Pou dlo ize endistriyèl ki gen yon sèl eleman epi ki manke eleman nitritif azòt ak fosfò, li enpòtan anpil pou ajoute eleman nitritif azòt ak fosfò yo alè epi nan bon moman.
Azòt, fosfò ak lòt eleman nitritif yo se faktè enpòtan nan mentni kwasans ak repwodiksyon mikwo-òganis yo. Si bezwen mikwo-òganis yo pou eleman nitritif (N, P) pa ka satisfè, mikwo-òganis yo pa ka grandi epi repwodui nòmalman, epi fonksyon pirifikasyon bou aktif pou dlo ize a ap disparèt tou avèk fen lavi mikwo-òganis yo. Se poutèt sa, pou dlo ize endistriyèl ki gen yon sèl eleman epi ki manke eleman nitritif azòt ak fosfò, adisyon eleman nitritif azòt ak fosfò yo alè e apwopriye patikilyèman enpòtan.
1. Nesesite pou N ak P pou bou aktif
N ak P se konpozan enpòtan nan kò prensipal mikwo-òganis ki fòme bou aktif yo. Se poutèt sa, baz pou konprann bezwen nitrisyonèl mikwo-òganis yo se konprann konpozisyon chimik selil yo. Analiz chimik selil yo montre ke selil mikwòb yo gen yon gwo kantite dlo (anviwon 80%), rès la se matyè sèk (anviwon 20%), epi matyè sèk la konpoze de matyè òganik (anviwon 90%) ak matyè inòganik (anviwon 10%). Pami sibstans òganik yo, kabòn klase an premye (anviwon 53.1%), epi nitwojèn klase an twazyèm (anviwon 12.4%); pami sibstans inòganik yo, fosfò klase an premye (50%), epi rès la se souf, sodyòm, elatriye. Anjeneral, selil mikwòb yo ka eksprime kòm C60H87O23N12P, ki montre ke N ak P endispansab pou mikwo-òganis yo.
Yon lòt bò, pifò konpozan dlo ize yo konplèks epi jeneralman bay divès eleman nitritif mikwo-òganis yo bezwen, men pou dlo ize endistriyèl ki gen konpozan relativman senp, kontni relatif N ak P nan dlo ize a piti anpil. Selon lalwa faktè minimòm lan – kwasans mikwòb la limite pa eleman nitritif ki gen pi ba kontni relatif la olye de pi ba kontni absoli a – nou ka wè ke lè w ap itilize metòd byolojik pou trete dlo ize endistriyèl, N ak P gen plis chans pou yo vin faktè limitatif. Se poutèt sa, lè w ap itilize metòd bou aktive pou trete dlo ize endistriyèl ak konpozan senp, li nesesè pou ajoute nitwojèn ak fosfò.
2. Efè dòz N ak P sou bou aktif la
Eleman nitritif yo (N ak P) trè enpòtan nan kilti bou aktive a ak etap operasyon nòmal yo. Se poutèt sa, efè dòz azòt ak fosfò sou tretman dlo ize endistriyèl ak yon sèl konpozan pa metòd bou aktive a se jan sa a:
1. Dòz N ak P ensifizan
Pandan metòd bou aktif la, efè dòz azòt ak fosfò ensifizan sou tretman dlo ize a manifeste sitou nan aspè sa yo:
(1) Flokulasyon bou aktif la pa bon
Lè bou aktif la ap dekonpoze matyè òganik, li bezwen ajoute eleman nitritif nitwojèn ak fosfò nan yon pwopòsyon. Lè nitwojèn ak fosfò pa sifi, li pa ka pwodui ase mikwo-òganis pou dekonpoze matyè òganik. Si eleman nitritif yo pa disponib, nitwojèn ak fosfò pa ka koresponn nan kantite ase pandan pwosesis sentèz bou aktif la, sa ki lakòz pwopriyete flokilasyon an deteryore imedyatman.
(2) Move depozisyon bou aktif la
Akòz move flokilasyon bou aktive a, flokilasyon bou aktive ki twò amann yo pa ka jwe yon bon pèfòmans decantasyon. Anfleman bakteri filamante yo se yon manifestasyon eleman nitritif nitwojèn ak fosfò ensifizan. Menm jan an tou, akòz enkapasite pou sentetize ase mikwo-òganis pou fè fas ak konsantrasyon matyè òganik ki relativman wo nan koule a, bou aktive a nan yon eta chaj wo. Anba kondisyon chaj labou ki wo, move decantasyon bou aktive a inevitab. Bou aktive a ap dezentegre oswa flokile mal, sa ki lakòz kim ak kim sou sifas likid la.
