikult saadaval, kui kiiresti mikroorganismid seda kasutada saavad ja kui järjepidevalt toode partiist partii tarnitakse.
Olulised võrdluspunktid on järgmised:
- toote KHT kontsentratsioon ja selle teatamise meetod;
- biolagunevus ja denitrifikatsioonikineetika;
- biomassi saagis ja võimalik mõju muda tekkele;
- viskoossus, tahkete ainete sisaldus ja pumpamiskäitumine;
- stabiilsus ladustamisel ja madalal temperatuuril käsitletavus;
- ohutus ja materjalide ühilduvus;
- partii-partii koostise konsistents.
Kaubanduslikud süsinikuallikad võivad hõlmata üksikuid ühendeid, nagu metanool, etanool või atsetaat, aga ka patenteeritud mitmekomponendilisi preparaate. Õige võrdlus ei ole eraldiseisev „milline koostisosa on parim”; see on see, milline toode tagab nõutava denitrifikatsioonijõudluse koos juhitava käsitsemise, doseerimise ja jääk-COD riskiga tehase tingimustes.
QINGQUAN kirjeldab oma komposiit-süsinikuallikat kui mitmekomponendilist denitrifikatsiooni süsinikuvarustust. Avaldatud leht ei paku tootespetsiifilist KHT kontsentratsiooni ega universaalset KHT:N nõuet, seega tuleks need väärtused küsida ja kinnitada enne, kui annuse arvutamine teisendatakse mahuliseks etteandekiiruseks.
Kuidas tuleks määrata algne süsinikudoos?
Alustage lämmastikukoormusest
Annus peaks algama nitraadi ja nitriti kogusest, mis tuleb eemaldada, mitte ainult reovee mahust. Etteantud tööperioodi jooksul vajab tehas voolu, lämmastiku kontsentratsiooni sisenemist süsiniku tsooni ja lämmastiku sihtkontsentratsiooni, mis väljub sealt. See teave määratleb lämmastiku eemaldamise koormuse, mida väline süsinikuallikas peab aitama toetada.
Arvutamisel tuleb arvesse võtta ka seda, kui palju kergesti biolagunevat sisemist süsinikku on juba saadaval ja kas anoksilisse tsooni sisenev lahustunud hapnik tarbib osa elektronidoonori vajadusest. Kui tsooni kantakse palju hapnikku, saab täiendavalt tarbida süsinikku, ilma et see aitaks otseselt kaasa nitraatide vähendamisele.
Normaliseerige annus KOK alusel
Enne kaubanduslike toodete võrdlemist normaliseerige nende panus järjepideva COD-i alusel. Vedeliku mahuna müüdavat toodet ei saa teise tootega õiglaselt võrrelda L/m³ järgi, kui pole teada nende KHT kontsentratsiooni. Samuti on ebatäielik võrdlus kilogrammi kohta päevas, kui üks toode sisaldab palju rohkem kasutatavat süsinikku kilogrammi kohta.
Praktiline arvutusraamistik on järgmine:
Esialgseks hinnanguks kasutatav COD:N suhe peaks tulenema tegeliku süsinikuallika ja protsessi asjakohasest projekteerimisest, katsestendist või tehase ajaloost. See ei ole universaalne konstant. Süsinikuallika keemia, biomassi saagis, aklimatiseerumine, temperatuur, muda vanus ja protsessi konfiguratsioon mõjutavad kõik tegelikku tarbimissuhet.
Kui nõutav KHT-sisend on hinnatud, saab selle teisendada toote massiks või mahuks alles pärast toote tegeliku KHT-i kontsentratsiooni ja tiheduse või muude asjakohaste doseerimisandmete kinnitamist.
| Sisend | Miks see on oluline |
|---|---|
| Voolu ja EI3-N / EI2-N koormus | Määratleb lämmastiku eemaldamise kohustuse |
| Sisemine kergesti biolagunev KHT | Vähendab välise süsiniku vajadust, kui see on tegelikult anoksilises tsoonis saadaval |
| Sisenege anoksilisse tsooni | Võib tarbida elektrondoonorit ilma nitraati eemaldamata |
| Toote KHT kontsentratsioon | Muudab COD nõudluse kaubanduslikuks annuseks |
| Temperatuur ja SRT | Mõjutavad bioloogilist kineetikat ja kohanemist |
Kuidas temperatuur ja biomass muudavad süsinikunõudlust?
