Effett Ta' A2O-MBBR + Proċess Magħqud ta' Artijiet Medja Mibnija Għat-Trattament ta' Ilma Mormi Domestiku Rurali

Effett tat-Teknoloġija Magħquda A2O-MBBR + CWs għat-Trattament tal-Ilma tad-Dranaġġ Domestiku Rurali

F'dawn l-aħħar snin, l-istat kien qed jippromwovi profondament l-istrateġija ta 'żvilupp ta' rivitalizzazzjoni rurali, li jiffoka fuq it-titjib tal-ambjent tal-għajxien, u jqiegħed talbiet ogħla fuq it-trattament tal-ilma tad-drenaġġ domestiku rurali. Bħalissa, il-proċessi ewlenin għat-trattament tad-drenaġġ domestiku rurali jinkludu metodi bijoloġiċi, metodi ekoloġiċi, u proċessi kkombinati, li ħafna minnhom joriġinaw mit-trattament tad-drenaġġ urban. Madankollu, iż-żoni rurali huma kkaratterizzati minn popolazzjonijiet imxerrda, li jwasslu għal bosta problemi bħal tixrid għoli ta 'ilma mormi, diffikultà fil-ġbir, skali żgħar ta' trattament, rati baxxi ta 'użu tar-riżorsi, u faċilitajiet ta' trattament insuffiċjenti. Barra minn hekk, jeżistu differenzi sinifikanti fil-kwalità u l-kwantità tal-ilma tad-drenaġġ, il-post ġeografiku, il-klima, u l-livelli ekonomiċi bejn ir-reġjuni, li jagħmluha diffiċli li jiġu standardizzati teknoloġiji tat-trattament; adozzjoni sempliċi ta 'teknoloġiji ta' trattament ta 'ilma urban mormi mhix fattibbli. L-infrastruttura għall-ġbir tal-ilma mormi, bħan-netwerks tad-drenaġġ, ħafna drabi hija inadegwata fiż-żoni rurali. Il-ġbir tad-drenaġġ huwa faċilment affettwat minn overflows tad-drenaġġ u infiltrazzjoni ta 'l-ilma ta' taħt l-art, li jirriżultaw f'konċentrazzjoni organika baxxa fl-ilma tad-drenaġġ u diffikultà akbar għat-tneħħija tan-nitroġenu bijoloġiku. Il-varjazzjonijiet kbar fil-kwalità u l-kwantità tal-ilma mormi fiż-żoni rurali jagħmluha diffiċli biex tinżamm konċentrazzjoni stabbli tal-bijomassa fil-faċilitajiet tat-trattament. Barra minn hekk, temperaturi baxxi tax-xitwa jillimitaw il-kapaċità ta 'trattament bijoloġiku, li jwasslu għal effiċjenza baxxa u kwalità tal-effluwent instabbli suxxettibbli li jaqbżu l-istandards fil-proċessi tradizzjonali tal-ħama attivata. Għalhekk, hemm bżonn urġenti li jiġu żviluppati teknoloġiji ta 'trattament tad-drenaġġ adattati għall-kundizzjonijiet lokali, b'reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta' xokk, tħaddim stabbli fit-tul-, konsum baxx ta 'enerġija, u effiċjenza għolja fit-trattament.

Iż-żoni rurali fiċ-Ċina għandhom it-tendenza li jippreferu teknoloġiji ta' trattament ta' ilma mormi domestiku b'-spejjeż baxxi,-faċli-immaniġġjati, bi proċessi kkombinati bijoloġiċi + ekoloġiċi jkunu direzzjoni ewlenija tar-riċerka. Bħalissa, tagħmir integrat għat-trattament tal-ilma mormi ppakkjat użat ħafna f'żoni rurali prinċipalment jimpjega proċessi bħal Anaerobic-Anoxic-Oxic (A2O) u Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR). Studji juru li l-proċess MBBR jiddependi aktar fuq id-disinn tal-faċilità milli fuq il-kontroll operattiv preċiż, li ma jeħtieġ l-ebda persunal tekniku professjonali għar-regolamentazzjoni, li jagħmilha konvenjenti għall-operat u l-manutenzjoni. Dan huwa aktar adattat għall-ħtiġijiet prattiċi tat-trattament tad-drenaġġ domestiku rurali fejn il-persunal tekniku huwa skars. Il-vantaġġi tiegħu jinkludu konċentrazzjoni għolja ta 'bijomassa, reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta' xokk, effiċjenza għolja fit-trattament, u footprint żgħir. Riċerka minn Luo Jiawen et al. jindika li ż-żieda tal-midja MBBR mal-proċess A2O tista 'ttejjeb b'mod sinifikanti l-kapaċità tat-trattament tal-ilma mormi tagħha. Zhou Zhengbing et al., Fi proġett attwali tad-drenaġġ domestiku rurali, iddisinjaw proċess kombinat ta' filtru bijoloġiku bil-gass ta' żewġ-stadji anerobiċi/anossiċi-, li kisbet kwalità stabbli tal-effluwent li tilħaq l-istandard tal-Grad A ta' GB 18918-2002 "Standard ta' Skariku ta' Trattament ta' Impjanti Muniċipali ta' Polluant tal-Iskart". Barra minn hekk, l-Artijiet Medja Mibnija (CWs) spiss jintużaw għat-trattament tal-ilma mormi domestiku rurali. Per eżempju, Zhang Yang et al. uża biochar bħala mili biex jimmodifika art mistagħdra mibnija, u sab ir-rati ta 'tneħħija għal TN, TP, u COD jistgħu jilħqu 99.41%, 91.40%, u 85.09%, rispettivament. Riċerka preċedenti mill-grupp tagħna wriet ukoll li l-mili tal-biochar tal-ħama jista 'jtejjeb il-prestazzjoni tat-tneħħija tan-nitroġenu u l-fosfru ta' artijiet mistagħdra mibnija, ittejjeb l-effiċjenza u l-effettività tat-trattament tas-sistema ġenerali, u tagħmel is-sistema aktar reżistenti għal tagħbijiet ta 'xokk. Filwaqt li jibni fuq ir-riċerka ta’ hawn fuq, biex jesplora teknoloġija kombinata adattata għat-trattament tad-drenaġġ domestiku rurali u jindirizza sfidi bħal diffikultà biex tinżamm konċentrazzjoni stabbli tal-bijomassa, reżistenza dgħajfa għal tagħbijiet ta’ xokk, u kwalità ta’ effluwenti suxxettibbli għal varjazzjonijiet u jaqbżu l-istandards fil-faċilitajiet tat-trattament tad-drenaġġ rurali, l-awtur poġġa proċess A2O-MBBR bil-quddiem, imlieha b’{3} bijofilm sospiżi fissi attivati ambjent tal-ħama (IFAS), li żżid il-konċentrazzjoni tal-ħama tas-sistema u ttejjeb l-effiċjenza tat-trattament. Meta wieħed iqis l-użu ekoloġiku ta 'art idle disponibbli bħal għadajjar u depressjonijiet f'żoni rurali, u tgħaqqad artijiet mistagħdra mibnija bħala proċess ta' trattament tal-illustrar, metodi bħall-użu tal-mili tal-bijochar tal-ħama, likwidu nitrifikat mill-ġdid, u tħawwil ta 'pjanti mgħaddsa ġew impjegati biex itejbu l-istabbiltà operattiva tal-art mistagħdra komposta. Għalhekk, inbena proċess magħqud A2O-MBBR + CWs.

