Στις σύγχρονες διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων, η προσθήκη πηγών άνθρακα αποτελεί κρίσιμο λειτουργικό βήμα.Σκοπός είναι η προώθηση της ανάπτυξης και της μεταβολικής δραστηριότητας των μικροοργανισμών παρέχοντας τις απαραίτητες πηγές οργανικού άνθρακα, επιτυγχάνοντας έτσι την αποτελεσματική απομάκρυνση θρεπτικών ουσιών όπως το άζωτο και το φωσφόρο από τα λύματα.Ο ακριβής υπολογισμός της ποσότητας της προστιθέμενης πηγής άνθρακα δεν συνδέεται μόνο με τη βελτίωση της αποδοτικότητας της επεξεργασίας, αλλά επίσης επηρεάζει άμεσα το λειτουργικό κόστος και τα περιβαλλοντικά οφέλη.
Βασική αρχή υπολογισμού της δοσολογίας 01 από πηγή άνθρακα
Ο υπολογισμός της δοσολογίας της πηγής άνθρακα βασίζεται κυρίως σε παράγοντες όπως ο λόγος BOD5/COD, ο ρυθμός απονυτριποίησης και η συνολική απαλλαγή αζώτου που απαιτείται.:δόση της πηγής άνθρακα (υπολογιζόμενη ως COD) = ((θεωρητική COD που απαιτείται για την απονιτρίωση - βιοαποδομήσιμη COD στα λύματα και στα ακατέργαστα ύδατα) × συντελεστής μετατροπής.Ο συντελεστής μετατροπής καθορίζεται συνήθως με βάση την πραγματική τεχνική εμπειρία ή δοκιμές προσομοίωσης εργαστηρίου..
02 Παράγοντες που επηρεάζουν τη δοσολογία της πηγής άνθρακα
Κατά τη διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων, η προσθήκη πηγών άνθρακα ως απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη των μικροβίων και την απονιτρίωση απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση πολλών παραγόντων,συμπεριλαμβανομένων, αλλά όχι περιορισμένων, των ακόλουθων::
Δείκτες παρακολούθησης της ποιότητας των υδάτων: λόγος C/N (σύνδεσμος αζώτου άνθρακα): λόγος μεταξύ COD (χημική ζήτηση οξυγόνου) και συνολικού αζώτου (TN) ή αζώτου Kjeldahl (TKN) στα λύματα.Για να εξασφαλιστεί η πλήρης διαδικασία απονυτρίωσης, απαιτείται συνήθως να διατηρηθεί κατάλληλη αναλογία C/N, όπως μεταξύ 4:1 και 6:1Περιεκτικότητα σε άζωτο αμμωνίας: Όταν το άζωτο αμμωνίας στα λύματα υπερβαίνει το πρότυπο,είναι απαραίτητο να συμπληρωθεί η πηγή άνθρακα για την εξισορρόπηση του συστήματος αντίδρασης και τη βελτίωση της ακεραιότητας της απονιτρίωσηςΑπαιτήσεις σταδίου βιολογικής επεξεργασίας: στάδιο καλλιέργειας και εξημέρωσης ενεργού ιλύου: Σε αυτό το στάδιο,οι μικροοργανισμοί χρειάζονται επαρκείς πηγές άνθρακα για να προωθήσουν την ταχεία αναπαραγωγή και την προσαρμογή στο περιβάλλον- Αν η πηγή άνθρακα στο ακατέργαστο νερό είναι ανεπαρκής, απαιτούνται πρόσθετες προσθήκες.Επιλέξτε τον κατάλληλο τύπο και το σημείο ένεσης της πηγής άνθρακα για να εξασφαλιστεί ότι η πηγή άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά στην δεξαμενή απονιτρίωσης., αποφεύγοντας την απώλεια ή την πρόωρη κατανάλωση.
Βιοαποδομικότητα των λυμάτων: Τύποι οργανικής ύλης και δυσκολία αποδόμησης • Οι διάφοροι τύποι οργανικών πηγών άνθρακα παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη βιοδιαθεσιμότητα των μικροοργανισμών.Θα πρέπει να επιλέγονται πηγές μικρών μορίων άνθρακα οι οποίες είναι εύκολο να αποδοθούν και να εξετάζεται η ικανότητά τους να καλύπτουν τις μεταβολικές ανάγκες των μικροοργανισμών υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Οικονομία και ασφάλεια: Κόστος της πηγής άνθρακα: Η επιλεγμένη πηγή άνθρακα πρέπει να έχει υψηλά οικονομικά οφέλη, δηλαδή να μπορεί να επιτύχει καλά αποτελέσματα επεξεργασίας με ελαχιστοποίηση των λειτουργικών δαπανών.Ασφάλεια αποθήκευσης και χρήσης: Οι προστιθέμενες πηγές άνθρακα όπως η μεθανόλη, το οξικό οξύ κλπ. πρέπει να έχουν καλή σταθερότητα αποθήκευσης και να χρησιμοποιούνται με ασφάλεια για την πρόληψη διαρροών και ρύπανσης του περιβάλλοντος ή κινδύνων για την ασφάλεια.
