Όταν μιλάμε για επεξεργασία λυμάτων, η ενεργοποιημένη ιλύ είναι αναπόφευκτος πρωταγωνιστής.Αυτά τα μικρά παιδιά δουλεύουν μαζί για να διαλύσουν τη βρωμιά στα λύματα και να το κάνουν καθαρό.Σήμερα, ας μιλήσουμε για την αρχή της χρήσης ενεργού ιλύματος για την αφαίρεση COD και αμμωνίου αζώτου, καθώς και τις περίπλοκες σχέσεις μεταξύ τους.
Ας μιλήσουμε πρώτα για το COD, που σημαίνει χημική ζήτηση οξυγόνου.Οι ουσίες αυτές είναι κυρίως οργανικές ενώσεις.Για την επεξεργασία λυμάτων, η μείωση της COD σημαίνει την επεξεργασία αυτών των οργανικών ενώσεων.
Η απομάκρυνση της COD από την ενεργοποιημένη λάσπη βασίζεται κυρίως στη μεταβολική διαδικασία των μικροοργανισμών.Μεταξύ αυτώνΑυτά τα βακτήρια είναι σαν σούπερ τροφίμους, απορροφώντας οργανική ύλη από το περιβάλλον στο σώμα τους μέσω των κυτταρικών μεμβρανών.Είναι σαν να ρουφάμε το τσάι στο στόμα μας με ένα καλαμάκι.Η οργανική ύλη που εισέρχεται στο κύτταρο υποβάλλεται σε μια σειρά από πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις υπό την δράση διαφόρων ενζύμων, που είναι σαν να ανοίγει ένα χημικό εργοστάσιο στο βακτηριακό σώμα.η οργανική ύλη αποσυντίθεται σε διοξείδιο του άνθρακαΤο διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται στον αέρα, αφήνοντας νερό στο καθαρισμένο νερό.Ορισμένα μικροσωματίδια χρησιμοποιούνται από τα βακτήρια για να συνθέσουν τις δικές τους κυτταρικές ουσίες για ανάπτυξη και αναπαραγωγήΟι περισσότεροι από αυτούς είναι από τους περισσότερους οργανισμούς, ενώ άλλοι συνεχίζουν να συμμετέχουν σε άλλες μεταβολικές αντιδράσεις.καταναλώνεται μεγάλη ποσότητα COD στα λύματα, και η ποιότητα του νερού καθαρίζεται.
Το άζωτο της αμμωνίας αναφέρεται στο άζωτο που υπάρχει στο νερό με τη μορφή ελεύθερης αμμωνίας (NH3) και ιόντων αμμωνίου (NH4+).Τα οικιακά λύματα και πολλά βιομηχανικά λύματα περιέχουν σημαντική ποσότητα αμμωνικού αζώτουΗ αμμωνία είναι επίσης ένα σημαντικό εργαλείο στην επεξεργασία των λυμάτων.Η απομάκρυνση του αμμωνιακού αζώτου με ενεργή ιλύ βασίζεται κυρίως σε δύο διαδικασίες: νιτροποίηση και απονιτροποίηση, οι οποίες ολοκληρώνονται από διαφορετικούς τύπους μικροοργανισμών που συνεργάζονται.Η διαδικασία νιτριποίησης είναι η μετατροπή του αμμωνικού αζώτου σε νιτρικό αζώτο (NO3-)Τα νιτροποιητικά βακτήρια μπορούν να χωριστούν σε δύο είδη.το οποίο οξειδώνει πρώτα το αμμωνικό άζωτο σε νιτροειδές άζωτο (NO2-)Η διαδικασία αυτή είναι σαν να προσθέτουμε ένα μικρό επιπλέον στρώμα σε ένα μικρό σπίτι. Ένας άλλος τύπος είναι τα νιτροποιητικά βακτήρια, τα οποία οξειδώνουν περαιτέρω το νιτρικό άζωτο σε νιτρικό άζωτο, ισοδύναμο με την κάλυψη ενός σπιτιού.Τα νιτροποιητικά βακτήρια χρειάζονται οξυγόνο για τη δουλειά τους, οπότε αυτή η διαδικασία διεξάγεται υπό αερόβες συνθήκες.