F'dan l-istudju, bl-użu ta' ilma mormi mhux ipproċessat minn impjant tat-trattament tal-ilma mormi ta' raħal f'Hefei bħala l-oġġett ta' trattament, inbniet setup sperimentali fuq skala pilota-tal-proċess magħqud A2O-MBBR + CWs. Ġiet investigata l-influwenza tal-bidliet staġjonali fit-temperatura tal-ilma fuq il-prestazzjoni tat-trattament tiegħu. L-indikaturi tas-sustanzi li jniġġsu fl-influwent u l-effluwent ġew immonitorjati waqt it-tħaddim biex jiġu esplorati l-effiċjenzi tat-tneħħija u l-istabbiltà operattiva. Fl-istess ħin, ġiet analizzata l-fattibilità ekonomika tal-proċess. L-għan huwa li tipprovdi referenza tad-dejta u bażi għall-applikazzjoni ta 'teknoloġija kombinata ta' art mistagħdra A2O + mibnija fi proġetti ta 'trattament tad-drenaġġ domestiku rurali fiċ-Ċina, u li toffri referenzi għall-promozzjoni tat-trattament tad-drenaġġ domestiku u l-bini ta' villaġġi sbieħ u ekoloġikament abitabbli f'żoni rurali.

1. Setup Sperimentali u Metodi ta 'Riċerka

1.1 Fluss tal-Proċess Magħqud

L-esperiment tal-proċess ikkombinat A2O-MBBR + CWs adotta operazzjoni f'serje ta' unità A2O, art mistagħdra ta' fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-, u għadira ekoloġika. L-unità A2O kienet tikkonsisti f'tank ta' kuntatt anerobiku-anossiku u tank tal-membrana aerobika (MBBR). Kemm it-tank anerobiku baffled kif ukoll iż-żona ta 'arjazzjoni tat-tank MBBR aerobiku kienu mimlija b'mezzi ta' trasportatur tal-bijofilm sospiżi biex jipprovdu uċuħ ta 'twaħħil għall-mikro-organiżmi biex jiffurmaw bijofilms. Il-ħama attivata u l-bijofilm fit-tankijiet kienu jeżistu flimkien, u jiffurmaw sistema IFAS, li setgħet iżżomm il-bijomassa tas-sistema b'mod stabbli. It-tank anosiku baffled saħħaħ il-proċess ta 'denitrifikazzjoni permezz ta' ċirkolazzjoni mill-ġdid tal-likwidu nitrifikat. It-tank MBBR aerobiku kellu sistema ta 'arjazzjoni fil-qiegħ biex ittejjeb il-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni tiegħu. Port tad-dożaġġ tal-Poly Aluminum Chloride (PAC) ġie stabbilit ġewwa t-tank għat-tneħħija tal-fosfru kimiku supplimentari, li jippermetti t-tneħħija effiċjenti tal-fosfru. L-unità CWs kienet tinkludi art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju u għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa. L-art mistagħdra mibnija taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-adotta sistema ta' filtrazzjoni tal-mili ta' tliet-stadji. Id-diski tal-arjazzjoni ġew installati fil-qiegħ taż-żona tal-mili għall-backwashing tal-midja biex itaffu l-imblukkar. L-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa kellha saff ta' sottostrat tal-franka fil-qiegħ u kienet imħawla bi pjanti mgħaddsa-tolleranti għall-kesħa Vallisneria natans u Potamogeton crispus. Is-setup tqiegħed barra. Ġie installat termometru fl-għadira ekoloġika biex jimmonitorja l-bidliet staġjonali fit-temperatura tal-ilma. Il-fluss tal-proċess dettaljat tal-proċess magħqud A2O-MBBR + CWs jidher fiFigura 1.

1.2 Disinn ta' Setup u Parametri Operattivi

Is-setup sperimentali nbniet bl-użu ta 'pjanċi tal-polipropilene ħoxnin ta' 10 mm. It-tank anerobiku baffled kien mimli b'mezzi ta 'trasportatur tal-bijofilm kwadri u kien fih pjanċi baffle. Il-proporzjon ta ' riċirkolazzjoni ta ' likur imħallat għat-tank anoxic baffled kien 50% ~ 150%, u kien fih ukoll baffle plates. It-tank MBBR aerobiku kien maqsum minn baffle f'żona ta 'arjazzjoni aerobika u żona ta' sedimentazzjoni. Iż-żona ta 'arjazzjoni kienet mimlija b'mezzi ta' trasportatur sospiżi MBBR bi proporzjon arja-għall--ilma ta' 6:1~10:1. Iż-żona tas-sedimentazzjoni kellha port tad-dożaġġ PAC u pjanċi inklinati għall-għajnuna tas-sedimentazzjoni. L-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-: iż-żona tal-mili primarja kienet mimlija bil-ġebla tal-franka (~ 5 ċm dijametru), iż-żona tal-mili sekondarja b'zeolite (~ 3 ċm dijametru), u ż-żona tal-mili terzjarju b'ħama biochar mili (~ 0.5 ~ 1.0 ċm dijametru). L-għoli tal-mili għal kull żona kien 75 ċm. Ġiet stabbilita żona ta 'vojt madwar 4 ċm wiesgħa bejn iż-żoni tal-mili primarji u sekondarji għal funzjonijiet bħaż-żieda ta' sorsi esterni tal-karbonju, osservazzjoni, u manutenzjoni/tbattil (l-ebda sors tal-karbonju ma ġie miżjud matul dan l-esperiment). L-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa kienet mimlija b'mili tal-ġebla tal-franka (~ 3 ċm dijametru) f'għoli ta '20 ċm. Pjanti mgħaddsa tħawlu bi spazjar ta 'filliera ta' 10 ċm u spazjar tal-pjanti ta '10 ċm. L-esperiment uża l-ilma tad-drenaġġ mhux ipproċessat minn impjant tat-trattament tad-drenaġġ ta 'raħal f'Hefei bħala influwent. Il-perjodu sperimentali kien mill-25 ta 'Mejju, 2022, sas-17 ta' Jannar, 2023, b'total ta '239 jum. Pjanti mgħaddsa nħasdu darba fit-2 ta 'Diċembru, bi frekwenza ta' madwar darba kull 6 xhur. Il-kapaċità ta 'trattament tad-drenaġġ iddisinjat kienet 50 ~ 210 L/d. Parametri tad-disinn dettaljati tas-setup huma murija fiTabella 1.

1.3 Metodi Sperimentali

1.3.1 Disinn Sperimentali

1.3.1.1 Test tal-Kapaċità tat-Trattament tal-Ilma Mormi Ottimi

Wara tħaddim ta' prova b'suċċess tas-setup sperimentali (kwalità stabbli tal-effluwent), it-test tal-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ ottimali sar mill-25 ta' Mejju, 2022, sat-30 ta' Ġunju, 2022. Taħt kundizzjonijiet ta 'żamma ta' tank aerobiku proporzjon ta 'arja-ma-ilma ta' 6:1, proporzjon ta 'riċirkolazzjoni ta' likwidu nitrifikat ta 'kontenut ta' PAC 3% (Al% 2O, proporzjon ta 'użu ta' 102% 3.7 g/d, il-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ tas-setup żdiedet gradwalment (50, 60, 70, 80, 100, 120, 150, 180, 210 L/d). Bidliet fil-kwalità tal-effluwent ġew immonitorjati biex tiġi esplorata l-aħjar kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ tas-setup. Matul dan il-perjodu, it-temperatura tal-ilma varjat bejn 24.5 ~ 27.1 grad. Biex tiġi żgurata konformità stabbli tal-effluwent fix-xitwa, l-istandard tal-effluwent adottat kien l-istandard tal-Grad A ta 'GB 18918-2002 "Standard ta' Skariku ta' Pollutanti għal Impjanti Muniċipali ta' Trattament tal-Ilma Mormi".

