Qual è l'analisi delle cause e la soluzione per l'azoto ammoniacale che supera lo standard?
L'azoto è il principale nutriente che causa l'eutrofizzazione dei corpi idrici, l'inquinamento da fonti di azoto causa molti problemi di pericolosità ambientale, il contenuto delle norme sulle emissioni e gli indicatori numerici sono in costante miglioramento.
Meccanismo di rimozione dell'azoto
L'eliminazione dell'azoto non avviene attraverso la rimozione del sovraassorbimento cellulare, ma il meccanismo principale:
1. L'azoto organico non biodegradabile in forma particellare diventa un componente del fango attivo attraverso la bioflocculazione e viene rimosso dal sistema escludendo il fango attivo rimanente;
2. L'azoto organico biodegradabile particolato viene convertito in azoto organico biodegradabile solubile attraverso l'idrolisi. L'azoto organico non biodegradabile disciolto, che viene scaricato con l'effluente trattato, determina la concentrazione di azoto organico dell'effluente;
3. L'azoto organico biodegradabile disciolto viene convertito in azoto ammoniacale attraverso l'ammonificazione dei batteri eterotrofi, in cui l'urea può essere rapidamente idrolizzata in carbonato di ammonio. I batteri nitrificanti ossidano l'azoto ammoniacale in azoto nitrico in condizioni aerobiche, mentre i batteri denitrificanti eterotrofi riducono il nitrato in azoto gassoso in condizioni anossiche, che viene eliminato dall'acqua.
A causa dell'area anossica la denitrificazione richiede una grande quantità di fonte di carbonio, quindi l'area anossica generale è collocata nella parte anteriore del trattamento biologico (estremità di aspirazione), ma l'acqua di aspirazione è per lo più azoto ammoniacale, meno azoto nitrico, non può essere denitrificata, quindi è necessario un reflusso interno.
La concentrazione totale di azoto nell'effluente della vasca biochimica e nel reflusso interno è la stessa, pertanto, anche allo stato teorico, il tasso massimo di rimozione dell'azoto può raggiungere solo (r+R)/(1+r+R), di cui, r è il rapporto del reflusso interno, R è il rapporto del reflusso del fango.
Processo di rimozione biochimica dell'azoto
Il processo di rimozione biochimica dell'azoto comprende principalmente il processo di ammonificazione, il processo di nitrificazione e il processo di denitrificazione, il quale contiene l'intero processo di denitrificazione e la denitrificazione a breve distanza, con un ciclo di generazione dei batteri nitrificanti di 5~8 giorni e un ciclo di generazione dei batteri denitrificanti di circa 15 giorni.
1. Processo di ammonificazione:
Il processo di ammonificazione è la decomposizione microbica di composti organici azotati per produrre ammoniaca; in genere può essere suddiviso in due fasi. La prima fase è la degradazione dei composti organici azotati (proteine, acidi nucleici, ecc.) in composti azotati semplici come peptidi, aminoacidi, aminozuccheri, ecc. La seconda fase è la degradazione dei composti azotati semplici prodotti nel processo di deamidazione in NH₃.
2. Processo di nitrificazione:
Il principio del processo di nitrificazione è il seguente: in condizioni aerobiche, l'ammoniaca e l'azoto vengono ossidati dai batteri nitrificanti in nitriti e nitrati.
Comprende due fasi di reazione fondamentali: i batteri nitritici coinvolti nella conversione dell'azoto ammoniacale in nitrito; i batteri nitratici coinvolti nella conversione del nitrito in nitrato.
3. Processo di denitrificazione:
Il principio del processo di reazione di denitrificazione è il seguente: in condizioni anossiche, i batteri denitrificanti riducono i nitriti e i nitrati in azoto e fuoriescono dalle acque reflue, in modo da raggiungere lo scopo della rimozione dell'azoto.
La denitrificazione è il processo di reazione di nitrificazione di nitrati e nitriti ridotti ad azoto; i batteri denitrificanti sono una classe di microrganismi eterotrofi partenogenetici anossici ad energia chimica. I batteri dei nitriti e i batteri dei nitrati sono autotrofi chemioenergetici, che utilizzano CO₂, CO₃²ˉ, HCO₃-, ecc. come fonte di carbonio e ottengono energia attraverso la reazione redox di NH₃, NH⁴﹢ o NO²ˉ. Il processo di nitrificazione deve avvenire in condizioni aerobiche e utilizza l'ossigeno come accettore di elettroni e l'azoto elementare come donatore di elettroni.