Η διαδικασία απονυτρίωσης είναι το αντίθετο της διαδικασίας νιτρίωσης, η οποία μετατρέπει το νιτρικό άζωτο πίσω σε άζωτο και το απελευθερώνει στον αέρα.Αυτά που κάνουν αυτή τη δουλειά είναι τα βακτήρια απονιτρίωσης, που χρησιμοποιούν οργανική ύλη στα λυμάτων ως δότες ηλεκτρονίων σε αναερόβια περιβάλλοντα για τη σταδιακή μείωση του νιτρικού αζώτου σε νιτρικό αζώτο, οξείδιο του αζώτου, οξείδιο του αζώτου,και τελικά αέριο αζώτουΑυτή η διαδικασία είναι σαν να γκρεμίζουμε ένα παλιό σπίτι λίγο-πολύ, και τελικά να το μετατρέπουμε σε αέρα που εξαφανίζεται.αλλά χρησιμοποιεί επίσης οργανική ύλη στα λύματα για να μειώσει την COD, το οποίο μπορεί να περιγραφεί σαν να σκοτώνεις δύο πουλιά με μια πέτρα.
Στη συνέχεια, ας μιλήσουμε για τη σχέση μεταξύ COD και αμμωνία αζώτου αφαίρεσης.Πρώτον,Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η διαδικασία της απονιτρίωσης απαιτεί οργανική ύλη ως δότης ηλεκτρονίων.Εάν η περιεκτικότητα σε COD στα λύματα είναι πολύ χαμηλή και δεν υπάρχει αρκετή οργανική ύλη για την παροχή ενέργειας και ηλεκτρονίωνΓια παράδειγμα, εάν υπάρχει πολύ μικρή COD στα λύματα, η ατμόσφαιρα θα πρέπει να απομακρυνθεί.Τα βακτήρια απονυτρίφησης είναι σαν εργάτες που δεν έχουν φάει αρκετά και δεν έχουν την ενέργεια να εργαστούν.Το νιτρικό άζωτο δεν μπορεί να μετατραπεί ομαλά σε αέριο άζωτο και το αμμωνικό άζωτο δεν μπορεί να αφαιρεθεί.
Αντίθετα, η διαδικασία αφαίρεσης του αμμωνικού αζώτου επηρεάζει επίσης την αφαίρεση του COD.Η διαδικασία αυτή καταναλώνει επίσης μια ορισμένη ποσότητα οργανικής ύλης.Επειδή η ανάπτυξη και ο μεταβολισμός των νιτροποιητικών βακτηρίων απαιτούν επίσης ενέργεια, μέρος της οποίας προέρχεται από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης.το επίπεδο της περιεκτικότητας σε αμμωνικό αζώτο και η ένταση της αντίδρασης νιτρίωσης θα επηρεάσουν έμμεσα την αφαίρεση της οργανικής ύλης (COD).
Ας μιλήσουμε για τη συνεργική τους επίδραση. Στο σύστημα ενεργού ιλύ, οι μικροοργανισμοί που αφαιρούν το COD και το αμμωνικό άζωτο δεν είναι ανεξάρτητοι, σχηματίζουν ένα συνεργατικό οικοσύστημα.Στην αερόβια ζώνη, τα ετεροτροφικά βακτήρια παρέχουν ένα κατάλληλο περιβάλλον διαβίωσης για νιτροποίηση των βακτηρίων, αφαιρώντας παράλληλα την COD.μείωση της BOD (βιοχημικής ζήτησης οξυγόνου), ο οποίος είναι επίσης ένας δείκτης της περιεκτικότητας σε οργανική ύλη και στενά συνδεδεμένος με την COD) στο νερό,ώστε τα νιτροποιητικά βακτήρια να μην είναι σε μειονεκτική θέση λόγω του ανταγωνισμού για διαλυμένο οξυγόνο με τα ετεροτροφικά βακτήριαΣτην ανοξική ζώνη, denitrifying bacteria utilize the intermediate products or residual organic matter generated during the COD removal process as a carbon source to complete the denitrification process and remove ammonia nitrogenΕίναι σαν διαφορετικές διαδικασίες σε μια γραμμή παραγωγής, όπου όλοι εργάζονται μαζί για να ολοκληρώσουν το μεγάλο έργο της επεξεργασίας λυμάτων.
Η διαδικασία απομάκρυνσης του COD και του αμμωνικού αζώτου από την ενεργοποιημένη λάσπη είναι σαν ένα προσεκτικά χορεωμένο χορό, με τους μικροοργανισμούς να δείχνουν τις δικές τους ικανότητες.Οι διαδικασίες απομάκρυνσης του COD και του αμμωνικού αζώτου είναι αλληλένδετεςΜόνο με την βαθιά κατανόηση αυτών των αρχών και σχέσεων μπορούμε να ελέγξουμε καλύτερα το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, να εξασφαλίσουμε την αποτελεσματική και σταθερή λειτουργία του,μετατρέπουν το βρώμικο νερό σε καθαρό νερό, και να προστατεύσουμε το περιβάλλον μας.