1.3.1.2 Test tal-Prestazzjoni tat-Trattament Ġenerali tal-Proċess Magħqud

Il-perjodu tat-test kien mill-1 ta 'Lulju, 2022, sas-17 ta' Jannar, 2023. Il-kapaċità ottimali ta 'trattament tad-drenaġġ kienet stabbilita għal 120 L/d. Il-proporzjon tal-arja tat-tank aerobiku-għall-ilma kien 6:1 ~ 10:1, u l-proporzjon ta ' riċirkolazzjoni ta ' likur imħallat kien 50% ~ 150%. Indikaturi tal-kwalità tal-ilma influwenti u effluwenti (TN, TP, NO₃^--N, NH₄⁺-N, u COD) minn kull unità tal-proċess ġew immonitorjati. Ġew irreġistrati bidliet fit-temperatura tal-ilma matul il-perjodu tat-test (influwenzati mill-klima staġjonali). Ġiet analizzata l-prestazzjoni tat-trattament tal-proċess magħqud A2O-MBBR + CWs għall-ilma tad-drenaġġ domestiku rurali, u ġiet investigata l-influwenza tal-bidliet staġjonali fit-temperatura tal-ilma fuq il-prestazzjoni tal-proċess magħqud.

1.3.2 Teħid ta' kampjuni

Matul il-perjodu tat-test, ittieħdu kampjuni b'mod irregolari (madwar 1 ~ 2 darbiet fil-ġimgħa) għall-ittestjar tal-kwalità tal-ilma. Inġabru kampjuni mill-influwent tas-setup, effluwent anerobiku-anossiku tat-tank, effluwent tat-tank MBBR aerobiku, effluwent tal-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażat fuq il-karbonju, u effluwent tal-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa. Ittieħdu kampjuni influwenti mill-pajp tad-dħul tas-setup, u kampjuni tal-effluwenti mill-iżbokk ta 'kull unità. L-ittestjar tal-indikaturi tal-kwalità tal-ilma tlesta fl-istess jum tat-teħid tal-kampjuni. L-indikaturi ttestjati kienu jinkludu TN, TP, NO₃^--N, NH₄⁺-N, u COD. Kull darba li ttieħdu kampjuni, ġie rreġistrat il-qari tat-temperatura tal-ilma mit-termometru fl-għadira ekoloġika (li jvarja bejn 0 ~ 32 grad). It-temperatura tal-ilma fl-għadira ekoloġika nbidlet b'mod naturali b'differenzi fit-temperatura staġjonali. L-istandard tal-effluwent iddisinjat għas-setup sperimentali segwa l-istandard tal-Grad A ta 'DB 34/3527-2019 "Standard ta' Skariku ta' Pollutanti tal-Ilma għal Faċilitajiet Rurali għat-Trattament tal-Ilma Mormi Domestiku". Il-konċentrazzjonijiet tal-influwenti ddisinjati u l-istandards tal-effluwenti huma dettaljati fiTabella 2.

1.3.3 Metodi ta 'Analiżi tal-Kwalità tal-Ilma

Il-konċentrazzjoni TN fil-kampjuni tal-ilma ġiet iddeterminata bl-użu ta' HJ 636-2012 "Kwalità tal-ilma - Determinazzjoni tan-nitroġenu totali - Metodu spettrofotometriku UV tad-diġestjoni tal-persulfat tal-potassju alkalin". LE₃^--Konċentrazzjoni ta' N ġiet iddeterminata bl-użu ta' HJ/T 346-2007 "Kwalità tal-ilma - Determinazzjoni tan-nitroġenu tan-nitrat - Spettrofotometrija ultravjola (Prova)". NH₄⁺-Konċentrazzjoni ta' N ġiet iddeterminata bl-użu ta' HJ 535-2009 "Kwalità tal-ilma - Determinazzjoni tan-nitroġenu tal-ammonja - Spettrofotometrija tar-reaġent ta' Nessler". COD ġie determinat bl-użu ta' HJ 828-2017 "Kwalità tal-ilma - Determinazzjoni tad-domanda kimika tal-ossiġnu - Metodu Dikromat". Il-konċentrazzjoni tat-TP ġiet iddeterminata bl-użu tal-GB 11893-1989 "Kwalità tal-ilma - Determinazzjoni tal-fosfru totali - Metodu spettrofotometriku tal-molibdat tal-ammonju".

2. Riżultati u Diskussjoni

2.1 Influwenza tal-Kapaċità tat-Trattament tal-Ilma Mormi fuq il-Prestazzjoni tal-Proċess Magħqud

Kif muri fiFigura 2 (a)(b), peress li l-kapaċità ta 'trattament tad-drenaġġ ta' kuljum żdiedet gradwalment minn 50 L/d għal 210 L/d, l-effiċjenzi tat-tneħħija ta 'TN u NH₄⁺-N b'kull unità tal-proċess magħqud wera xejra ta' tnaqqis. Ir-rata tat-tneħħija tat-TN naqset minn 91.55% (50 L/d) għal 52.17% (210 L/d), u NH₄⁺-Rata ta 'tneħħija ta' N naqset minn 97.47% (70 L/d) għal 80.68% (210 L/d). Dan huwa minħabba li ż-żieda fil-kapaċità ta 'trattament ta' ilma mormi ta 'kuljum tnaqqas il-ħin ta' żamma idrawliku, tqassar iż-żmien disponibbli għall-mikro-organiżmi biex jiddegradaw inkwinanti, li jirriżulta f'prestazzjoni ta 'trattament ifqar. Fosthom, l-unità A2O kkontribwiet l-aktar għal TN u NH₄⁺-N tneħħija. Il-konċentrazzjoni medja TN influwenti għal din l-unità kienet 38.68 mg/L, l-effluwent kien 16.87 mg/L, b'rata ta 'tneħħija ta' 56.29%. L-influwenza medja NH₄⁺-Konċentrazzjoni N kienet 36.29 mg/L, l-effluwent kien 5.50 mg/L, b'rata ta 'tneħħija ta' 84.85%. Għall-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-, il-konċentrazzjoni medja ta' influwenti TN kienet 16.87 mg/L, l-effluwent kien 11.96 mg/L, b'rata ta' tneħħija ta' 29.10%. Għall-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa, il-konċentrazzjoni medja ta 'influwenti TN kienet 11.96 mg/L, l-effluwent kien 9.47 mg/L, b'rata ta' tneħħija ta '20.82%. Il-prestazzjoni tat-tneħħija tan-nitroġenu tal-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-kienet aħjar minn dik tal-għadira ekoloġika minħabba li l-ambjent anerobiku-anossiku tal-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ huwa aktar adattat għad-denitrifikazzjoni. Madankollu, l-NH₄⁺-Il-prestazzjoni tat-tneħħija tal-N tal-għadira ekoloġika kienet aħjar minn dik tal-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ. L-influwenza medja NH₄⁺-Konċentrazzjoni ta' N għall-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju- kienet 5.50 mg/L, l-effluwent kien 4.04 mg/L, b'rata ta' tneħħija ta' 26.53%. Għall-għadira ekoloġika, l-influwenza medja NH₄⁺-Konċentrazzjoni N kienet 4.04 mg/L, l-effluwent kien 2.38 mg/L, b'rata ta 'tneħħija ta' 41.07%. Dan huwa minħabba li l-ambjent aerobiku tal-għadira ekoloġika huwa aktar adattat għan-nitrifikazzjoni, u jikkonverti aktar NH₄⁺-N f'NO₃^--N, li jirriżulta f'NH ogħla₄⁺-N rata ta' tneħħija. Meta l-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ laħqet 150 L/d, il-konċentrazzjoni TN tal-effluwent kienet 15.11 mg/L, li taqbeż l-istandard tal-Grad A ta 'GB 18918-2002. Għalhekk, biex tiġi żgurata konformità stabbli TN, il-kapaċità massima tat-trattament tad-drenaġġ kienet 120 L/d. Meta l-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ laħqet 210 L/d, l-effluwent NH₄⁺-Il-konċentrazzjoni ta' N kienet 7.07 mg/L, li taqbeż l-istandard tal-Grad A ta' GB 18918-2002. Għalhekk, il-kapaċità massima tat-trattament tad-drenaġġ għal NH₄⁺-Il-konformità tan-N kienet 180 L/d.

