Analiżi tal-Effett tal-Proċess MBBR Retrofit f'Impjant tat-Trattament tal-Ilma Mormi tan-Nofsinhar
Il-"2022 China Urban Construction Status Bulletin" maħruġ mill-Ministeru tad-Djar u Żvilupp Urban-Rurali tar-Repubblika Popolari taċ-Ċina f'Ottubru 2023 juri li sal-aħħar tal-2022, il-kapaċità tat-trattament tal-impjanti tat-trattament tal-ilma mormi fiċ-Ċina kienet laħqet 216 miljun m³/d, sena żieda ta'-.4% -. Il-volum totali ta 'drenaġġ ittrattat ilu fuq xejra ta' tkabbir għal 10 snin konsekuttivi mill-2013. L-iżvilupp mgħaġġel tal-bliet huwa akkumpanjat minn żieda fl-iskariku tad-drenaġġ, u l-kontradizzjoni bejn l-art meħtieġa għall-espansjoni u r-rinnovazzjoni tal-impjanti tat-trattament tal-ilma mormi u l-art għall-iżvilupp urban qed issir dejjem aktar prominenti.
Għall-espansjoni tal-kapaċità ta 'impjanti eżistenti tat-trattament tad-drenaġġ, il-proċess tal-ħama attivat konvenzjonali ġeneralment jadotta l-metodu ta' espansjoni tal-pjanti. Hekk kif il-volum ta 'espansjoni jiżdied, l-ispejjeż tal-akkwist tal-art jogħlew gradwalment, u l-perjodu ta' kostruzzjoni huwa estiż. L-approfondiment tal-isfruttament tal-kapaċità tat-trattament fi ħdan l-impjant eżistenti tat-trattament tal-ilma mormi bħalissa huwa miżura effettiva biex tissaħħaħ aktar il-kapaċità tat-trattament tal-ilma urban mormi u tittaffa l-kontradizzjoni bejn l-iżvilupp urban u l-użu tal-art. Il-Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) oriġina fin-Norveġja lejn l-aħħar tas-snin tmenin. Ittejjeb l-arrikkiment tal-batterji funzjonali u b'hekk ittejjeb il-kapaċità tat-trattament tas-sistema billi żżid trasportaturi sospiżi mat-tank bijoloġiku biex jiffurmaw bijofilms. Minħabba l-karatteristika tiegħu li jista 'jiġi "inkorporat" fis-sistema bijoloġika oriġinali, huwa użat ħafna fit-titjib u r-rinnovament tal-impjanti tat-trattament tal-ilma mormi, u jikseb titjib tal-kapaċità in-situ mingħajr ma żżid art ġdida. Barra minn hekk, meta mqabbel ma 'proċessi ta' retrofit oħra li jiffrankaw l-art-bħal Membrane Bioreactor (MBR) u Konċentrazzjoni Għolja Composite Powder Carrier Biological Fluidized Bed (HPB), il-proċess MBBR ma jeħtieġx sostituzzjoni perjodika jew riforniment ta 'trasportaturi, li jagħmilha aktar vantaġġuża ekonomikament.
Dan l-artikolu jieħu r-retrofit tal-espansjoni tal-kapaċità bl-użu tal-proċess MBBR f'impjant tat-trattament tal-ilma mormi fin-Nofsinhar taċ-Ċina bħala eżempju. Janalizza l-prestazzjoni operattiva tal-impjant qabel u wara r-retrofit, il-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni taż-żona MBBR, u l-istruttura tal-komunità mikrobjali, u tiċċara r-rwol prattiku tal-proċess MBBR fl-espansjoni tal-kapaċità in-situ. L-għan huwa li jiġu pprovduti referenzi u suġġerimenti għad-disinn u t-tħaddim ta’ impjanti simili għat-trattament tal-ilma mormi.
