Συνεργάτες στον τομέα της επεξεργασίας νερού και νεοεισερχόμενοι στον κλάδο,Σήμερα θα μιλήσουμε για κάτι που μπορεί να φαίνεται ασήμαντο στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων αλλά παίζει σημαντικό ρόλο..
Όταν οι άνθρωποι ακούν τον όρο "πηγή άνθρακα", η πρώτη τους σκέψη είναι συχνά οργανικές πηγές άνθρακα όπως η γλυκόζη ή το οξικό νάτριο, τις οποίες θεωρούν βασικούς πυλώνες της αφαίρεσης του αζώτου και του φωσφόρου.Ως αποτέλεσμαΑλλά ειλικρινά, χωρίς ανόργανες πηγές άνθρακα, τα βιολογικά συστήματα επεξεργασίας θα μπορούσαν να "χτυπήσουν ένα ξεσπάσιμο," οδηγώντας σε απότομη μείωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας.
Σήμερα, θα το αναλύσουμε βήμα προς βήμα για να εξηγήσουμε τι είναι στην πραγματικότητα οι ανόργανες πηγές άνθρακα και τι ρόλο παίζουν στην επεξεργασία λυμάτων.
Πρώτα, πρέπει να ξεκαθαρίσουμε: τι είναι μια ανόργανη πηγή άνθρακα;
Για να το θέσουμε ξεκάθαρα, οι ανόργανες πηγές άνθρακα είναι ενώσεις άνθρακα που στερούνται δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου, με άλλα λόγια, πηγές άνθρακα χωρίς "οργανική" γεύση.Οι συνηθισμένες ανόργανες πηγές άνθρακα που συναντάμε είναι στην πραγματικότητα μόνο μερικά είδηΤα ακατέργαστα υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ανθρακούχων είναι τα νάτριο-βικαρονικό, το νάτριο-καρβονικό, το ασβέστιο και το ανθρακικό οξύ, τα οποία σχηματίζονται από διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα στο νερό.Σε αντίθεση με τις οργανικές πηγές άνθρακαΟι ανόργανες πηγές άνθρακα έχουν απλούστερη δομή.τα μικρόβια μπορούν να τα "απορροφήσουν" άμεσα ή να τα επεξεργαστούν ελαφρώς για χρήσηΑυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα στις βιοχημικές αντιδράσεις στην επεξεργασία λυμάτων.
Κάποιος μπορεί να ρωτήσει, "Δεν έχουμε ήδη οργανικές πηγές άνθρακα στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων μας για να παρέχουμε ενέργεια στους μικροοργανισμούς; Γιατί χρειαζόμαστε ακόμα ανόργανες πηγές άνθρακα;" Χτυπάς το καρφί στο κεφάλιΟ ρόλος των ανόργανων πηγών άνθρακα δεν είναι μόνο αυτός ενός "εφεδρικού παίκτη" σε πολλά σενάρια, είναι στην πραγματικότητα ο "κυριότερος παίκτης".
Ας ξεκινήσουμε με την βασική διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων, την διαδικασία αφαίρεσης του αζώτου.Κατά τη διάρκεια της απονιτρίωσηςΟι μικροοργανισμοί χρειάζονται οργανικές πηγές άνθρακα ως δωρητές ηλεκτρονίων, πράγμα που είναι σωστό.Τα νιτροποιητικά βακτήρια είναι αυτοτροφικοί μικροοργανισμοίΤι σημαίνει αυτότροφος; It means they don’t rely on consuming organic carbon for survival but instead absorb inorganic carbon sources and utilize the energy generated from oxidizing ammonia nitrogen to synthesize the cellular materials they needΣκεφτείτε το: αν το σύστημα νιτροποίησης δεν διαθέτει επαρκείς ανόργανες πηγές άνθρακα, τα νιτροποιητικά βακτήρια δεν θα έχουν αρκετή "τροφή" και η ανάπτυξη και η αναπαραγωγή τους θα περιορίζονται.ΣυνεπώςΤο τελικό αποτέλεσμα είναι η υπερπροσδιορισμός του αμμωνίου, ολόκληρο το σύστημα απευθείας.