Kif muri fiFigura 2 (c), il-COD influwenzat medju kien taħt 100 mg/L, li jindika kontenut organiku baxx. Iż-żieda fil-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ ma affettwatx b'mod sinifikanti t-tneħħija tas-COD, b'rati ta 'tneħħija ta' COD bejn 75% ~ 90%. Hekk kif il-kapaċità tat-trattament tal-ilma mormi żdiedet minn 50 L/d għal 210 L/d, il-COD medju tal-effluwent kien 19.16 mg/L, b'COD massimu tal-effluwent ta' 26.07 mg/L, għadu ferm taħt l-istandard ta' 50 mg/L ta' GB 18918-2002 2002 Grad A COD ikkontribwixxa għall-apparat tal-COD l-aktar għat-tneħħija. it-tank aerobiku MBBR ħoloq ambjent aerobiku, saħħaħ il-kapaċità bijokimika tal-mikro-organiżmi aerobiċi u jsaħħaħ it-tneħħija tas-COD. Barra minn hekk, ir-riċirkolazzjoni ta 'likwidu nitrifikat fl-unità A2O ppermettiet li t-tank anosiku baffled jutilizza aktar il-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ bħala sors tal-karbonju, u jneħħi parti mill-COD filwaqt li jtejjeb id-denitrifikazzjoni. L-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-ikkontribwiet it-tieni l-aktar għat-tneħħija tas-COD. L-ambjent anerobiku-anossiku tiegħu jwassal għall-użu ta 'materja organika fl-ilma mormi bħala sors tal-karbonju, jiddegrada parti mill-organiċi filwaqt li jtejjeb id-denitrifikazzjoni, u huwa wkoll għaliex kellu tneħħija aħjar tat-TN. Barra minn hekk, is-saff tas-sottostrat tal-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ jista' jassorbi xi materja organika. L-għadira ekoloġika kellha effett limitat fuq id-degradazzjoni tas-COD. Il-medja tas-COD influwenti għall-għadira ekoloġika kienet 22.21 mg/L, u organiċi bijodegradabbli l-aktar faċilment kienu diġà ġew degradati, u ħallew organiċi li huma aktar diffiċli biex jiddegradaw.

Kif muri fiFigura 2 (d), hekk kif il-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ żdiedet, il-konċentrazzjoni TP tal-effluwent baqgħet stabbli. Iż-żieda fil-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ ma affettwatx b'mod sinifikanti t-tneħħija tat-TP. Il-konċentrazzjoni medja TP influwenti kienet 3.7 mg/L, u l-konċentrazzjoni medja ta 'effluwent kienet 0.18 mg/L, b'rata medja ta' tneħħija ta '95.14%, li tindika tneħħija tajba ta' TP. TP tneħħa prinċipalment fl-unità A2O. Il-konċentrazzjoni TP influwenti għall-unità A2O kienet ta '3.7 mg/L, u l-effluwent kien biss 0.29 mg/L, aħjar mill-istandard 0.5 mg/L ta' GB 18918-2002 Grad A. Dan għaliex l-unità A2O mhux biss kellha tneħħija bijoloġika tal-fosfru minn organiżmi li jakkumulaw fosfru (PAO) kimiċi supplimentati. tneħħija permezz tad-dożaġġ ta’ 3.7 g/d ta’ PAC. Il-kombinazzjoni tat-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku u kimiku rriżultat f'aktar minn 90% tal-fosfru jitneħħa fl-unità A2O. L-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ u l-għadira ekoloġika kienu jiddependu prinċipalment fuq mekkaniżmi bħall-adsorbiment tas-sottostrat, is-sedimentazzjoni, l-assorbiment tal-pjanti, u d-degradazzjoni tal-mikrobi għat-tneħħija tal-fosfru. Barra minn hekk, il-konċentrazzjoni tat-TP li tidħol fl-art mistagħdra kienet diġà baxxa daqs 0.29 mg/L, u b'hekk it-tneħħija ulterjuri kienet aktar diffiċli. Dawn ir-raġunijiet magħquda wasslu għall-prestazzjoni ġenerali tat-tneħħija tat-TP tal-art mistagħdra u l-għadira ekoloġika.

Għalhekk, biex tiġi żgurata konformità stabbli tal-indikaturi kollha tal-effluwent mal-istandard GB 18918-2002 Grad A, il-kapaċità ottimali tat-trattament tal-ilma mormi għal dan il-proċess ġiet iddeterminata li hija 120 L/d.