(3) Diminisyon efikasite tretman bou aktif la
Diminisyon nan efikasite tretman an koze tou pa mank eleman nitritif lè y ap sentetize kò bakteri yo, ki pa ka sentetize efektivman e ase. An menm tan, estrikti lach bou aktive a ak pèt akòz move pèfòmans sedimantasyon an se yon lòt rezon pou efikasite pòv tretman bou aktive a.
(4) Dlo ki soti nan tank sedimantasyon segondè a gen yon koulè jòn mawon.
Gen anpil rezon ki fè dlo ki soti nan tank sedimantasyon segondè a gen yon koulè jòn mawon. Pami yo, bou aktive a pa gen ase eleman nitritif nitwojèn ak fosfò, sa ki lakòz sentèz ak metabolis bou aktive a echwe, sa ki lakòz dezentegrasyon bou aktive a. Lè bou aktive dezentegre a fonn nan kò dlo a, yo jwenn yon anomali nan dlo ki soti nan tank sedimantasyon segondè a.
(5) Li difisil pou ogmante konsantrasyon bou aktif la
Nan premye etap tretman dlo egou aktive a, si eleman nitritif nitwojèn ak fosfò yo pa ajoute ase pandan etap kiltivasyon ak aklimatasyon dlo aktive a, sa ap afekte seryezman ogmantasyon konsantrasyon dlo aktive a. Sa manifeste jan sa a: konsantrasyon dlo aktive a ba, epi fòmasyon biofilm nan echwe apre yon bon bout tan. Pandan etap kiltivasyon dlo aktive a, kondisyon pou adisyon eleman nitritif yo (N, P) yo se menm jan ak sa yo ki pou kiltivasyon nòmal, epi yo bezwen kontwole estrikteman. Sepandan, konpare ak kantite eleman nitritif yo ajoute pandan operasyon nòmal la, li bezwen yon ti kras pi wo, fondamantalman anviwon 15% pi wo pase valè nòmal la. Objektif la se bay kondisyon periferik ki nesesè pou yon demaraj rapid ak siksè nan kiltivasyon dlo aktive a, epi tou pou bay garanti ki nesesè pou pwopagasyon rapid konsantrasyon dlo aktive a pandan pwosesis kiltivasyon dlo aktive a.
2. Twòp adisyon N ak P
Twòp adisyon eleman nitritif nitwojèn ak fosfò tou danjere pou sedimantasyon bou aktif la. Efè negatif li yo sou sistèm nan pandan metòd tretman bou aktif la manifeste sitou nan aspè sa yo:
(1) Kwasans mous oswa alg nan tank sedimantasyon segondè a
Menm jan ak alg, mous repwodui pa fotosentèz epi li bezwen eleman nitritif (N, P) kòm eleman nesesè. Lè yo ajoute twòp eleman nitritif, li trè fasil pou mous grandi nan debouche tank sedimantasyon segondè a. Ou ka jwenn tras alg tou lè kalite dlo a byen trete. Rezon an se ke akòz twòp azòt ak fosfò ki antre nan sistèm byochimik la, bou aktive a pa ka itilize nèt, epi yon eutrofizasyon relatif pral rive. Sa ap diminye tou efikasite tretman filtè byolojik la, anjeneral li diminye efikasite eliminasyon an pa 10%. Rezon an se ke alg ki grandi yo pa gen kapasite pou degrade matyè òganik nan dlo ize a, epi yo sèlman bezwen eleman nitritif ak limyè solèy kòm enèji ki nesesè pou kwasans ak repwodiksyon.
(2) Labou k ap flote parèt nan tank sedimantasyon segondè a
Gen anpil rezon ki fè labou a flote nan tank sedimantasyon segondè a, men flote labou aktive ki koze pa twòp adisyon eleman nitritif nitwojèn ak fosfò a se sitou akòz twòp nitwojèn nan labou aktive a, sa ki lakòz denitrifikasyon labou aktive a anba kondisyon anaerobik. Gaz ki pwodui pandan pwosesis denitrifikasyon an pote flok labou aktive yo pou yo flote, epi eta flote li a souvan sou fòm flokon nèj.