1 Ħarsa ġenerali tal-proġett
Impjant tat-trattament tad-drenaġġ fin-Nofsinhar taċ-Ċina għandu kapaċità totali ta 'trattament iddisinjat ta' 7.5 × 10⁴ m³/d, b'kapaċità ta 'Fażi I f'5 × 10⁴ m³/d u Fażi II f'2.5 × 10⁴ m³/d. Iż-żewġ fażijiet inizjalment użaw il-proċess ta' Bardenpho Modifikat. Il-miri ewlenin tat-trattament huma drenaġġ domestiku miż-żona tal-ġbir u drenaġġ industrijali parzjali minn park industrijali. Il-kwalità tal-effluwent għandha tikkonforma mal-istandard tal-Grad A speċifikat fl-"Istandard ta' Skariku ta' Pollutanti għal Impjanti ta' Trattament tal-Ilma Mormi Muniċipali" (GB 18918-2002). Bl-iżvilupp mgħaġġel tal-kostruzzjoni urbana u l-ekonomija, l-iskariku tad-drenaġġ kien qed jiżdied, u l-proġett ilu jopera fil-kapaċità sħiħa jew lil hinn. Fl-2021, kif meħtieġ mill-awtoritajiet tal-gvern, il-proġett kellu bżonn jespandi l-kapaċità tiegħu b'2.5×10⁴ m³/d addizzjonali abbażi tal-iskala oriġinali, u jilħaq kapaċità totali ta 'trattament ta' 1×10⁵ m³/d. L-istandard tal-effluwent baqa 'Grad A ta' GB 18918-2002. L-influwent iddisinjat u l-kwalità tal-effluwent huma murija fiTabella 1.
Iż-żona ta' madwar dan il-proġett hija art agrikola, u ma kienx hemm art riżervata biżżejjed għall-espansjoni fis-sit oriġinali tal-impjant. Barra minn hekk, matul il-kostruzzjoni inizjali tal-Fażi II, l-unitajiet ta 'trattament minn qabel kienu diġà mibnija skond kapaċità ta' 5 × 10⁴ m³/d. Għalhekk, il-fokus ta 'dan il-proġett ta' retrofit kien li jiġi sfruttat bis-sħiħ il-potenzjal tat-trattament tat-tankijiet bijoloġiċi eżistenti u jimminimizza l-okkupazzjoni tal-art għall-modifika tat-tankijiet bijoloġiċi. Il-proċess MBBR huwa użat ħafna fl-espansjoni tal-kapaċità in-situ u r-rinnovazzjoni tal-impjanti tat-trattament tal-ilma mormi minħabba l-karatteristika "inkorporata" tiegħu. Pereżempju, impjant tat-trattament tal-ilma mormi fit-Tramuntana taċ-Ċina uża l-proċess MBBR għal żieda fil-kapaċità, jimmassimizza l-użu tal-volumi tat-tank eżistenti u l-fluss tal-proċess, u kiseb espansjoni tal-kapaċità ta '20% in-situ b'effluwent li jilħaq l-istandards ta' Grad A b'mod stabbli. Impjant ieħor fi Guangdong uża l-proċess MBBR għal titjib in-situ tal-prestazzjoni tat-trattament bijoloġiku, u kiseb effett tajjeb ta 'espansjoni tal-kapaċità ta' 50% in-situ b'effluwent b'mod stabbli aħjar mill-istandard ta 'skariku. Għalhekk, meta wieħed iqis il-ħtiġijiet attwali tal-impjant tat-trattament tal-ilma mormi u l-evalwazzjoni komprensiva ta 'fatturi bħall-użu tal-art u l-operat, il-proċess MBBR fl-aħħar mill-aħħar intgħażel bħala l-proċess ta' trattament għal dan ir-retrofit tal-espansjoni tal-kapaċità.
2 Disinn tal-Proċess
2.1 Fluss tal-Proċess
Il-qalba ta' dan ir-retrofit ta' espansjoni tal-kapaċità kienet li ttejjeb il-kapaċità tat-trattament tat-tankijiet bijoloġiċi fil--situ permezz tal-MBBR, li tiżgura konformità stabbli mal-istandards tal-effluwent minkejja żieda ta' 100% fil-fluss. Peress li l-unitajiet oriġinali tat-trattament minn qabel u t-trattament avvanzat kienu diġà mibnija għal kapaċità ta '5×10⁴ m³/d, dan ir-retrofit iffoka fuq l-użu mill-ġdid tal-faċilitajiet eżistenti. Il-modifika tal-qalba kienet it-tankijiet bijoloġiċi, flimkien mal-kostruzzjoni ta 'tank ta' sedimentazzjoni sekondarju ġdid stabbilit biex jissodisfa d-domanda għat-trattament wara ż-żieda tal-fluss. Il-fluss tal-proċess wara retrofit huwa muri fiFigura 1. Influwent jgħaddi minn trattament minn qabel permezz ta' skrins oħxon/fin u kamra taż-żrar, imbagħad jidħol fit-tank Modifikat ta' Bardenpho-MBBR għat-tneħħija tal-karbonju, nitroġenu, fosfru, u sustanzi oħra li jniġġsu. L-effluwent mit-tankijiet bijoloġiċi jgħaddi minn tankijiet tas-sedimentazzjoni u kjarifikatur ta'-effiċjenza għolja biex jiżgura konformità stabbli mal-istandards SS u TP. Wara d-diżinfezzjoni, l-effluwent finali jintrema fix-xmara riċeventi għal riforniment ekoloġiku tal-ilma.