2.2 Prestazzjoni tat-Tneħħija tal-Kontaminanti tal-Proċess Magħqud

2.2.1 Prestazzjoni tat-Tneħħija tal-COD

Kif muri fiFigura 3, matul il-perjodu tat-test tal-prestazzjoni tat-trattament ġenerali (mill-1 ta 'Lulju, 2022, sas-17 ta' Jannar, 2023, kapaċità ta 'trattament tad-drenaġġ 120 L/d), it-temperatura tal-ilma wriet xejra 'l isfel li tvarja, naqset minn 32 grad għal 0 grad. Ir-rata tat-tneħħija tas-COD varjat, u t-tnaqqis fit-temperatura tal-ilma ma kellu l-ebda impatt ovvju fuq it-tneħħija tas-COD. Magħquda ma 'Figura 4, ir-rata tat-tneħħija tas-COD varjat bejn 66.16% ~ 82.51%, influwenzata primarjament minn konċentrazzjoni COD influwenti. Studji juru li taħt kundizzjonijiet anerobiċi/anossiċi, it-tneħħija tal-COD tiddependi prinċipalment fuq azzjoni mikrobjali. Il-proċess A2O-MBBR+CWs jalterna bejn kundizzjonijiet anerobiċi-anossiċi-ossiċi-anosiċi-ossiċi, li jsaħħaħ it-tneħħija tas-COD. Matul it-tħaddim, hekk kif it-temperatura tal-ilma naqset, għalkemm COD influwenti varja minn 80 ~ 136 mg/L, COD effluwent baqa 'stabbli taħt il-50 mg/L, u jilħaq l-istandard tal-Grad A ta' DB 34/3527-2019, li jindika degradazzjoni organika tajba. It-taqsima A2O kkontribwiet l-aktar għat-tneħħija tal-COD. It-tank ta' kuntatt anerobiku-anossiku baffled kellu rata medja ta' tneħħija tas-COD ta' 43.38%, li jammonta għal 65.43% tat-tneħħija totali tas-COD. It-tank MBBR aerobiku kellu rata medja ta 'tneħħija ta' 14.69%, li jammonta għal 19.87% tat-total. Is-sezzjoni A2O kkontribwiet aktar minn 85% għat-tneħħija tal-COD, li tibbenefika mill-erja tal-wiċċ speċifika kbira tal-midja fit-tank anerobiku baffled u t-tank MBBR aerobiku, konċentrazzjoni għolja ta 'ħama, u l-formazzjoni ta' katina alimentari minn batterji → protożoa → metażoa, li tiddegrada b'mod effettiv il-materja organika fl-ilma. Il-bijodiversità għolja tas-sistema IFAS żgurat tneħħija organika tajba anke b'bidliet fit-temperatura. Barra minn hekk, parti mill-materja organika li tinħall fl-ilma tad-drenaġġ fit-tank ta 'kuntatt anerobiku-anossiku baffled tkun użata bħala sors tal-karbonju permezz ta' batterji denitrifikanti. Sadanittant, likur imħallat mill-ġdid żdied NO₃^--Konċentrazzjoni N fit-tank anossiku baffled, li tippromwovi l-użu ta 'sorsi tal-karbonju billi denitrifika batterja biex tikkonverti NO₃^--N/LE₂^--N f'gass tan-nitroġenu. Ir-rata għolja ta' tneħħija ta' COD fit-tank ta' kuntatt anerobiku-anossiku baffled tkompli tivverifika li dan il-proċess jista' jutilizza b'mod effiċjenti materja organika fl-ilma mormi bħala sors ta' karbonju ta' denitrifikazzjoni. L-art mistagħdra tal-fluss ta' taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju kellha rata medja ta' tneħħija tas-COD ta' 7.18%, li tammonta għal 9.18% tat-tneħħija totali tas-COD. L-ambjent anerobiku/anossiku tal-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ iwassal għal mikro-organiżmi li jużaw materja organika bħala sors tal-karbonju, u jikseb it-tneħħija tas-COD filwaqt li jtejjeb id-denitrifikazzjoni. Ir-riċerka relatata tindika wkoll li l-mili tal-bijochar jista 'jassorbi materja organika permezz ta' attrazzjoni elettrostatika u rbit ta 'idroġenu intermolekulari. Għalhekk, il-mili tal-biochar tal-ħama fl-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ jassorbi wkoll xi materja organika. L-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa kellha rata medja ta 'tneħħija tas-COD ta' 3.68% biss minħabba li s-COD li daħlet fl-għadira kien diġà baxx ta '30.59 mg/L bħala medja, u l-aktar kien jikkonsisti f'organiċi refrattorji, imneħħija prinċipalment permezz ta' adsorbiment u teħid tal-pjanti, b'effett limitat.

2.2.2 Prestazzjoni tat-Tneħħija tan-Nitroġenu

Kif muri fiFigura 3, hekk kif it-temperatura tal-ilma naqset gradwalment minn 32 grad għal 12 grad, TN u NH₄⁺-N rati ta' tneħħija varjaw. Ir-rata medja ta 'tneħħija TN laħqet 75.61%, u l-NH medja₄⁺-Rata ta' tneħħija N laħqet 95.70%. Meta t-temperatura tal-ilma niżlet taħt it-12-il grad, TN u NH₄⁺-N-rati ta' tneħħija wrew tendenza ta' tnaqqis mgħaġġel, iżda r-rati ta' tneħħija medji xorta laħqu 58.56% u 80.40%, rispettivament. Dan minħabba li t-tnaqqis fit-temperatura tal-ilma staġjonali inibixxi l-attività mikrobjali, u ddgħajjef il-prestazzjoni tad-denitrifikazzjoni. Skont ir-riżultati statistiċi tal-konċentrazzjonijiet tal-influwenti u tal-effluwenti li jniġġsu matul il-perjodu tal-operat tal-proċess magħqud (mill-1 ta’ Lulju, 2022, sas-17 ta’ Jannar, 2023) murija f’Tabella 3, l-influwenza medja TN u NH₄⁺-Konċentrazzjonijiet N kienu 36.56 mg/L u 32.47 mg/L, rispettivament. NH₄⁺-N ammontaw għal 88.81% tat-TN. Influwenti NO₃^--N (0.01 mg/L) kien kważi negliġibbli. Effluwent medju TN u NH₄⁺-Konċentrazzjonijiet N kienu 11.69 mg/L u 3.5 mg/L, rispettivament, it-tnejn jilħqu l-istandard ta' Grad A ta' DB 34/3527-2019. L-effluwent medju NO₃^--Konċentrazzjoni ta 'N kienet 6.03 mg/L, li tindika kapaċità ta' nitrifikazzjoni tajba ta 'dan il-proċess, li jikkonverti NH₄⁺-N sa LE₃^--N. Madankollu, l-akkumulazzjoni ta 'NO₃^--N fl-effluwent jissuġġerixxi li għad hemm lok għal aktar denitrifikazzjoni. Kif muri fiFigura 5 (a), It-tneħħija tat-TN kienet l-ogħla fit-taqsima A2O. It-tank ta' kuntatt anerobiku -anossiku baffled kellu rata medja ta 'tneħħija ta' TN ta '44.25%, u t-tank MBBR aerobiku kellu rata medja ta' tneħħija ta 'TN ta' 9.55%. Dan huwa r-riżultat ta 'l-azzjoni magħquda ta' batterji nitrifikanti fiż-żona aerobika u batterji denitrifikanti fiż-żona anosika. L-art mistagħdra mibnija bbażata fuq il-karbonju kellha rata medja ta' tneħħija ta' TN ta' 11.07%, minħabba li l-kapaċità tagħha li tirrilaxxa s-sorsi tal-karbonju u l-ambjent anerobiku/anossiku tagħha jwasslu għad-denitrifikazzjoni, u jżommu ċerta kapaċità ta 'tneħħija tan-nitroġenu. L-għadira ekoloġika tal-pjanti mgħaddsa kellha rata medja ta 'tneħħija TN ta' 3.54% biss, b'rendiment ġenerali ta 'tneħħija, minħabba li l-ambjent aerobiku tiegħu ma jwassalx għal denitrifikazzjoni. Kif muri fiFigura 5 (b), NH₄⁺-N-tneħħija tlestiet primarjament fit-taqsima A2O. It-tank ta' kuntatt anerobiku-anossiku baffled kellu NH₄⁺-Rata ta' tneħħija ta' N ta' 59.46%, u t-tank aerobiku MBBR kellu NH₄⁺-Rata ta' tneħħija N ta' 24.24%. Is-sezzjoni A2O ammontat għal 93.57% tal-NH totali₄⁺-N tneħħija. L-NH għoli₄⁺-It-tneħħija tan-N fit-taqsima A2O hija dovuta għall-arjazzjoni kontinwa fit-tank aerobiku MBBR, li tippermetti li batterji nitrifikanti jużaw bis-sħiħ DO biex jikkonvertu NH₄⁺-N sa LE₃^--N. Dan imbagħad jiġi ċċirkolat mill-ġdid fit-tank anosiku, fejn il-batterji denitrifikanti jikkonvertu NO₃^--N sa N2 għat-tneħħija. Matul il-perjodu tat-test, ir-rata medja ta 'tneħħija TN kienet 68.40%, u l-NH medja₄⁺-Ir-rata tat-tneħħija tan-N kienet 89.45%, li tindika prestazzjoni tajba tat-tneħħija tan-nitroġenu.