Denitrifikatsioon on bioloogiline, seega ei taga sama keemiline doos aastaringselt sama nitraatide eemaldamise kiirust. Temperatuur mõjutab mikroobide reaktsioonikiirust. Tahkete ainete retentsiooniaeg, biokile või suspendeeritud kasvu konfiguratsioon ja konkreetse substraadiga juba aklimatiseerunud populatsioon võivad samuti muuta süsinikuallika kasutamise kiirust.
Järsk üleminek ühelt süsinikuallikalt teisele võib seetõttu tekitada ajutise reaktsiooni, mis erineb püsiseisundi toimimisest. Süsinikuallikate võrdlemisel peaksid käitajad registreerima kohanemisperioodi ja vältima esimeste tundide või päevade käsitlemist täielikult esinduslikuna, kui biomass alles kohaneb.
Hüdraulilise või lämmastiku koormuse muutused võivad tekitada sarnase tõlgendusprobleemi. Kui nitraadikoormus tõuseb samaaegselt uue süsinikuallika kasutuselevõtuga, ei tähenda muutumatu heitvee kontsentratsioon, et uuel tootel on sama kineetika. Süsiniku sisendit ja lämmastiku eemaldamise koormust tuleks hinnata koos.
Kuidas saavad operaatorid aladoosi ja süsiniku ületoite tuvastada?
Hea kontroll võtab arvesse denitrifikatsioonireaktsiooni mõlemat poolt: lämmastikku, mis tuleks eemaldada, ja jääksüsinikku, mis võib protsessist lahkuda. Väike annus võib jätta nitraadi või nitriti sihtmärgist kõrgemale. Liigne annus võib jätta KHT-i jääkainetest ja tekitada allavoolu hapnikutarbe või süsiniku läbimurde.
| Täheldatud seisukord | Võimalikud põhjused uurimiseks | Esimesed kontrollid |
|---|---|---|
| EI3-N jääb kõrgeks | Ebapiisav kasutatav süsinik, kõrge DO ülekandmine, ebapiisav kontaktaeg, madal temperatuur või ebapiisav aktiivne biomass | Doos, COD alus, DO, temperatuur, vooluhulk ja anoksiline viibimisaeg |
| EI3-N saavutab eesmärgi, kuid heitvee KHT tõuseb | Süsiniku ületoitmine, muutunud tootekontsentratsioon, väiksem lämmastikukoormus või halb söödakontroll | Toote kontsentratsioon, pumba kalibreerimine, lämmastiku koormus ja doseerimisloogika |
| EI2-N koguneb | Mittetäielik denitrifikatsioon, kineetiline tasakaalustamatus või protsessitingimuste muutumine | Süsiniku doos, DO, pH, temperatuur ja biomassi seisund |
| Toimivus kõigub pärast partii vahetust | Koostis, KHT kontsentratsioon, viskoossus või toitesüsteemi varieeruvus | COA/TDS-andmed, doseerimispumba väljund ja partiide võrdlus |
Need tähelepanekud on diagnostilised juhised, mitte üks-ühele veakoodid. Kõrge nitraadisisaldusega tulemust ei tohiks automaatselt töödelda rohkema süsinikuga enne hapniku sissetungi, kokkupuuteaja ja biomassi seisundi kontrollimist. Samuti ei tohiks kõrget KHT-i seostada süsinikuallika ületoitamisega ilma teisi KHT-i põhjustajaid kinnitamata.
Miks on toote järjepidevus süsinikuallika valikul oluline?
Pidevalt doseeritud denitrifikatsioonisüsteemis on kaubanduslik süsinikuallikas protsessi juhtimisahela osa. Toote varieeruvus võib seetõttu ilmneda tehase jõudluse varieeruvusena isegi siis, kui pumba seadeväärtus ei ole muutunud.