2.2 Retrofit Tank Bijoloġiku
Il-pjan ta' retrofit tat-tank bijoloġiku jidher fiFigura 2. Filwaqt li rdoppja l-fluss tat-trattament, il-volumi taż-żoni anerobiċi u anossiċi oriġinali baqgħu mhux mibdula. 20% tal-volum miż-żona aerobika oriġinali kien maqsum biex tinħoloq żona anosika addizzjonali, u jespandi l-volum ġenerali taż-żona anosika biex tissodisfa d-domanda ta 'denitrifikazzjoni. Trasportaturi sospiżi ġew miżjuda mal-volum li jifdal taż-żona aerobika biex jiffurmaw iż-żona MBBR aerobika. Ġew installati sistemi ta' skrining ta' dħul/ħruġ ta' appoġġ u miksers speċifiċi tal-MBBR-. Is-sistema ta 'arjazzjoni tal-katina oriġinali ġiet sostitwita b'sistema ta' arjazzjoni mtaqqba tal-qiegħ biex tiżgura fluwidizzazzjoni tajba tat-trasportaturi sospiżi u tevita t-telf tagħhom mal-fluss tal-ilma. Wara retrofit, il-Ħin totali ta 'Ritenzjoni Idrawlika (HRT) tat-tankijiet bijoloġiċi huwa 8.82 h, b'żona anerobika HRT f'1.13 h, żona anosika HRT f'3.05 h, u żona aerobika HRT f'4.64 h. Il-proporzjon totali ta 'riċiklaġġ intern tas-sistema huwa 150%, u l-Età tal-Ħama hija ta' 16-il jum.
Regarding equipment, 4 sets of submersible mixers were added to the anoxic zone (Power P = 4 kW, Impeller Diameter D = 620 mm). SPR-III type suspended carriers were added to the aerobic MBBR zone, with a diameter of (25.0 ± 0.5) mm, height of (10.0 ± 1.0) mm, effective specific surface area >800 m²/m³, u densità ta '0.94 ~ 0.97 g/cm³. Id-densità toqrob dik tal-ilma wara t-twaħħil tal-bijofilm, li tikkonforma mal-istandard tal-industrija "Filers ta' Carrier Suspended Polyethylene ta' densità għolja- għat-Trattament tal-Ilma" (CJ/T 461-2014). Il-proporzjon tal-mili huwa 45%. Ġew miżjuda żewġ settijiet ta' miksers sommerġibbli speċifiċi ta' trasportatur sospiż-(P=5.5 kW). Tnejn u għoxrin sett ta 'sistemi ta' arjazzjoni li jistgħu jinqalgħu, 4 settijiet ta 'sistemi ta' arjazzjoni fissi, u 45 sett ta 'arjaturi ta' bżieżaq fini ġew miżjuda. Żewġ pompi interni tar-riċiklaġġ ġew sostitwiti (Fluss Q=1600 m³/h, Kap H=0.60 m, P=7.5 kW).
2.3 Kostruzzjoni ta' Tank ta' Sedimentazzjoni Sekondarja Ġdid
Minħabba l-fluss miżjud, it-tankijiet eżistenti tas-sedimentazzjoni sekondarji ma setgħux jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-effluwent. Tank ta' sedimentazzjoni sekondarju ġdid kien meħtieġ biex isostni l-kapaċità ta' trattament miżjuda. It-tank il-ġdid huwa konsistenti ma 'dawk oriġinali, bl-użu ta' tip ta 'fluss orizzontali rettangolari. Il-volum effettiv tat-tank huwa 4900 m³, b'HRT=7 h. Ġie miżjud barraxa tal-ħama tat-tip-pompa waħda (Veloċità Operattiva V=0.8 m/min). Ġew miżjuda sitt pompi tal-fluss assjali sommerġibbli (pompi tar-riċiklaġġ esterni) (Q=180 m³/h, H=4 m, P=5.5 kW). Ġew miżjuda żewġ pompi tal-ħama tal-iskart (Q=105 m³/h, H=11 m, P=7.5 kW).