Ευελιξία ελέγχου της διαδικασίας: θέση και μέθοδος του σημείου δοσολογίας: καθορισμός της βέλτιστης θέσης του σημείου δοσολογίας με βάση τα χαρακτηριστικά της ροής της διαδικασίας,όπως αν βρίσκεται στην ανοξική ή αναερόβια ζώνη, και κατά πόσον πρέπει να υιοθετηθεί συνεχής ή διαλείπουσα δοσολογία.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις και κανονιστικοί περιορισμοί: Κίνδυνος δευτερογενούς ρύπανσης: Διασφάλιση ότι η προσθήκη πηγών άνθρακα δεν θα προκαλέσει νέες εκπομπές ρύπων και συμμόρφωση με τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς.Μόνο συνδυάζοντας όλους τους παραπάνω παράγοντες μπορεί να διαμορφωθεί μια επιστημονικά εύλογη στρατηγική προσθήκης πηγών άνθρακα, βελτιώνοντας αποτελεσματικά την ανισορροπία των πηγών άνθρακα στα λύματα και βελτιστοποιώντας την απόδοση ολόκληρου του συστήματος επεξεργασίας των λύμων.
Μέθοδος υπολογισμού της ποσότητας πηγής άνθρακα που προστίθεται στο 03
Ο υπολογισμός της δοσολογίας της πηγής άνθρακα αποτελεί κρίσιμο βήμα στην επεξεργασία λυμάτων, το οποίο χρησιμοποιείται για την συμπλήρωση του οργανικού άνθρακα που απαιτείται για την ανάπτυξη των μικροβίων και την προώθηση των διεργασιών βιοδιασπώσεως.Υπάρχουν δύο διαφορετικές μεθόδους υπολογισμού.: μια απλή μέθοδος υπολογισμού που βασίζεται στη ζήτηση αφαίρεσης αζώτου: όταν χρησιμοποιείται το συνολικό άζωτο Kjeldahl (TKN) στα λύματα ως σημείο αναφοράς,ο ακόλουθος τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της ποσότητας της εξωτερικής πηγής άνθρακα που πρέπει να προστεθεί (υπολογίζεται ως χημική ζήτηση οξυγόνου COD): Cm=20N - C, όπου Cm αντιπροσωπεύει την ποσότητα της εξωτερικής πηγής άνθρακα που πρέπει να προστεθεί (mg/l ή kg/ημέρα, ανάλογα με την μονάδα V), 20 είναι ο λόγος CN,που είναι η θεωρητική μάζα του κατανεμημένου άνθρακα ανά γραμμάριο αζώτου; N είναι η ποσότητα του συνολικού αζώτου Kjeldahl (TKN) που πρέπει να αφαιρεθεί (mg/l ή kg/ημέρα) · C είναι η διαφορά της πηγής άνθρακα μεταξύ της εισροής και της εξόδου,η οποία είναι η διαφορά μεταξύ της διαθέσιμης COD στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων και της πραγματικής απαιτούμενης COD (mg/l ή kg/ημέρα)Μέθοδος υπολογισμού με βάση τη διαφορά COD και το ποσοστό συνεισφοράς COD: καθορίζεται η δοσολογία της πηγής άνθρακα με βάση τη διαφορά COD και το ποσοστό συνεισφοράς COD (εφαρμόζεται σε ευρύτερο φάσμα σενάριων,λαμβανομένης υπόψη της εισροής, εκροές και τιμές στόχου COD): Δόση πηγής άνθρακα (kg/d) = διαφορά COD (kg/d) / ποσοστό συνεισφοράς COD.Η διαφορά COD αναφέρεται στο κενό COD που λαμβάνεται αφαιρώντας την πραγματική τιμή COD εισροής από την τιμή COD-στόχο της δεξαμενής επεξεργασίας.Ο συντελεστής συνεισφοράς του COD αναφέρεται στο ποσοστό των προστιθέμενων πηγών άνθρακα που μπορούν να μετατραπούν σε COD κατά τη διάρκεια της βιοχημικής αντίδρασης.η επιλογή κατάλληλων μεθόδων υπολογισμού θα πρέπει να καθορίζεται με βάση ειδικές παραμέτρους ποιότητας του νερού, τη ροή της διαδικασίας και τις διατροφικές ανάγκες του μικροβιακού συστήματος.