Kif muri fiFigura 3, peress li t-temperatura tal-ilma naqset minn 32 grad għal 0 grad , ir-rata ta 'tneħħija TN naqset minn massimu ta' 79.19% għal 51.38%. Magħquda ma 'Figura 5 (a), when water temperature was >20 grad , ir-rata medja ta 'tneħħija ta' TN qabżet il-75%, b'konċentrazzjoni medja ta 'effluwent ta' 8.41 mg/L, minħabba li l-attività mikrobjali hija ogħla fil-medda ta '20 ~ 32 grad, li twassal għal denitrifikazzjoni aħjar, konsistenti mar-riċerka minn Zhang Na et al. Meta t-temperatura tal-ilma naqset minn 20 gradi għal 5 gradi, ir-rata medja tat-tneħħija tat-TN naqset għal 65.44%, u l-konċentrazzjoni medja tal-effluwent żdiedet għal 12.70 mg/L. Meta t-temperatura ta 'l-ilma kienet 0 ~ 5 gradi, ir-rata medja ta' tneħħija ta 'TN naqset għal 52.75%, u l-konċentrazzjoni medja ta' effluwent żdiedet għal 17.62 mg/L, li tindika ċertu impatt fuq it-tneħħija ta 'TN. Studji juru li hekk kif it-temperatura tal-ilma tonqos, l-attività mikrobjali tiġi inibita. Meta temperatura ta 'l-ilma<5.6°C, microorganisms are basically dormant, and population numbers sharply decrease, limiting pollutant degradation. When water temperature <4°C, microorganisms begin to die. However, in this process, even when water temperature dropped to 0°C, the TN removal rate still reached 51.52%, and effluent always met the Grade A standard of DB 34/3527-2019. This is because the IFAS system in the A2O section maintained high biomass concentration. During the test period, MLSS concentration in the baffled anaerobic-anoxic contact tank and aerobic MBBR tank reached 6,000~8,000 mg/L. Additionally, recirculation of nitrified liquid further enhanced denitrification. Furthermore, wastewater passed sequentially through the limestone, zeolite, and sludge biochar filler zones of the subsurface flow wetland, where anaerobic and aerobic reactions occurred simultaneously. Various organics adsorbed on filler surfaces and the slow-release of carbon sources from biochar filler promoted denitrification, further enhancing nitrogen removal. Research indicates that biochar can increase the abundance and diversity of denitrifying microorganisms in wetlands. Also, due to its structure, subsurface flow wetlands have some thermal insulation effect, helping maintain internal microbial activity. Under the influence of multiple factors, the combined process exhibited strong resistance to low-temperature shock, maintaining over 50% TN removal even at 0°C. In summary, when water temperature is >5 gradi, il-prestazzjoni tat-tneħħija tat-TN hija tajba, b'effluwent stabbli taħt il-15 mg/L. F'dan il-punt, meta wieħed iqis tneħħija oħra ta 'tniġġis, il-kapaċità tat-trattament tad-drenaġġ tista' tiżdied b'mod xieraq.

Kif muri fiFigura 3, hekk kif it-temperatura tal-ilma naqset gradwalment, l-NH₄⁺-Rata ta' tneħħija ta' N naqset minn massimu ta' 99.52% għal minimu ta' 74.77%, u l-effluwent NH₄⁺-Konċentrazzjoni ta' N żdiedet minn minimu ta' 0.17 mg/L għal 8.40 mg/L. It-tnaqqis fit-temperatura ta 'l-ilma jinibixxi l-attività ta' batterji nitrifikanti u nitrifikanti, u jnaqqas l-NH₄⁺-N removal. However, when water temperature >12 grad , l-effluwent medju NH₄⁺-Konċentrazzjoni N kienet 1.58 mg/L. Meta t-temperatura tal-ilma Inqas minn jew ugwali għal 12 grad , l-effluwent medju NH₄⁺-Konċentrazzjoni N żdiedet għal 6.58 mg/L, iżda NH effluwent₄⁺-N dejjem issodisfa l-istandard tal-Grad A tad-DB 34/3527-2019. Meta t-temperatura ta 'l-ilma kienet 20 ~ 32 grad, l-NH medja₄⁺-Ir-rata ta' tneħħija N qabżet is-96%. Magħquda ma 'Figura 5 (b), l-effluwent NH₄⁺-Il-konċentrazzjoni ta' N kienet taħt 2 mg/L f'din il-medda, li tindika attività għolja ta' batterji nitrifikanti u NH ġenerali eċċellenti₄⁺-N tneħħija. Meta t-temperatura ta 'l-ilma naqset gradwalment minn 20 grad għal 12 grad , l-NH medja₄⁺-N removal rate still exceeded 90%, showing good removal, as research indicates water temperature >12-il grad huwa adattat għat-tkabbir tal-batterji nitrifikanti, li jippromwovi n-nitrifikazzjoni. Għalhekk, NH₄⁺-N żamm rati ta' tneħħija għolja fil-medda ta' 12~20 grad. Meta t-temperatura ta 'l-ilma naqset gradwalment minn 12-il grad għal 0 grad, l-NH medja₄⁺-Ir-rata ta' tneħħija N xorta laħqet it-80%. Ir-riċerka eżistenti turi li l-batterji nitrifikanti kważi jitilfu l-kapaċità ta 'nitrifikazzjoni f'0 grad. Madankollu, ir-riżultati ta 'dan l-istudju juru li anke f'0 grad , l-NH₄⁺-Ir-rata ta' tneħħija ta' N qabżet il-75%, li tindika prestazzjoni tajba ta' nitrifikazzjoni ta' dan il-proċess f'temperaturi baxxi. Dan huwa minħabba li s-sistema IFAS fit-taqsima A2O-MBBR ta 'dan l-istudju għandha età twila tal-ħama tal-bijofilm sa madwar xahar, li tagħmel ir-rata ta' nitrifikazzjoni fit-tank bijokimiku ferm inqas affettwata mit-temperatura minn proċessi tradizzjonali ta 'ħama attivata, u ttejjeb b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tan-nitrifikazzjoni f'temperaturi baxxi tax-xitwa. Riċerka minn Wei Xiaohan et al. jindika wkoll li r-raġuni ewlenija għal NH mhux-konformi₄⁺-L-effluwent tan-N taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura baxxa tal-ilma huwa età ta' ħama attivata insuffiċjenti, bl-impatt tat-temperatura fuq l-attività tan-nitrifikatur ikun sekondarju. Għalhekk, għalkemm it-tnaqqis fit-temperatura tal-ilma affettwat l-attività tan-nitrifikatur sa ċertu punt, l-età suffiċjenti tal-ħama f'dan il-proċess żgurat NH₄⁺-Tneħħija N f'temperaturi baxxi. Matul il-perjodu tat-test, l-effluwent medju NH₄⁺-Il-konċentrazzjoni ta 'N kienet 3.50 mg/L, u l-proċess magħqud wera prestazzjoni tajba u stabbli ta' nitrifikazzjoni.