3 Analiżi tal-MBBR Retrofit Effect
Il-prestazzjoni operattiva qabel u wara r-retrofit tal-Fażi II, il-prestazzjoni operattiva simultanja tal-Fażi I u l-Fażi II, il-bidliet fil-kwalità tal-ilma tul il-proċess fil-Fażi II, u l-kapaċità ta 'nitrifikazzjoni tal-fażijiet tal-bijofilm u l-ħama sospiża fil-Fażi II ġew analizzati biex jiġi evalwat l-effett tat-titjib tal-MBBR retrofit fuq il-kapaċità tat-trattament tas-sistema.
3.1 Tqabbil tal-Prestazzjoni Operattiva
Qabel ir-retrofit, il-Fażi II kienet diġà qed topera 'l fuq mill-fluss iddisinjat tagħha, bi fluss medju attwali ta' (3.02 ± 0.46) ×10⁴ m³/d. Wara retrofit, il-fluss kompla żdied għal (5.31 ± 0.76) ×10⁴ m³/d, żieda attwali ta 'madwar 76%. Il-fluss operattiv massimu laħaq 7.61 × 10⁴ m³/d, 1.52 darbiet il-valur tad-disinn. Il-kwalità tal-influwenti u tal-effluwent qabel u wara r-retrofit huma murija fiTabella 2uFigura 3. Rigward it-tagħbija tal-influwenti, wara r-retrofit, in-nitroġenu tal-ammonja (NH₃-N), it-tagħbija totali tan-nitroġenu (TN), COD, u TP żdiedu għal 1.61, 1.66, 1.60, u 1.53 darbiet il-livelli ta' qabel-retrofit, rispettivament. F'termini ta 'kwalità ta' influwent/effluwent attwali, influwent NH₃-N u TN qabel/wara retrofit kienu (22.15±3.73)/(20.17±4.74) mg/L u (26.28±4.07)/(23.19±3.66) mg/L, rispettivament. L-effluwent NH₃-N u TN qabel/wara retrofit kienu (0.16±0.14)/(0.14±0.08) mg/L u (8.62±1.79)/(7.01±1.76) mg/L, b'rati medji ta 'tneħħija ta' 99.28%/9.97%/7.97. rispettivament. Minkejja ż-żieda sostanzjali fil-fluss u t-tagħbija tal-influwenti wara retrofit, il-kwalità tal-effluwent kienet għadha aħjar minn qabel ir-retrofit. Iż-żieda fil-volum taż-żona anossika żgura tneħħija tajba ta 'TN, b'effluwent TN imnaqqas aktar wara retrofit. Iż-żona aerobika kisbet titjib sinifikanti fil-kapaċità ta 'nitrifikazzjoni permezz tal-bijofilm trasportatur sospiż. Anke bi tnaqqis ta' 20% fil-volum taż-żona aerobika meta mqabbel ma' pre-retrofit u żidiet sinifikanti fil-fluss u t-tagħbija influwenti, inżammet tneħħija effiċjenti ħafna ta' NH₃-N. COD u TP influwenti qabel/wara retrofit kienu (106.82±34.37)/(100.52±25.93) mg/L u (2.16±0.54)/(1.96±0.49) mg/L, rispettivament. L-effluwent COD u TP qabel/wara retrofit kienu (10.76±2.04)/(11.15±3.65) mg/L u (0.14±0.07)/(0.17±0.05) mg/L, b'rati medji ta 'tneħħija ta' 89.93%/93.52% u 891%/891%, rispettivament. Wara retrofit, il-kwalità tal-effluwent baqgħet stabbli aħjar mill-istandard tal-iskariku tad-disinn.