In presenza di ossigeno molecolare, i batteri denitrificanti effettuano la decomposizione ossidativa della materia organica, utilizzando l'ossigeno molecolare come accettore finale di elettroni; in assenza di ossigeno molecolare, i batteri denitrificanti utilizzano i nitrati e i nitriti presenti nel N ³ ﹢ e nel N ⁵ ﹢ come accettore di elettroni, mentre la materia organica viene utilizzata come fonte di carbonio per fornire il donatore di elettroni per fornire energia e stabilizzazione ossidativa; ciò significa che la reazione di denitrificazione deve avvenire in condizioni anossiche. Ciò significa che la denitrificazione deve avvenire in condizioni anossiche.
Durante la denitrificazione, i batteri denitrificanti hanno bisogno di fonti di carbonio organico (ad esempio, carboidrati, alcoli, acidi organici) come donatori di elettroni e utilizzano l'azoto in NO³ˉ per la respirazione anossica. La reazione di nitrificazione consuma 4,57 g di ossigeno e 7,14 g di alcalinità per 1 g di azoto ammoniacale ossidato, il che si manifesta con una diminuzione del pH. Durante la denitrificazione, la rimozione dell'azoto nitrico è accompagnata dalla rimozione della fonte di carbonio, che viene scontata a DO2,6g; inoltre, il processo di denitrificazione compensa l'alcalinità di 3,57g.
Immagine dell'intero processo di denitrificazione e breve processo di denitrificazione diagrammi di principio biochimico
L'azoto ammoniacale supera il motivo e la soluzione standard
1. Alta concentrazione di materia organica
Motivo dell'analisi: il funzionamento e la gestione non sono adeguati, l'effetto del pretrattamento è scarso, la SS è maggiore, per cui la concentrazione di materia organica nell'acqua di alimentazione biochimica del trattamento delle acque reflue è troppo elevata, il che ha superato la capacità di trattamento della biochimica, portando così alla rimozione del COD e dell'azoto ammoniacale in modo inefficiente.Il COD è elevato, il che inibisce l'attività dei batteri nitrificanti e contribuisce a dare spazio all'attività dei batteri anaerobici, che portano all'idrolisi dell'azoto organico in ammoniaca, causando un aumento del contenuto di azoto ammoniacale delle acque reflue. più elevato.
Soluzione: interrompere immediatamente l'ingresso dell'acqua per l'aerazione del mulino, l'apertura continua del reflusso interno ed esterno; interrompere lo scarico dei fanghi per garantire la concentrazione dei fanghi; se la materia organica ha causato l'espansione dei batteri non filamentosi, è possibile aggiungere PAC per aumentare la flocculazione dei fanghi, aggiungere antischiuma per eliminare l'impatto della schiuma. Migliorare il livello di gestione, fare un buon lavoro di pretrattamento front-end, ridurre il carico biochimico.
2. Anomalia del reflusso interno
Motivo dell'analisi: reflusso interno anomalo dovuto a guasto elettrico, guasto meccanico o cause antropiche. Il reflusso interno causato dall'azoto ammoniacale superiore alla norma può essere attribuito anche all'impatto della materia organica, perché non c'è reflusso di liquido di nitrificazione, con conseguente piscina aerobica solo una piccola quantità di azoto nitrico trasportato dal reflusso esterno, l'ambiente anaerobico complessivo, la fonte di carbonio sarà solo idrolizzata e acidificata e non sarà metabolizzata in fuga di anidride carbonica, quindi un gran numero di materia organica nella vasca di aerazione, con conseguente aumento di azoto ammoniacale.
Soluzione: il reflusso interno ha portato a un elevato livello di azoto ammoniacale, revisionare la pompa di reflusso interna, interrompere o ridurre l'apporto di acqua per l'aerazione con il mulino; il sistema di nitrificazione è collassato, interrompere l'apporto di acqua per l'aerazione con il mulino, se ci sono le condizioni, la situazione è più urgente, è possibile aggiungere a un sistema di denitrificazione simile fanghi biochimici, per accelerare il recupero del sistema. Controllare regolarmente la pompa di ritorno, per individuare e risolvere tempestivamente il problema.
3. Il pH è troppo basso
Analizzare il motivo: in generale i microrganismi dovrebbero essere nell'intervallo pH=6-9 è più appropriato, in genere il pH basso causato dall'azoto ammoniacale supera lo standard ci sono tre casi:
a. All'interno del reflusso è troppo grande o all'interno del reflusso all'aerazione aperta troppo grande, con conseguente trasporto di una grande quantità di ossigeno nella piscina anossica, danni all'ambiente anossico, metabolismo aerobico dei batteri denitrificanti, parte della materia organica è metabolizzata aerobicamente, che compromette seriamente la completezza della denitrificazione, poiché la denitrificazione può essere compensata dal metabolismo della reazione di nitrificazione dalla metà dell'alcalinità, la distruzione dell'ambiente anossico porta a una riduzione dell'alcalinità generata dalla riduzione del pH al di sotto del pH appropriato del batterio di nitrificazione. Dopo che il pH della reazione di nitrificazione è inibito, l'azoto ammoniacale aumenta.
b. Il rapporto CN dell'acqua in ingresso è insufficiente, il motivo è anche la denitrificazione incompleta, l'alcalinità prodotta è minore, con conseguente diminuzione del pH.
c. Il pH diminuisce continuamente a causa della diminuzione dell'alcalinità dell'acqua di alimentazione.