2.2.3 Prestazzjoni tat-Tneħħija tal-Fosfru

Kif muri fiFigura 3, ir-rata tat-tneħħija tat-TP varjat ftit bil-bidliet fit-temperatura tal-ilma, u baqgħet stabbli 'l fuq minn 94%. Magħquda ma 'Figura 6, il-konċentrazzjoni TP influwenti varjat minn 3.03 ~ 4.14 mg/L, u l-konċentrazzjoni TP effluwenti varjat minn 0.14 ~ 0.28 mg/L, li tilħaq l-istandard tal-Grad A ta 'DB 34/3527-2019. Dan il-proċess jiddependi fuq l-azzjoni kombinata tat-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku (minn PAOs) u t-tneħħija kimika tal-fosfru (minn PAC). Meta t-temperatura tal-ilma tonqos, l-attività PAO tiġi inibita, li taffettwa t-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku. Madankollu, dan il-proċess jissupplimenta bit-tneħħija kimika tal-fosfru billi doża 3.7 g/d ta 'PAC, iżomm rata ta' tneħħija ta 'TP stabbli u jnaqqas l-impatt tal-bidliet fit-temperatura tal-ilma fuq it-tneħħija tal-fosfru fil-proċess magħqud. L-unità A2O kellha l-aħjar prestazzjoni tat-tneħħija tat-TP. Il-konċentrazzjoni medja ta' TP ta' effluwent ta' unità anerobika-anossika kienet ta' 2.48 mg/L, b'rata ta' tneħħija ta' 32.61%. Il-konċentrazzjoni medja ta 'TP ta' effluwent ta 'unità aerobika kienet 0.29 mg/L, b'rata ta' tneħħija ta '59.51%. Ir-rata ġenerali tat-tneħħija tat-TP għall-unità A2O kienet 92.12%. Id-disinn baffled tas-sezzjoni A2O-MBBR jista 'biċċa l-kbira jneħħi n-nitroġenu tan-nitrat li jinġarr fil-likur imħallat mill-ġdid, li jippermetti lill-PAOs anerobiċi jirrilaxxaw il-fosfru aktar bir-reqqa fis-sezzjoni anerobika u jassorbu l-fosfru b'mod aktar sħiħ fis-sezzjoni aerobika, u jsaħħaħ it-tneħħija tal-fosfru bijoloġiku. Barra minn hekk, it-tneħħija kimika tal-fosfru permezz tad-dożaġġ fuq naħa waħda tat-tank aerobiku MBBR żammet rata ta 'tneħħija ta' TP stabbli, bi kwalità tal-effluwent b'mod stabbli aħjar mill-istandard tal-Grad A ta' DB 34/3527-2019. It-tneħħija bijoloġika tal-fosfru fit-taqsima A2O-MBBR isseħħ prinċipalment meta l-PAOs fit-tank anerobiku baffled jużaw sorsi tal-karbonju biex jikkonvertu parti mill-materja organika u l-aċidi grassi volatili f'polyhydroxyalkanoates (PHAs). Meta l-ilma tad-drenaġġ jgħaddi mit-tank anerobiku baffled għat-tank MBBR aerobiku, il-PAOs imbagħad jużaw PHAs bħala donaturi ta 'elettroni biex itemmu l-assorbiment tal-fosfru. Madankollu, il-prestazzjoni bijoloġika tat-tneħħija tal-fosfru hija faċilment affettwata mill-attività PAO, u temperatura baxxa tal-ilma tillimita l-attività PAO. Għalhekk, biex tinkiseb tneħħija stabbli tal-fosfru, it-tneħħija kimika tal-fosfru ġiet inkorporata fid-disinn tal-proċess. Barra minn hekk, l-assorbiment mis-saff tas-sottostrat fl-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ ibbażat fuq il-karbonju u t-tkabbir ta' pjanti mgħaddsa fl-għadira ekoloġika wkoll jassorbu xi fosfru.

Fil-qosor, is-setup operat b'mod stabbli matul il-perjodu tat-test, bi prestazzjoni ġenerali tajba tat-tneħħija tal-inkwinanti. Il-proċess ikkombinat A2O-MBBR + CWs kiseb rati medji ta' tneħħija ta' 68.40%, 89.45%, 73.94%, u 94.04% għal TN, NH₄⁺-N, COD, u TP, rispettivament. Il-konċentrazzjonijiet medji tal-effluwent kienu 11.69 mg/L, 3.50 mg/L, 26.9 mg/L, u 0.22 mg/L, rispettivament, kollha laħqu l-istandard ta' Grad A ta' DB 34/3527-2019. Riċerka minn Wu Qiong et al. jindika li A2O-MBBR huwa proċess kompost ta 'ħama attivata u bijofilm, li fih kwantità mikrobjali kbira, età twila tal-ħama, tagħbija volumetrika għolja, volum żgħir u footprint, reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta' xokk, kwalità tajba tal-effluwent, u tħaddim stabbli. Barra minn hekk, il-prestazzjoni tad-denitrifikazzjoni tal-proċessi tal-bijofilm fix-xitwa hija aħjar minn dik tal-proċessi tal-ħama attivata, u tagħmilha aktar adattata għat-trattament tal-ilma tad-drenaġġ ta'-temperatura baxxa fix-xitwa. Din hija wkoll ir-raġuni ewlenija għall-prestazzjoni tajba tat-tneħħija tas-sustanzi li jniġġsu tat-taqsima A2O-MBBR f'dan l-istudju. Il-proċess magħqud A2O-MBBR + CWs f'dan l-istudju jżid żona ta 'trattament tal-illustrar CWs fuq il-bażi tal-proċess A2O-MBBR, ikompli jtejjeb il-prestazzjoni ġenerali tal-purifikazzjoni u l-istabbiltà operattiva tal-proċess. It-tneħħija ta 'TN u NH₄⁺-N kien inqas affettwat minn bidliet fit-temperatura tal-ilma staġjonali, filwaqt li t-tneħħija ta' COD u TP kienet kważi mhux affettwata mit-temperatura tal-ilma staġjonali. Matul il-perjodu tat-test, wera reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta 'xokk, li jagħmilha adattata għall-użu f'żoni rurali b'varjazzjonijiet kbar fil-kwalità u l-kwantità tad-drenaġġ domestiku.

