Quelle est l'analyse des causes et la solution pour le dépassement de la norme pour l'azote ammoniacal ?

L'azote est le principal nutriment à l'origine de l'eutrophisation des masses d'eau. La pollution par l'azote est à l'origine de nombreux problèmes environnementaux, et le contenu des normes d'émission et des indicateurs numériques s'améliore constamment.
Mécanisme d'élimination de l'azote

L'élimination de l'azote n'est pas assurée par l'élimination de la surabsorption cellulaire, mais par le mécanisme principal :
1. L'azote organique non biodégradable particulaire devient un composant des boues activées par biofloculation et est éliminé du système en excluant les boues activées restantes ;
2. L'azote organique biodégradable particulaire est converti en azote organique biodégradable soluble par hydrolyse. L'azote organique non biodégradable dissous, qui est rejeté avec les effluents traités, détermine la concentration en azote organique des effluents ;
3. L'azote organique biodégradable dissous est converti en azote ammoniacal par l'ammonification des bactéries hétérotrophes, dans laquelle l'urée peut être rapidement hydrolysée en carbonate d'ammonium. Les bactéries nitrifiantes oxydent l'azote ammoniacal en azote nitrique dans des conditions aérobies, et les bactéries dénitrifiantes hétérotrophes réduisent le nitrate en azote gazeux dans des conditions anoxiques, qui est éliminé de l'eau.
En raison de la dénitrification de la zone anoxique qui nécessite une grande quantité de source de carbone, la zone anoxique générale est placée à l'extrémité avant du traitement biologique (extrémité d'admission), mais l'eau d'admission est principalement constituée d'azote ammoniacal, moins d'azote nitrique, et ne peut pas être dénitrifiée, d'où la nécessité d'un reflux interne.
La concentration totale d'azote dans l'effluent du réservoir biochimique et le reflux interne est la même, par conséquent, même dans l'état théorique, le taux d'élimination maximal de l'azote ne peut atteindre que (r+R)/(1+r+R), dont, r est le ratio du reflux interne, R est le ratio du reflux des boues.
Processus d'élimination biochimique de l'azote

Le processus d'élimination biochimique de l'azote comprend principalement l'ammonification, la nitrification et la dénitrification. Le processus de dénitrification comprend l'ensemble du processus de dénitrification et la dénitrification à courte distance, le cycle de génération des bactéries nitrifiantes étant de 5 à 8 jours, le cycle de génération des bactéries dénitrifiantes étant d'environ 15 jours.
1. Processus d'ammonification :
Le processus d'ammonification est la décomposition microbienne des composés organiques azotés pour produire de l'ammoniaque, et peut généralement être divisé en deux étapes. La première étape est la dégradation des composés organiques azotés (protéines, acides nucléiques, etc.) en composés azotés simples tels que les peptides, les acides aminés, les sucres aminés, etc. La deuxième étape est la dégradation des composés azotés simples produits dans le processus de désamidation en NH₃.
2. Processus de nitrification :
Le principe de la réaction de nitrification est le suivant : dans des conditions aérobies, l'ammoniac et l'azote sont oxydés par les bactéries nitrifiantes en nitrite et en nitrate.
Elle comprend deux étapes de réaction de base : les bactéries nitrites impliquées dans la conversion de l'azote ammoniacal en nitrites ; les bactéries nitrates impliquées dans la conversion des nitrites en nitrates.
3. Processus de dénitrification :
Le principe du processus de réaction de dénitrification est le suivant : dans des conditions anoxiques, les bactéries dénitrifiantes réduisent les nitrites et les nitrates en azote et s'échappent des eaux usées, ce qui permet d'atteindre l'objectif d'élimination de l'azote.
La dénitrification est le processus de réaction de nitrification par lequel les nitrates et les nitrites sont réduits en azote. Les bactéries dénitrifiantes sont une classe de micro-organismes anoxiques parthénogénétiques hétérotrophes à énergie chimique. Les bactéries nitrites et les bactéries nitrates sont des autotrophes chimioénergétiques qui utilisent le CO₂, le CO₃²ˉ, le HCO₃-, etc., comme source de carbone, et obtiennent de l'énergie par la réaction d'oxydoréduction du NH₃, du NH⁴﹢, ou du NO²ˉ. Le processus de réaction de nitrification doit être réalisé dans des conditions aérobies et utilise l'oxygène comme accepteur d'électrons et l'azote élémentaire comme donneur d'électrons.
En présence d'oxygène moléculaire, les bactéries dénitrifiantes décomposent la matière organique par oxydation et utilisent l'oxygène moléculaire comme accepteur final d'électrons. En l'absence d'oxygène moléculaire, les bactéries dénitrifiantes utilisent le nitrate et le nitrite dans l'azote ³ ﹢ et l'azote ⁵ ﹢ comme accepteur d'électrons, la matière organique est utilisée comme source de carbone pour fournir le donneur d'électrons afin de fournir de l'énergie et de stabiliser l'oxydation, ce qui montre que la réaction de dénitrification doit se dérouler dans des conditions anoxiques. Cela signifie que la dénitrification doit être effectuée dans des conditions anoxiques.
Au cours de la dénitrification, les bactéries dénitrifiantes ont besoin de sources de carbone organique (par exemple, hydrates de carbone, alcools, acides organiques) comme donneurs d'électrons et utilisent l'azote contenu dans le NO³ˉ pour la respiration anoxique. La réaction de nitrification consomme 4,57 g d'oxygène et 7,14 g d'alcalinité pour 1 g d'azote ammoniacal oxydé, ce qui se traduit par une diminution du pH. Au cours de la dénitrification, l'élimination de l'azote nitrique s'accompagne de l'élimination de la source de carbone, ce qui réduit l'OD à 2,6 g. En outre, le processus de dénitrification compense l'alcalinité de 3,57 g.
Image de l'ensemble du processus de dénitrification et diagrammes du principe biochimique du processus court de dénitrification