Id-dejta operattiva minn Novembru sa Jannar tas-sena ta' wara (wara-retrofit) ġiet magħżula aktar biex titqabbel il-prestazzjoni tal-Fażi I u l-Fażi II taħt kundizzjonijiet ta'-temperatura baxxa (temperatura minima 12-il grad ). Il-konċentrazzjonijiet tal-influwenti u tal-effluwent li jniġġsu għaż-żewġ fażijiet huma murija fiFigura 4. Taħt kundizzjonijiet tax-xitwa-temperatura baxxa, l-effluwenti miż-żewġ proċessi kienu aħjar b'mod stabbli mill-istandard ta 'skariku tad-disinn. Partikolarment għat-tneħħija ta' NH₃-N, li hija suxxettibbli għal temperaturi baxxi, b'konċentrazzjoni influwenti ta' NH₃-N ta' (18.98±4.57) mg/L, l-effluwent tal-Fażi I NH₃-N kien (0.27±0.17) mg/L u kemm Fażi II/L kienet turi tajba. reżistenza għal temperaturi baxxi. Notevolment, wara l-MBBR retrofit fil-Fażi II, iż-żona aerobika HRT kienet biss 66.07% ta 'dik fil-Fażi I, u kisbet titjib sinifikanti fil-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni.
3.2 Analiżi tal-Prestazzjoni taż-Żona MBBR
Biex jiġi ddeterminat aktar l-effett attwali ta 'kull żona funzjonali, ittieħdu kampjuni tal-ilma mit-tarf ta' kull żona funzjonali fil-Fażi I u l-Fażi II għal kejl parallel. Ir-riżultati huma murija fiFigura 5. Il-konċentrazzjonijiet influwenti ta 'NH₃-N kienu 18.85 mg/L u 18.65 mg/L, u l-konċentrazzjonijiet ta' effluwent NH₃-N kienu 0.35 mg/L u 0.21 mg/L, b'rati ta 'tneħħija ta' NH₃-N ta' 98.84% u 98.14% rispettivament. Mill-bidliet fil-profil tan-nitroġenu, it-tneħħija ta 'NH₃-N fil-Fażi II seħħet prinċipalment fiż-żona aerobika MBBR. Il-konċentrazzjoni ta 'NH₃-N fl-effluwent taż-żona MBBR kienet ta' 0.31 mg/L, li tikkontribwixxi 99.46% għat-tneħħija ġenerali ta 'NH₃-N, diġà aħjar mill-istandard ta' skariku tad-disinn. Iż-żona ta 'ħama attivata aerobika sussegwenti serviet rwol ta' salvagwardja. Barra minn hekk, impjanti tat-trattament tad-drenaġġ li jużaw MBBR fiż-żona aerobika komunement juru Nitrifikazzjoni u Denitrifikazzjoni Simultanji (SND). Madankollu, f'dan il-proġett, ma ġiet osservata l-ebda tneħħija ta 'Nitroġenu Inorganiku Totali (TIN) fiż-żona aerobika MBBR, li tista' tkun relatata mal-konċentrazzjoni ta 'sottostrat influwenti relattivament baxxa f'dan il-proġett.
Biex tinvestiga aktar l-effett taż-żieda ta 'trasportaturi sospiżi fuq il-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni tas-sistema, ittieħdet supernatant mill-effluwent taż-żona anosika tal-Fażi I. It-testijiet tal-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni twettqu fuq il-ħama pura tal-Fażi I, il-ħama pura tal-Fażi II, il-bijofilm pur tal-Fażi II, u s-sistema ta' ħama-kombinata tal-biofilm tal-Fażi II. Taħt kundizzjonijiet konsistenti mal-proġett attwali (proporzjon tal-mili tal-ġarrier, konċentrazzjoni tal-ħama, temperatura tal-ilma), b'DO kkontrollat f'6 mg/L biex tiddetermina l-aħjar prestazzjoni ta 'nitrifikazzjoni. Ir-riżultati huma murija fiTabella 3. Ir-rati ta 'nitrifikazzjoni għall-ħama pura tal-Fażi I, il-ħama pura tal-Fażi II, il-bijofilm pur tal-Fażi II, u s-sistema ta' ħama -kombinata tal-biofilm tal-Fażi II kienu 0.104, 0.107, 0.158, u 0.267 kg/(m³·d), rispettivament. Iż-żieda ta 'trasportaturi sospiżi tejbet il-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni tas-sistema. Ir-rata ta 'nitrifikazzjoni tas-sistema ta' ħama -kombinata tal-biofilm tal-Fażi II laħqet 2.57 darbiet dik tas-sistema tal-ħama attivata pura tal-Fażi I. Barra minn hekk, it-tagħbija tal-bijofilm pura kienet diġà ogħla mit-tagħbija tal-ħama attivata, u tejbet b'mod sinifikanti r-reżistenza tat-tagħbija tax-xokk tas-sistema. Fis-sistema magħquda tal-Fażi II, il-bijofilm ikkontribwixxa 59.92% għan-nitrifikazzjoni, u żamm pożizzjoni dominanti.