(3) Chanjman nan faz byolojik nan sistèm bou aktif la
Twòp adisyon eleman nitritif nitwojèn ak fosfò ap mennen tou chanjman nan faz byolojik sistèm bou aktive a. Nou ka konfime chanjman sa yo lè nou obsève espès protozoè yo, sitou nan chanjman nan kantite silye reptil yo, tankou: espès silye dominan yo olye de vè ki gen fòm klòch ak lòt chanjman nan protozoè bou aktive yo. Nan aspè sa a, nou ka jwenn ke twòp adisyon eleman nitritif nitwojèn ak fosfò ap gen ti efè sou mikwo-òganis ki nan bou aktive a nan yon sèten peryòd tan, men twòp adisyon alontèm ap chanje popilasyon mikwòb la epi li pral gen yon enpak relativman grav sou efè tretman an.
(4) Twòp kantite azòt ak fosfò nan dlo egou a
Kantite mikwo-òganis ki nan bou aktive a sèten, epi kantite eleman nitritif (N, P) ki nesesè pou kwasans mikwòb la sèten tou. Si kantite eleman nitritif (N, P) ki ajoute a twòp, kèk nan N ak P yo p ap itilize. Y ap dechaje nan tank sedimantasyon segondè a ansanm ak dlo egou trete a, sa ki lakòz yon kontni N ak P ki twò wo nan efliyan sedimantasyon segondè a, sa ki pral agrave efè tretman dlo egou a epi agrave eutrofizasyon kò dlo a nan yon sèten mezi.
III. Kalkil dòz N ak P
Detèmine kantite eleman nitritif nitwojèn ak fosfò ki dwe ajoute a se premis pou yon adisyon rezonab eleman nitritif yo. Lè w ap konfime kantite eleman nitwojèn ak fosfò ki dwe ajoute pandan pwosesis aerobik la, yo anjeneral itilize rapò anpirik sa a pou kalkil la, sa vle di matyè òganik: nitwojèn: fosfò = 100:5:1. Nan fòmil rapò a, matyè òganik la ka reprezante pa C, nitwojèn ka reprezante pa N, epi fosfò ka reprezante pa P. Ekspresyon an ka transfòme an: C:N:P=100:5:1. Nou ka konprann rapò sa a kòm 5g nitwojèn ak 1g fosfò ki nesesè pou chak 100g matyè òganik ki dekonpoze pou asire ke demann pou eleman nitritif yo balanse lè bou aktive a dekonpoze matyè òganik la.
Nan aplikasyon jeni reyèl yo, yo souvan jwenn ke kantite N ak P ki ajoute pa kalkil teyorik la souvan pi gwo pase demann reyèl la. Rezon prensipal la se ke dlo egou ak dlo ize ki antre nan dlo a toujou gen plis oswa mwens eleman nitritif. Si yo inyore kontni eleman nitritif sa yo epi yo ajoute dapre kantite teyorik la, azòt ak fosfò nan dlo ki dechaje a ap depase estanda a. Se poutèt sa, li nesesè pou peye ase atansyon sou valè azòt ak fosfò nan dlo egou ak dlo ize ki antre nan dlo a, kalkile kontni azòt ak fosfò nan pati sa a, epi retire li nan valè kalkil teyorik la, pou kontni azòt ak fosfò ki ajoute a pa twòp.
1. Metòd kalkil pou adisyon sous azòt
Kounye a, gen relativman ti konfli sou N, epi jeneralman yo rekonèt li kòm TKN. Eksepte pou dlo egou endistriyèl espesifik, gen trè ti nitwojèn òganik nan enfliyan aktyèl la, kidonk adisyon an kalkile sitou sou baz adisyon nitwojèn amonyak. Kantite sous N ki ajoute a se: N=V*G/Y.
Ki kote:
Adisyon sous N—N
V—volim dlo nan pisin lan
G—diferans nan N pou konplete
Kantite lajan Y—N konvèti soti nan sous N lan
(1) Ure kòm yon sous N ajoute (pwa molekilè CH4N2O: 60.06 g/mol)
Ure gen 46.7% N. Si yo bezwen ajoute 1g sous N, yo bezwen ajoute ure Y=1/0.467=2.14 g. (2) Silfat amonyòm kòm yon sous nitwojèn (pwa molekilè (NH4)2·SO4: 132.14)
Silfat amonyòm gen 21.2% nitwojèn. Si yo bezwen 1g sous nitwojèn, yo bezwen ajoute silfat amonyòm Y=1/0.212=4.72 g.