L'azote ammoniacal dépasse la norme raison et solution

1. Forte concentration de matière organique
Raison de l'analyse : l'exploitation et la gestion ne sont pas en place, l'effet du prétraitement est médiocre, les MES sont plus nombreuses, de sorte que la concentration de matière organique dans l'eau d'alimentation biochimique du traitement des eaux usées est trop élevée, ce qui a dépassé la capacité de traitement biochimique, conduisant ainsi à une élimination inefficace de la DCO et de l'azote ammoniacal.La DCO est élevée, ce qui inhibe l'activité des bactéries nitrifiantes et favorise l'activité des bactéries anaérobies, ce qui entraîne l'hydrolyse de l'azote organique en ammoniaque, d'où une teneur en azote ammoniacal plus élevée dans les eaux usées.
Solution : arrêter immédiatement la prise d'eau pour l'aération par moulin, l'ouverture continue du reflux interne et externe ; arrêter l'évacuation des boues pour assurer leur concentration ; si la matière organique a provoqué une expansion des bactéries non filamenteuses, on peut ajouter des PAC pour augmenter la floculation des boues, ajouter de l'antimousse pour éliminer l'impact de l'écume. Suivi pour améliorer le niveau de gestion, faire un bon travail de prétraitement en amont, réduire la charge biochimique.
2. Anomalie du reflux interne
Motif de l'analyse : reflux interne anormal dû à une défaillance électrique, à une défaillance mécanique ou à des raisons d'origine humaine. Le reflux interne causé par l'azote ammoniacal dépassant la norme peut également être attribué à l'impact des matières organiques, car il n'y a pas de reflux liquide de nitrification, ce qui fait que le bassin aérobie ne contient qu'une petite quantité d'azote nitrique transporté par le reflux externe, l'environnement anaérobie global, la source de carbone ne sera qu'hydrolysée et acidifiée et ne sera pas métabolisée en dioxyde de carbone échappé, de sorte qu'un grand nombre de matières organiques se retrouvent dans le bassin d'aération, ce qui entraîne une augmentation de l'azote ammoniacal.
Solution : le reflux interne a entraîné une augmentation de l'azote ammoniacal ; révisez la pompe de reflux interne, arrêtez ou réduisez l'apport d'eau pour l'aération mullée ; le système de nitrification s'est effondré ; arrêtez l'apport d'eau pour l'aération mullée ; s'il y a des conditions, la situation est plus urgente ; on peut ajouter des boues biochimiques à un système de dénitrification similaire, afin d'accélérer la récupération du système. Le suivi consiste à vérifier régulièrement la pompe de retour, afin de détecter et de résoudre le problème en temps utile.
3. le pH est trop faible
Analyse de la raison : en général, les micro-organismes doivent se situer dans une fourchette de pH de 6 à 9, ce qui est plus approprié ; en général, un faible pH causé par l'azote ammoniacal dépasse la norme dans trois cas :
a. Le reflux est trop important ou le reflux au niveau de l'aération est trop important, ce qui entraîne le transport d'une grande quantité d'oxygène dans le bassin anoxique, endommage l'environnement anoxique, le métabolisme aérobie des bactéries dénitrifiantes, une partie de la matière organique est métabolisée par voie aérobie, ce qui affecte sérieusement l'exhaustivité de la dénitrification, parce que la dénitrification peut être compensée par le métabolisme de la réaction de nitrification sur l'alcalinité de la moitié, donc en raison de la destruction de l'environnement anoxique conduit à une réduction de l'alcalinité générée par la réduction du pH en dessous du pH approprié de la bactérie de nitrification. Une fois que le pH de la réaction de nitrification est inhibé, l'azote ammoniacal augmente.
b. Le rapport CN de l'eau d'entrée est insuffisant, la raison en est également que la dénitrification est incomplète, que l'alcalinité produite est moindre, ce qui entraîne une diminution du pH.
c. Le pH diminue continuellement en raison de la baisse de l'alcalinité de l'eau d'alimentation.