2.3 Analiżi Ekonomika tal-Proċess Magħqud

L-ispejjeż ta' dan il-proċess magħqud jinkludu prinċipalment l-ispejjeż tal-kostruzzjoni u l-ispejjeż tal-operat tat-trattament tal-ilma mormi. L-ispejjeż tal-kostruzzjoni kienu għat-twaqqif tas-setup sperimentali, inkluż ix-xiri ta 'korpijiet ta' tankijiet, tagħmir elettriku anċillari, midja, impjanti mgħaddsa, u fittings tal-pajpijiet, li jammontaw għal madwar 3,000 CNY. Ibbażat fuq il-kapaċità massima ta 'trattament tad-drenaġġ matul l-esperiment ta' 0.18 m³/d, l-ispiża tal-kostruzzjoni għal kull m³ ta 'drenaġġ ittrattat hija ta' madwar 16,700 CNY. L-ispejjeż tat-tħaddim jinqalgħu prinċipalment mill-operazzjoni tas-setup, inkluż il-konsum tal-enerġija tat-tagħmir, l-ispejjeż kimiċi, l-ispejjeż tar-rimi tal-ħama, u l-ispejjeż tax-xogħol. It-tagħmir elettriku jinkludi: pompa ta' l-għalf (qawwa 2 W, Q=2.8 m³/d), pompa ta' riċirkolazzjoni (qawwa 2 W, Q=2.8 m³/d), arjatur (qawwa 5 W, rata ta' arjazzjoni=5 L/min), u pompa tad-dożaġġ peristaltika (qawwa 2 W). Ikkalkulat abbażi tal-qawwa massima attwali tal-użu: pompa tal-għalf 0.13 W, pompa ta 'riċirkolazzjoni 0.19 W, arjatur 1.25 W, pompa tad-dożaġġ 2 W. Il-qawwa totali tal-użu attwali hija 0.00357 kW, konsum ta' enerġija ta 'kuljum 0.086 kWh. Il-konsum tal-elettriku għal kull m³ ta' drenaġġ ittrattat huwa ta' 0.48 kWh. Bl-użu tal-prezz tal-elettriku industrijali ta '0.7 CNY/kWh, l-ispiża tal-elettriku hija 0.33 CNY/m³. L-ispiża kimika tal-PAC hija ta 'madwar 2.4 CNY/kg, użu 3.7 g/d. PAC meħtieġ għal kull m³ ta 'drenaġġ huwa 20.56 g, jiswa 0.05 CNY/m³. Spiża tar-rimi tal-ħama=kwantità tal-ħama × unità tal-volum tal-ispiża tar-rimi tal-ħama. Il-produzzjoni ta 'ħama niexfa għal kull tunnellata ta' ilma hija 0.09 kg. Ibbażat fuq it-trasport tal-ħama muniċipali tal-WWTP u l-prezz tal-unità tar-rimi ta '60 CNY/tunnellata, spiża tar-rimi tal-ħama għal kull tunnellata ta' ilma=0.09 kg × 0.06 CNY/kg=0.054 CNY. Peress li s-setup pilota kien jeħtieġ biss spezzjoni perjodika wara l-operazzjoni, l-ispiża tax-xogħol kienet stmata abbażi tal-esperjenza attwali tal-inġinerija. Impjant ta '10,000 tunnellata kuljum huwa mħaddem minn 1 ~ 2 persuni. Jekk wieħed jassumi li s-salarju ta 'persuna waħda huwa 3,000 CNY/xahar, għal 2 persuni, l-indikatur tal-ispiża tax-xogħol huwa madwar 0.02 CNY/tunnellata ta' ilma. Id-dettalji tal-ispiża huma murija fiTabella 4. Fil-qosor, l-ispiża tat-trattament tal-operazzjoni hija ta 'madwar 0.46 CNY/m³. Madankollu, hekk kif tiżdied il-kapaċità tat-trattament tal-ilma mormi, l-ispejjeż tal-kostruzzjoni u tal-operat għal kull tunnellata ta 'ilma jonqsu. L-ispejjeż tal-kostruzzjoni u l-operat matul it-test pilota huma għal referenza biss.

3. Konklużjonijiet

Il-proċess ikkombinat A2O-MBBR + CWs wera prestazzjoni tajba għat-trattament tad-drenaġġ domestiku rurali. It-tneħħija ta 'TP u COD kienet fil-biċċa l-kbira mhux affettwata minn bidliet fit-temperatura ta' l-ilma. Ir-rati medji ta' tneħħija għal TN, NH₄⁺-N, TP, and COD reached 68.4%, 89.45%, 94.02%, and 73.94%, respectively. When water temperature ≤5°C, effluent quality stably met the Grade A standard of DB 34/3527-2019. When water temperature >5 gradi, il-kwalità tal-effluwent tista 'tilħaq l-istandard tal-Grad A ta' GB 18918-2002 "Standard ta 'Krittu ta' Pollutanti għal Impjanti Muniċipali għat-Trattament tal-Ilma Mormi". Dan il-proċess jista 'jutilizza b'mod effiċjenti materja organika fis-sistema bħala sors ta' karbonju biex itejjeb id-denitrifikazzjoni, u jżomm aktar minn 50% tneħħija ta 'TN anke f'temperaturi ta' l-ilma baxxi sa 0 grad.

Il-kapaċità ottimali tat-trattament tal-ilma mormi għall-proċess ikkombinat A2O-MBBR + CWs fix-xitwa kienet 120 L/d, u 180 L/d fl-istaġuni mhux-xitwa. Bidliet staġjonali fit-temperatura ta 'l-ilma (li jonqsu gradwalment minn 32 grad għal 0 grad) kellhom biss ċertu impatt fuq it-tneħħija tan-nitroġenu bil-proċess magħqud. Ir-rata tat-tneħħija tat-TN naqset minn 79.19% għal 51.38%, u l-NH₄⁺-Ir-rata ta' tneħħija ta' N naqset minn 99.52% għal 74.77%. Anke f'0 grad, il-kwalità tal-effluwent laħqet b'mod stabbli l-istandard tal-Grad A ta 'DB 34/3527-2019, u l-NH₄⁺-Ir-rata ta' tneħħija N xorta laħqet 74.77%. Dan jibbenefika mis-sistema IFAS, fejn età tal-ħama sa xahar żgurat nitrifikazzjoni f'temperaturi baxxi. Il-proċess operat b'mod stabbli matul il-perjodu tat-test, li juri reżistenza qawwija għall-bidliet fit-temperatura tal-ilma.

Il-proċess A2O-MBBR bil-quddiem uża żewġ tipi ta' trasportaturi tal-bijofilm sospiżi għat-twaħħil tal-mikrobi, li jiffurmaw sistema IFAS. L-art mistagħdra tal-fluss ta 'taħt il-wiċċ ibbażata fuq il-karbonju-uża fillers multipli tal-midja inklużi l-biochar tal-ħama, il-ġebla tal-ġir u ż-żeolit, u tejbet il-prestazzjoni tal-filtrazzjoni tagħha filwaqt li pprovdiet wiċċ ta' twaħħil biżżejjed għall-mikro-organiżmi, u tejbet il-kapaċità ta 'trattament bijoloġiku tagħha. Il-proċess A2O-MBBR bil-quddiem b'IFAS għandu konċentrazzjoni għolja ta' bijomassa. L-art mistagħdra komposta tas-CWs ta 'wara sservi bħala stadju ta' trattament tal-illustrar, tkompli tittratta l-ilma mormi, u tagħmel is-sistema ġenerali aktar reżistenti għal tagħbijiet ta 'xokk.

Il-proċess magħqud A2O-MBBR + CWs huwa adattat għat-trattament tad-drenaġġ domestiku f'żoni rurali b'varjazzjonijiet kbar fil-kwalità u l-kwantità. Topera b'mod stabbli u effiċjenti, bi spiża ta 'trattament ta' madwar 0.46 CNY/m³. Barra minn hekk, is-sezzjonijiet tal-proċess A2O-MBBR+CWs jistgħu jiġu aġġustati b'mod flessibbli skont standards, xenarji u skopijiet differenti ta' effluwent. Dan il-proċess magħqud jista 'jipprovdi referenza tad-dejta u bażi għal proġetti ta' trattament tad-drenaġġ domestiku rurali fiċ-Ċina, joffri mogħdija ta 'utilizzazzjoni tar-riżorsi għall-wasteland idle f'żoni rurali, u għandu potenzjal wiesa' ta 'applikazzjoni tas-suq taħt it-tendenza nazzjonali ta' (li jenfasizza ħafna t-titjib tal-kwalità ambjentali rurali.