Ένα κοινό πρακτικό παράδειγμα που συναντάμε είναι: πολλές ροές βιομηχανικών λυμάτων, όπως τα χημικά λυματα και τα λυματα ηλεκτροπληρωμής,έχουν εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανικό άνθρακα, αλλά υψηλά επίπεδα αμμωνίου αζώτουΌταν αυτά τα λύματα εισέρχονται στο σύστημα βιοχημικής επεξεργασίας, οι διαθέσιμες πηγές οργανικού άνθρακα είναι ανεπαρκείς για την απονιτρίωση, πόσο μάλλον για την κάλυψη των αναγκών των νιτροποιητικών βακτηρίων.Αν προσθέσουμε μόνο οργανικές πηγές άνθρακα σε αυτό το σημείοΕπομένως, πρέπει να συμπληρώσουμε ανόργανες πηγές άνθρακα όπως το νάτριο για να παρέχουμε στα νιτροποιητικά βακτήρια "τροφή"." Αυτό εξασφαλίζει την ομαλή εξέλιξη της αντίδρασης νιτρίωσης και θέτει μια σταθερή βάση για την επακόλουθη απονιτρίωση και αφαίρεση του αζώτου..
Εκτός από την υποστήριξη της αντίδρασης νιτρίωσης, οι ανόργανες πηγές άνθρακα έχουν μια άλλη κρίσιμη λειτουργία, τη διατήρηση της σταθερότητας του pH του βιοχημικού συστήματος.η μικροβιακή ανάπτυξη έχει πολύ αυστηρές απαιτήσεις pHΗ αερόβια δεξαμενή απαιτεί γενικά ένα pH μεταξύ 6,5 και 8.5, ενώ η αναερόβια δεξαμενή και η αναξική δεξαμενή έχουν κάθε μία το δικό τους κατάλληλο εύρος.παράγουν μεγάλη ποσότητα ιόντων υδρογόνουΌταν το pH μειώνεται, δεν αναστέλλεται μόνο η δραστηριότητα των νιτροποιητικών βακτηρίων, αλλά και οι λειτουργίες άλλων μικροοργανισμών,όπως ετεροτροφικά βακτήρια στην ενεργοποιημένη ιλύ, επηρεάζονται επίσης.
Σε αυτό το σημείο, οι ανόργανες πηγές άνθρακα, όπως το νάτριο και το ανθρακικό νάτριο, μπαίνουν στο παιχνίδι.εξουδετερώνουν τα ιόντα υδρογόνου που παράγονται κατά τις αντιδράσεις όταν προστίθενται στο σύστημαΓια παράδειγμα, το βυθιοκαρβονικό νάτριο αντιδρά με ιόντα υδρογόνου για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό, εξουδετερώνοντας αποτελεσματικά την οξύτητα χωρίς να παράγει επιβλαβή υποπροϊόντα.Συμπληρώνει επίσης πηγές άνθρακα για τα αυτοτροφικά βακτήριαΚατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, συναντάμε συχνά καταστάσεις όπου το pH στην αερόβια δεξαμενή συνεχίζει να πέφτει.και η μικροβιακή δραστηριότητα ακολουθεί το ίδιοΑυτός ο ελιγμός είναι ουσιαστικά μια "κανονική διαδικασία" για τους μηχανικούς επεξεργασίας νερού.
Επιπλέον, στη διαδικασία βελτιωμένης βιολογικής αφαίρεσης φωσφόρου (EBPR), οι ανόργανες πηγές άνθρακα διαδραματίζουν επίσης ρόλο.Η βιολογική αφαίρεση φωσφόρου βασίζεται κυρίως σε οργανισμούς συσσώρευσης πολυφωσφορικών ενώσεων (PAO), τα οποία απελευθερώνουν φωσφόρο στην αναερόβια φάση ενώ απορροφούν πτητικά λιπαρά οξέα και άλλες οργανικές πηγές άνθρακα για αποθήκευση.Τα PAO διασπούν αποθηκευμένη οργανική ύλη για ενέργεια και απορροφούν υπερβολικά φωσφόροΩστόσο, εάν τα λύματα δεν διαθέτουν επαρκείς πηγές οργανικού άνθρακα, ιδιαίτερα χαμηλή περιεκτικότητα σε VFA,Οι διεργασίες απελευθέρωσης και απορρόφησης φωσφόρου από τα PAO μπορούν να επηρεαστούνΣε τέτοιες περιπτώσεις, η κατάλληλη προσθήκη ανόργανων πηγών άνθρακα, όπως τα βικαρβονικά, μπορεί να συμβάλει στο μεταβολισμό των PAO και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα αφαίρεσης του φωσφόρου.ότι η κύρια πηγή άνθρακα για την απομάκρυνση βιολογικού φωσφόρου παραμένει οργανικός άνθρακας, με ανόργανες πηγές άνθρακα που εξυπηρετούν κυρίως βοηθητικές και συμπληρωματικές λειτουργίες.