Solution : si le pH baisse continuellement, il faut commencer à ajouter de l'alcali pour maintenir le pH, puis analyser pour trouver la cause ; si le pH est trop bas et a conduit à l'effondrement du système, il faut tout d'abord augmenter le pH du système, puis ennuyer l'aération ou ajouter le même type de boue.
4. l'OD est trop faible
Analyse des raisons : le vieillissement de l'aérateur et l'aération intermittente peuvent facilement conduire à l'obstruction de l'aérateur, l'oxygénation de l'aération de la piscine et le mélange est bloqué, tandis que la réaction de nitrification est le métabolisme aérobie, besoin de s'assurer que la piscine d'aération de l'oxygène dissous environnement approprié (piscine anoxique DO = 0,2 ~ 0,5mg / L, piscine aérobie DO ≥ 2mg / L) peut être effectuée normalement, et DO est trop faible se traduira par la nitrification est bloquée, l'azote ammoniacal dépasse la norme.
Solution : remplacer la tête d'aération ; augmenter la puissance de conversion de fréquence du ventilateur, augmenter le volume d'air.
5. L'âge de la boue est trop bas
Analyse des raisons : une décharge de boues trop importante et un reflux de boues trop faible entraîneront une réduction de l'âge des boues, car les bactéries ont une période de génération, le TRS est inférieur à la période de génération, ce qui empêchera les bactéries de se rassembler dans le système, la formation de souches dominantes, de sorte que les métabolites correspondants ne pourront pas être éliminés. En général, l'âge des boues est 3 à 4 fois supérieur à la période de génération des bactéries. Dans les séries multiples, le retour des boues n'est pas équilibré et la différence entre le retour des boues de chaque série est trop importante, ce qui entraîne une augmentation de l'azote ammoniacal dans les séries ayant un retour de boues moins important.
Solution : réduire l'apport d'eau ou l'aération en sourdine ; ajouter le même type de boue ; si le problème est causé par un reflux de boue déséquilibré, réduire la série problématique de l'apport d'eau ou de l'aération en sourdine, pour s'assurer que la série normale de fonctionnement sera une partie du reflux de boue vers la série problématique, chaque série de dispositifs de mesure du débit étant mise en place pour faciliter l'observation.
6. Les fluctuations de la qualité de l'eau ont un impact
Analyse du motif : la qualité et la quantité de l'eau fluctuent, la régulation du traitement de la piscine n'est pas en place, ce qui entraîne une augmentation soudaine de l'azote ammoniacal dans l'eau, le système d'élimination de l'azote s'effondre, l'azote ammoniacal de l'eau dépasse la norme.
Solution : S'assurer que le pH du cas, ajouter le même type de boue, ennuyer le système de récupération d'aération ; la fin du processus d'ajouter l'azote ammoniacal remover dosage et le dispositif de réaction pour la gestion d'urgence.
7. Basse température
Analyse des raisons : la température de l'eau en hiver est très basse, en particulier la différence de température entre le jour et la nuit, souvent inférieure à la température nécessaire au métabolisme bactérien, ce qui rend les bactéries dormantes et le système de nitrification anormal.
Solution : enterrer la piscine au stade de la conception ; augmenter la concentration des boues à l'avance ; chauffer l'eau influente à la température appropriée (la température optimale de la réaction de nitrification est généralement 20-30℃, le taux de réaction de nitrification diminue en dessous de 15℃, et s'arrête en dessous de 5℃ ; la température optimale de la dénitrification est 20-40℃, et l'activité des bactéries dénitrifiantes diminue en dessous de 15℃ ; la température optimale des bactéries aérobies communes est généralement 15-30℃).
8. Problème de la sélection des processus
Analyse des raisons : le processus de dénitrification choisi est un simple bassin d'aération, l'oxydation par contact, le SBR et ainsi de suite. En fait, pour s'assurer que le HRT (temps de rétention hydraulique) et le SRT (âge de la boue) sont suffisamment longs, ces processus peuvent désamorcer l'azote ammoniacal, mais ils ne sont pas rentables.
Solution : Prolonger le TRH et le TRS, par exemple en les transformant en BRM pour améliorer l'âge de la boue, etc.