(3) Nitrat amonyòm kòm yon sous nitwojèn (pwa molekilè NH4NO3 80g/mol)
Nitrat amonyòm gen 35% azòt. Si yo bezwen 1g sous azòt, yo bezwen ajoute nitrat amonyòm Y=1/0.35=2.86 g.
2. Kalkil adisyon fosfat
Jeneralman, yo kalkile kilti labou a sou baz yon rapò CNP 100:5:1. Kounye a, pa gen okenn diskisyon sou TP, ki jeneralman rekonèt kòm fosfat. Eksepte pou fosfò òganik espesifik ak dlo ize endistriyèl ipofosfò, yo kalkile adisyon aktyèl la sou baz fosfat. Kantite sous P ki ajoute a se: P=V*G/Z.
Nan fòmil la:
P—dòz sous P
V—volim dlo nan pisin lan
G—diferans nan N ki nesesè pou konplete
Z—kantite fosfat konvèti soti nan sous P
(1) Yo itilize fosfat diidwojèn sodyòm kòm sous P ajoute a (Na2HPO4.7H2O, pwa molekilè 268.07 g/mol). Kontni P nan fosfat diidwojèn sodyòm lan se 11.57%. Si yo bezwen ajoute 1g sous P, yo bezwen ajoute fosfat diidwojèn sodyòm Z=1/ 0.1157=8.64 g.
(2) Yo itilize potasyòm diidwojèn fosfat kòm sous P ajoute a (K2HPO4-3H2O, pwa molekilè 228.22 g/mol). Kontni P nan potasyòm diidwojèn fosfat la se 13.6%. Si yo bezwen ajoute 1g sous P, yo bezwen ajoute potasyòm diidwojèn fosfat Z=1/ 0.136 =7.35 g.
(3) Yo itilize angrè fosfat sipèfosfat kòm yon sous P. Fosfò efikas nan angrè fosfat la se pentoksid fosfò idrosolubl (P2O5, pwa molekilè 141.94g/mol). Kontni fosfò efikas nan angrè fosfat la se 12%, epi kontni P nan P2O5 la se 43.66%. Si yo bezwen 1g sous P, yo bezwen ajoute angrè fosfat Z=1/(0.12×0.4366)=19.09 g.
Sa ki anwo a se pwosesis tretman dlo ize a. Nan tretman dlo ize modèn, tès dlo ize yo reprezante yon gwo pwopòsyon tou. Pou kontwole efè ak pwosesis tretman dlo a, enstriman tès kalite dlo yo endispansab. Lianhua Technology se yon manifakti ki gen 42 ane eksperyans nan pwodiksyon enstriman tès kalite dlo. An 1982, li te devlope metòd espektrofotometri dijesyon rapid COD a, ki ka detekte valè COD nan dlo ize nan 15 minit. Apre sa, li te devlope youn apre lòt yon tès rapid pou azòt amonyak, yon tès rapid pou fosfò total,tès rapid azòt total, ak aparèy pou fè tès BOD. Lianhua kwè ke li ka bay ekipman tès ki an sekirite, fyab ak entelijan pou endistri tès anviwònman an.
Enstriman tès fosfò total Lianhua Technology a itilize metòd anti-espektrofotometrik molibdèn antimony. Yo ajoute pèrsulfat potasyòm nan echantiyon an, yo dijere l a 120° pandan 30 minit, epi answit yo ajoute yon devlopè koulè pou kolorimetri. Enstriman detèminasyon fosfò total Lianhua Technology a mete yon koub sou pye. Apre yo fin mete echantiyon an, enstriman an ka otomatikman kalkile rezilta a epi enprime rezilta a. Valè mezire a egzak.
Enstriman detèminasyon azòt total Lianhua Technology a itilize espektrofotometri iltravyolèt. Yo ajoute pèrsulfat potasyòm alkalin nan echantiyon an, yo dijere l a 122° pandan 40 minit, apre sa yo retire li epi ajoute asid idroklorik dilye. Nan mòd iltravyolèt, yo itilize yon kivèt kwatz pou kolorimetri. Enstriman an kalkile epi enprime rezilta yo otomatikman. Li fasil pou itilize.
Dat piblikasyon: 22 novanm 2024