Soluzione: constatato che il pH è in continuo calo, si dovrebbe iniziare ad aggiungere alcali per mantenere il pH, e poi analizzare per trovare la causa; se il pH è troppo basso ha portato al collasso del sistema, prima di tutto, per aggiungere il pH del sistema, e poi l'aerazione noioso o l'aggiunta dello stesso tipo di fango.
4.Il DO è troppo basso
Analisi dei motivi: l'invecchiamento dell'aeratore e l'aerazione intermittente possono facilmente portare all'intasamento dell'aeratore, l'ossigenazione e la miscelazione della piscina sono bloccate, mentre la reazione di nitrificazione è il metabolismo aerobico, è necessario garantire che la piscina di aerazione dell'ossigeno disciolto ambiente adatto (anossico piscina DO = 0,2 ~ 0,5 mg / L, aerobico piscina DO ≥ 2 mg / L) può essere effettuata normalmente, e DO è troppo basso si tradurrà in nitrificazione è bloccato, l'azoto ammoniacale supera lo standard.
Soluzione: sostituire la testa di aerazione; aumentare la potenza di conversione della frequenza del ventilatore, aumentare il volume d'aria.
5. L'età del fango è troppo bassa
Analisi dei motivi: un eccessivo scarico dei fanghi e un reflusso dei fanghi troppo scarso portano a una riduzione dell'età dei fanghi, perché i batteri hanno un periodo di generazione, il SRT è inferiore al periodo di generazione, quindi i batteri non possono essere riuniti nel sistema, la formazione di ceppi dominanti, quindi i metaboliti corrispondenti non possono essere rimossi. In genere l'età del fango è 3-4 volte il periodo di generazione batterica. Nelle multiserie, il ritorno dei fanghi non è bilanciato e la differenza tra il ritorno dei fanghi di ciascuna serie è troppo grande, il che porta all'aumento dell'azoto ammoniacale nelle serie con un ritorno di fanghi inferiore.
Soluzione: ridurre l'apporto di acqua o l'aerazione silenziosa; aggiungere lo stesso tipo di fango; se il problema è causato da un reflusso sbilanciato del fango, ridurre la serie problematica di apporto di acqua o l'aerazione silenziosa, per garantire che la serie normale di funzionamento sarà parte del reflusso del fango alla serie problematica, ogni serie di dispositivi di misurazione del flusso impostati per facilitare l'osservazione.
6. Le fluttuazioni della qualità dell'acqua hanno un impatto
Analisi dei motivi: fluttuazioni della qualità e della quantità dell'acqua, assenza di un trattamento di regolazione della piscina, con conseguente aumento improvviso dell'azoto ammoniacale nell'acqua, collasso del sistema di rimozione dell'azoto, superamento della norma da parte dell'azoto ammoniacale nell'acqua.
Soluzione: Assicurarsi che il pH del caso, aggiungere lo stesso tipo di fango, annoiato sistema di recupero di aerazione; la fine del processo per aggiungere ammoniaca azoto remover dosaggio e dispositivo di reazione per la gestione delle emergenze.
7. Bassa temperatura
Analisi dei motivi: la temperatura invernale dell'acqua è molto bassa, soprattutto la differenza di temperatura tra il giorno e la notte, spesso inferiore alla temperatura necessaria per il metabolismo batterico, rendendo i batteri dormienti e il sistema di nitrificazione anormale.
Soluzione: interrare la piscina in fase di progettazione; aumentare la concentrazione di fango in anticipo; riscaldare l'acqua in ingresso alla temperatura appropriata (la temperatura ottimale della reazione di nitrificazione è generalmente di 20-30℃, il tasso di reazione di nitrificazione diminuisce al di sotto di 15℃ e si arresta al di sotto di 5℃; la temperatura ottimale della denitrificazione è di 20-40℃ e l'attività dei batteri denitrificanti diminuisce al di sotto di 15℃; la temperatura ottimale dei comuni batteri aerobici è generalmente di 15-30℃).
8. Problema della selezione del processo
Analisi dei motivi: il processo di denitrificazione scelto è la semplice vasca di aerazione, l'ossidazione per contatto, l'SBR e così via; infatti, per garantire che l'HRT (tempo di ritenzione idraulica) e l'SRT (età del fango) siano sufficientemente lunghi, questi processi possono essere de-ammoniaci, ma non economici.
Soluzione: Estendere l'HRT e l'SRT, ad esempio trasformando il sistema in MBR per migliorare l'età del fango, ecc.