3.3 Analiżi tar-Razzjonalità tar-Retrofit
Biex tanalizza r-razzjonalità tal-użu tal-proċess MBBR tal-biofilm-ħama kkombinat għal dan ir-retrofit, saru kalkoli dwar l-effett taż-żieda tal-carrier, ir-reżistenza tat-tagħbija tax-xokk tas-sistema, u l-korrelazzjoni bejn iż-żieda tal-fluss u ż-żieda tal-carrier. Kieku l-Fażi II ta' dan il-proġett ma kinitx ġiet imwaħħla u użata l-proċess tradizzjonali tal-ħama attivata, ibbażata fuq l-influwent/effluwent iddisinjat NH₃-N u r-rata ottimali ta' nitrifikazzjoni volumetrika tal-ħama attivata tal-Fażi I (DO=6 mg/L), l-effluwent ikkalkulat NH₃-N ikun jonqos milli jilħaq l-istandard tal-konċentrazzjoni tal-effluwent NH₃-,5.5 mg/L. Jekk tkun ikkalkulata abbażi tar-rata ottimali ta 'nitrifikazzjoni miksuba mit-test tas-sistema magħquda tal-Fażi II, fil-fluss influwenti ddisinjat, il-Fażi II tista' tittollera konċentrazzjoni massima ta 'NH₃-N influwenti sa 55 mg/L, li hija 2.20 darbiet il-valur tad-disinn, li ttejjeb b'mod sinifikanti r-reżistenza tat-tagħbija tax-xokk tas-sistema. Għalhekk, l-użu ta 'MBBR għal dan ir-retrofit huwa razzjonali u jiżgura b'mod effettiv konformità stabbli mal-istandards tal-effluwenti. Jekk il-Fażi I kienet ukoll retrofitted bil-proċess MBBR, ibbażat fuq il-konċentrazzjonijiet iddisinjati ta 'influwenti/effluwenti li jniġġsu, il-fluss tat-trattament jista' jiżdied b'aktar minn darba, u jipprovdi l-possibbiltà għall-impjanti tat-trattament tad-drenaġġ biex jaqblu ma 'żvilupp urban rapidu u jiksbu titjib bla xkiel.
4 Status tat-twaħħil tal-Bijofilm u Analiżi Mikrobjali
It-twaħħil tal-bijofilm fuq it-trasportaturi sospiżi f'dan il-proġett jidher fiFigura 6. Biofilm miksi b'mod uniformi l-wiċċ ta 'ġewwa tat-trasportaturi, li huwa dens mingħajr materjal flocculent fil-pori tal-ġarr. Il-ħxuna medja kienet (345.78 ± 74.82) μm. Il-bijomassa medja tal-bijofilm kienet (18.87 ± 0.93) g/m², il-proporzjon Solidi Sospiżi Volatili (VSS)/SS kien stabbli f'0.68 ± 0.02, u l-VSS medju kien (12.77 ± 0.61) g/m².
Biex tesplora aktar l-effett tat-titjib tal-MBBR retrofit fuq il-kapaċità tat-trattament tas-sistema minn perspettiva mikroskopika, ittieħdu kampjuni tal-ħama attivata tal-Fażi I, il-ħama attivata tal-Fażi II, u l-bijofilm għal sekwenzar tal-fluss għoli tal-amplicon 16S-. L-abbundanza relattiva ta 'mikro-organiżmi fil-livell tal-ġeneru fis-sistema hija murija fiFigura 7.