Επιπλέον, για ορισμένα συστήματα επεξεργασίας βιομηχανικών λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι και υψηλή τοξικότητα, τα πλεονεκτήματα των ανόργανων πηγών άνθρακα είναι ακόμη πιο εμφανή.Οι τοξικές ουσίες σε αυτό το είδος λυμάτων μπορούν να αναστέλλουν τη δραστηριότητα των μικροοργανισμώνΗ δομή των ανόργανων πηγών άνθρακα είναι σταθερή και δεν καταστρέφεται εύκολα από τοξικές ουσίες.Αυτοτροφικοί μικροοργανισμοί έχουν σχετικά υψηλότερη ανοχή στην τοξικότηταΩς εκ τούτου, η προσθήκη ανόργανων πηγών άνθρακα μπορεί να συμβάλει στη διατήρηση του βασικού μεταβολισμού των μικροοργανισμών και να διασφαλίσει ότι το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων δεν θα καταρρεύσει λόγω ανεπαρκών πηγών άνθρακα.
Σε αυτό το σημείο, κάποιοι φίλοι μπορεί να ρωτήσουν, "Πώς πρέπει να προστεθούν ανόργανες πηγές άνθρακα σε πρακτικές εφαρμογές; Υπάρχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις;
Πρέπει να βελτιωθεί η κατάσταση. Πρώτον, πρέπει να καθοριστεί βάσει της ποιότητας του νερού.για τα λύματα με υψηλή συγκέντρωση αμμωνίου-αζώτου και χαμηλή περιεκτικότητα σε οργανικό άνθρακα, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη ζήτηση για νιτροποιητικά βακτήρια και να υπολογιστεί η δοσολογία των ανόργανων πηγών άνθρακα.για κάθε 1 mg οξειδωμένου αμμωνίου αζώτουΗ μέθοδος πρόσθεσης είναι επίσης σημαντική. Η μέθοδος πρόσθεσης είναι επίσης σημαντική.Είναι καλύτερο να προσθέτετε συνεχώς παρά ξαφνικά αμέσως, οι οποίες μπορούν να αποτρέψουν δραστικές διακυμάνσεις του pH του συστήματος και της συγκέντρωσης της πηγής άνθρακα και να παρέχουν ένα σταθερό περιβάλλον ανάπτυξης για τους μικροοργανισμούς.είναι σημαντικό να δίνεται προσοχή στον συνδυασμό με οργανικές πηγές άνθρακαΓια παράδειγμα, η απονιτρίωση απαιτεί οργανικές πηγές άνθρακα, ενώ η νιτρίωση απαιτεί ανόργανες πηγές άνθρακα.
Φυσικά, οι ανόργανες πηγές άνθρακα δεν είναι παντοδύναμες και έχουν επίσης περιορισμούς.καθώς τα βακτήρια απονιτρίωσης είναι ετεροτροφικοί μικροοργανισμοί που εξακολουθούν να βασίζονται σε οργανικές πηγές άνθρακα για την παροχή ενέργειαςΕπιπλέον, εάν η δόση είναι υπερβολική, μπορεί επίσης να προκαλέσει κάποια προβλήματα, όπως υψηλό pH του συστήματος ή υπερβολική συνολική αλκαλικότητα του απορρίμματος, γεγονός που αυξάνει την επιβάρυνση της μεταγενέστερης επεξεργασίας.Έτσι, στην πρακτική λειτουργία, πρέπει να προσαρμόσουμε τη δοσολογία με βάση τα δεδομένα παρακολούθησης της ποιότητας του νερού για να επιτύχουμε "ακριβή τροφοδοσία".
Η Επιτροπή θα πρέπει να λάβει τα μέτρα που απαιτούνται για την επίτευξη των στόχων της, και θα πρέπει να λάβει τα μέτρα που απαιτούνται για την επίτευξη αυτών.αλλά ο "καλύτερος συνεργάτης"Οι ανόργανες πηγές άνθρακα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην υποστήριξη των αντιδράσεων νιτρίωσης, σταθεροποιώντας το pH του συστήματος, βοηθώντας στην απομάκρυνση του βιολογικού φωσφόρου,και αντιμετώπιση των βιομηχανικών λυμάτων που είναι δύσκολο να υποβαθμιστούν.
Κατά τη διάρκεια των χρόνων των αγώνων στη βιομηχανία επεξεργασίας νερού, μπορούμε πάντα να διαπιστώσουμε ότι φαινομενικά ασήμαντες λεπτομέρειες είναι συχνά το κλειδί για τον καθορισμό του αποτελέσματος επεξεργασίας.Οι ανόργανες πηγές άνθρακα είναι μια τέτοια παρουσίαΕλπίζω ότι η σημερινή ανταλλαγή μπορεί να είναι χρήσιμη για όλους,Και καλωσορίζω επίσης τους συναδέλφους να συζητήσουν στην ενότητα σχολίων για τα μικρά κόλπα και τις εμπειρίες που έχετε αποκτήσει στη χρήση ανόργανων πηγών άνθρακα σε πρακτικές εργασίες.!