Kasulikud kvaliteediparameetrid sõltuvad tootest, kuid tehas peaks mõistma, millised omadused juhivad tegelikku tarnitud KHT-d ja kas viskoossus, suspendeeritud materjal või faasi stabiilsus võivad doseerimisseadmeid mõjutada. Kui toode pakseneb külmhoones oluliselt või sisaldab muutuvaid hõljuvaid aineid, ei pruugi pumba nominaalne seadistus enam esindada sama tõhusat kemikaali etteannet.
| Toote omadus | Võimalik mõju tööle |
|---|---|
| KHT kontsentratsiooni varieeruvus | Muudab fikseeritud mahulise doosi korral tegelikult tarnitud COD-i |
| Viskoossus | Võib muuta pumba kalibreerimist ja ülekande käitumist |
| Riputatud materjal | Võib mõjutada kurnasid, torusid või söödaseadmeid |
| Faasi stabiilsus | Võib mõjutada annuse konsistentsi, kui toode eraldub ladustamise ajal |
| Käitumine madalal temperatuuril | Võib mõjutada ladustamist, ülekandmist ja mõõtmist |
Ametlikud tootepiirangud peaksid tulenema asjakohastest TDS-ist ja COA-st, mitte üldistest süsinikuallika eeldustest. QINGQUANi tootelehel kutsutakse tehaseid esitama veekvaliteedi ja protsessi andmeid, et tootepõhiseid dokumente ja rakendusjuhiseid saaks projektiga sobitada.
Kuidas peaks taim võrdlema liitsüsinikuallikat naatriumatsetaadiga?
Naatriumatsetaati juba kasutav tehas peaks võrdlema liitsüsiniku allikat sama protsessi ja jõudluse alusel. Õiglane küsimus ei ole selles, kas ühe toote L/m³ annus on väiksem. Õiglane küsimus on selles, kui palju kasutatavat KHT-d tarnitakse, kuidas biomass reageerib, milline lämmastiku eemaldamise tulemus saavutatakse, milline KHT järele jääb ning millised on käitlemise ja kulumõjud.
QINGQUAN tarnib ka a Naatriumatsetaadi lahus heitvee süsiniku lisamiseks. Seetõttu saab kontrollitud võrdluse korraldada järgmiselt:
- sama reovesi või võrreldav tööperiood;
- sama lämmastiku eemaldamise sihtmärk;
- normaliseeritud COD-sisend;
- EI3-N ja EI2-N vastus;
- heitvee KHT;
- vajaduse korral muda või biokile reageerimine;
- pumba-, ladustamis- ja käsitsemisnõuded;
- kulu eemaldatud lämmastikuühiku kohta, mitte ainult toote hind.
Kumbagi süsinikuallikat ei tohiks ilma selle ühise aluseta kuulutada üldiselt paremaks. Taimed saavad ka QINGQUANi laiemalt üle vaadata veepuhastuskemikaalid vahemik, kui tööprobleem hõlmab enamat kui süsinikupuudust.
Milliseid andmeid tuleks saata enne süsinikuallika prooviversiooni?
Süsinikuallikaga seotud katsed on kasulikumad, kui tarnija näeb enne doosi kavandamist tegelikku lämmastiku eemaldamise kohustust ja töötingimusi. Taim peaks võimaluse korral ette valmistama:
- keskmine ja tippvool;
- EI3-N ja EI2-N siseneb süsinikuga tsooni ja sealt väljub;
- KHT/BOD ja kättesaadav teave biolagunevate fraktsioonide kohta;
- NH4-N ja üldlämmastiku sihtmärgid;
- protsessi konfiguratsioon ja doseerimispunkt;
- temperatuur, pH, DO ja SRT või asjakohane teave biomassi kohta;
- praegune süsinikuallikas, kontsentratsioon ja annus;
- praegune tööprobleem, sealhulgas jääknitraadi, nitriti või KHT;
- nõutavad tootedokumendid ja pakendipiirangud.
QINGQUAN palub oma komposiit süsinikuallika kasutajatel esitada veekvaliteedi aruanne, süsteemi tüüp, praegune kemikaal, annus, tööprobleem ja sihttulemus. Kui valmistate ette pinki või taimede võrdlust, saate seda teha jagage oma reoveetingimusi QINGQUANiga ja taotleda tootepõhist TDS-i, MSDS-i, COA-d ja pakkumise teavet.
Reovee denitrifikatsiooniks ei saavutata stabiilset süsiniku doseerimist ühe universaalse doosi valimisel. See tuleneb lämmastikukoormuse, kasutatava KHT, mikroobide kineetika ja toote konsistentsi vastavusse viimisest tegeliku protsessiga ning seejärel sööda kontrollimisega nii lämmastiku kui ka jääksüsiniku tulemuste põhjal.