Il-ġeneri nitrifikanti dominanti fuq il-bijofilm trasportatur sospiż kienu Nitrospira u Nitrosomonas, b'abbundenzi relattivi ta '7.98% u 1.01%, rispettivament. B'kuntrast, il-ġeneru nitrifikanti dominanti kemm fil-ħama attivata tal-Fażi I kif ukoll tal-Fażi II kien Nitrospira, b'abbundenzi relattivi ta '1.05% u 1.27%, rispettivament. Nitrospira hija l-aktar ġeneru nitrifikanti komuni fl-impjanti tat-trattament tad-drenaġġ. Ħafna mill-ispeċi tiegħu ġew ippruvati li jippossjedu kapaċità sħiħa ta 'ossidazzjoni ta' l-ammonja (comammox), li jfisser li mikroorganiżmu wieħed jista 'jlesti l-proċess mill-ammonja għan-nitrat. Il-proċess MBBR, fil-forma ta 'bijofilm, kiseb arrikkiment effiċjenti ta' Nitrospira, b'abbundanza relattiva 7.58 darbiet dik fil-ħama attivata, li pprovda bażi mikroskopika għat-titjib tal-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni tas-sistema. Jista 'jiġi osservat ukoll li l-abbundanza relattiva ta' batterji nitrifikanti fil-ħama attivata mill-istess sistema bħall-bijofilm (Fażi II) kienet kemmxejn ogħla milli fis-sistema ta 'ħama attivata pura tal-Fażi I. Dan jista 'jkun minħabba li t-twaqqigħ tal-bijofilm mit-trasportaturi sospiżi inokulat il-ħama attivata waqt it-tiġdid dinamiku, u żiedet l-abbundanza relattiva ta' batterji nitrifikanti fil-ħama.
Il-ġeneri denitrifikanti dominanti fiż-żewġ sistemi kienu prinċipalment arrikkit fil-ħama attivata u kienu relattivament simili fil-kompożizzjoni, inklużi Terrimonas, Flavobacterium, Dechloromonas, Hyphomicrobium, eċċ. L-abbundenzi relattivi ta 'ġeneri denitrifikanti fil-Fażi I u l-Fażi II kienu 8.76% u 7.52%, rispettivament. Minn perspettiva funzjonali, minbarra d-denitrifikazzjoni, xi speċi fi ħdan Terrimonas jistgħu jiddegradaw sustanzi bħall-antraċen-; Flavobacterium jista 'jiddegrada plastiks bijodegradabbli (eż., PHBV); Hyphomicrobium jista 'jutilizza diversi komposti organiċi tossiċi u diffiċli-biex-degradati għad-denitrifikazzjoni, bħal dichloromethane, dimethyl sulfide, metanol, eċċ. L-influwent ta' dan il-proġett fih xi ilma mormi industrijali, li jwassal għall-ispeċjalizzazzjoni ta' komunitajiet mikrobjali funzjonali taħt akklimazzjoni fit-tul-. Għalkemm dan il-proġett ma weriex effetti SND makroskopiċi sinifikanti, xi gruppi funzjonali denitrifikanti xorta nstabu fuq il-bijofilm trasportatur sospiż, inklużi Hyphomicrobium, Dechloromonas, Terrimonas, u OLB13, bi proporzjon totali ta '2.78%. Dan jindika li wara li l-bijofilm jilħaq ċertu ħxuna, il-mikroambjenti anossiċi/anaerobiċi ffurmati ġewwa jistgħu jipprovdu kundizzjonijiet għall-arrikkiment tal-batterji denitrifikanti, u joffru wkoll il-possibbiltà li jseħħu SND fiż-żona aerobika MBBR. Barra minn hekk, Proteiniclasticum ġie skopert kemm fil-ħama tal-Fażi I kif ukoll tal-Fażi II, b'abbundenzi relattivi ta '1.09% u 1.18%, rispettivament. Dan il-ġeneru għandu kapaċità tajba għad-dekompożizzjoni u t-trasformazzjoni tas-sustanzi proteinaċi. L-arrikkiment tiegħu jista 'jkun relatat mal-preżenza ta' bosta intrapriżi tal-prodotti tal-ħalib fiż-żona tal-ġbir ta 'dan il-proġett.
Notevolment, l-abbundanza relattiva ta 'Candidatus Microthrix fil-ħama attivata tal-Fażi I laħqet it-3.72%. Huwa batterju filamentous komuni fil-ħama attivata, ħafna drabi assoċjata mal-bulking tal-ħama. Madankollu, l-abbundanza relattiva tagħha fil-ħama u l-bijofilm tal-Fażi II kienet biss 0.57% u 1.03%, rispettivament. Wara r-retrofitting mal-proċess MBBR, il-fluwidizzazzjoni ta 'trasportaturi sospiżi għandha effett ta' shearing fuq batterji filamentożi, u tnaqqas il-probabbiltà ta 'bulking filamentoż fil-ħama attivata.
5 Analiżi Ekonomika
Il-konsum tal-elettriku għal kull metru kubu qabel u wara dan ir-retrofit kien 0.227 kWh/m³ u 0.242 kWh/m³, rispettivament. Bi prezz tal-elettriku ta' 0.66 RMB/(kWh), l-ispejjeż operattivi tal-elettriku kienu 0.150 RMB/m³ u 0.160 RMB/m³. Iż-żieda fil-konsum tal-elettriku kienet prinċipalment dovuta għal taħlit ta 'żona anosika ġdida u tagħmir elettriku addizzjonali mit-tank ta' sedimentazzjoni sekondarju ġdid. Il-kimiċi għat-tneħħija tal-fosfru użati f'dan il-proġett huma Polyferric Chloride (PFC) u Polyacrylamide (PAM). Id-dożaġġ baqa 'koerenti qabel u wara retrofit: dożaġġ PFC 2.21 t/d, spiża 0.014 RMB/m³; Dożaġġ PAM 17.081 kg/d, spiża 0.0028 RMB/m³. Dan il-proġett juża bis-sħiħ is-sors tal-karbonju fl-influwent mhux maħdum għad-denitrifikazzjoni. L-ebda sors ta 'karbonju organiku estern ma ġie miżjud qabel jew wara retrofit. L-ispejjeż diretti tal-elettriku u kimiċi għal kull metru kubu qabel u wara r-retrofit kienu 0.167 RMB/m³ u 0.177 RMB/m³, rispettivament.
6 Konklużjonijiet u Outlook
(1) Fażi II ta 'impjant tat-trattament tal-ilma mormi fin-Nofsinhar użat il-proċess MBBR għal retrofit ta' espansjoni tal-kapaċità, u indirizza kwistjonijiet bħal nuqqas ta 'art. Wara retrofit, il-fluss tat-trattament żdied minn (3.02±0.46) ×10⁴ m³/d għal (5.31±0.76) ×10⁴ m³/d, u kiseb 76% in-espansjoni tal-kapaċità tal-post. Il-fluss operattiv massimu laħaq 1.52 darbiet il-valur tad-disinn, b'effluwent stabbli aħjar mill-istandard ta 'skariku tad-disinn.
(2) Bl-inkorporazzjoni tal-proċess MBBR fl-istadju bijoloġiku, it-tneħħija effiċjenti ħafna u stabbli ta 'NH₃-N inkisbet taħt kundizzjonijiet ta' temperatura baxxa-xitwa, minkejja li l-HRT aerobika kienet biss 66.07% ta 'dak fil-proċess tal-ħama attivata. Iż-żona MBBR ikkontribwiet 99.46% għat-tneħħija ta' NH₃-N. Kieku l-Fażi II ma tkunx ġiet armata, taħt l-istess fluss u kwalità ta' l-ilma, l-effluwent NH₃-N jilħaq 5.55 mg/L. Għalhekk, l-użu tal-MBBR għal dan ir-retrofit kien meħtieġ u razzjonali.
(3) Il-bijofilm trasportatur sospiż saħħaħ l-effett ta 'arrikkiment tal-ġeneru nitrifikanti tal-qalba Nitrospira. L-abbundanza relattiva tagħha fil-bijofilm kienet 7.58 darbiet dik fil-ħama attivata, li tipprovdi bażi mikroskopika għat-titjib tal-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni tas-sistema. Barra minn hekk, l-arrikkiment tal-ġeneri denitrifikanti fil-bijofilm joffri l-possibbiltà għall-okkorrenza ta 'SND.
Dan il-proġett uża l-proċess tal--ħama tal-bijofilm kombinat biex jikseb żieda fil-kapaċità in-situ. Madankollu, it-tħaddim attwali għadu limitat miż-żamma u l-irkupru tal-ħama attivata, li jipprevjeni aktar titjib tal-kapaċità tat-trattament. Bħalissa, proċessi ta 'bijofilm pur ġew applikati fi proġetti attwali, abbandunaw kompletament il-ħama attivata u jutilizzaw il-karatteristiċi ta' -tagħbija għolja tal-bijofilm għal tneħħija effiċjenti ta 'tniġġis, mhux ristrett minn limitazzjonijiet ta' ħama attivata. Dan jipprovdi soluzzjoni ġdida għall-kostruzzjoni ġdida, rinnovazzjoni, jew espansjoni ta 'impjanti tat-trattament tad-drenaġġ.