İki Aşamalı Anaerobik-Aerobik MBBR, Kırsal Kanalizasyonu 8 Derecede Nasıl Arıtıyor ve Hala A Sınıfı Standartları Karşılıyor
Çin'in Jiangsu Eyaleti, Changzhou'da yapılan bir saha çalışması, doğru taşıyıcı ortam, devridaim stratejisi ve süreç tasarımıyla MBBR sistemlerinin, geleneksel süreçlerin rutin olarak başarısız olduğu kış koşullarında KOİ, amonyak nitrojeni, TN ve TP'nin %80'den fazla giderilmesini sağlayabileceğini göstermektedir.
|
83.8%
COD giderme
173,7 → 28,1 mg/L
|
84.9%
NH₃-N giderimi
28,6 → 4,3 mg/L
|
80.1%
TN'nin kaldırılması
49,5 → 9,9 mg/L
|
85.7%
TP'nin kaldırılması
2,73 → 0,39 mg/L
|
meydan okuma
Kış Neden Geleneksel Kırsal Kanalizasyon Arıtmasını Öldürüyor?
|
Çin'in kırsal alanları 2022'de 33,71 milyar ton evsel atık suyu tahliye etti. Normal sıcaklık koşulları altında tasarlanıp test edilen birçok merkezi olmayan arıtma tesisi, kış aylarında deşarj standartlarını karşılayamıyor ve gölleri, tarım arazilerini ve yerel su kaynaklarını doğrudan kirletiyor. Temel neden biyolojiktir: Nitrifikasyon bakterileri 25-30 derecede optimum performans gösterir. 15 derecenin altında metabolik kapasiteleri keskin bir şekilde düşer. 5 derecenin altında aktivite neredeyse duruyor. Sonuç, ardışık başarısızlıktır; KOİ giderimi yavaşlar, nitrifikasyon durur, denitrifikasyon karbon kaynağını kaybeder ve fosfor giderimi, PAO (polifosfat biriktiren organizma) aktivitesiyle birlikte çöker. Changzhou Şehri, Wujin Bölgesi, Luoyang Kasabasında Eylül 2022'den Nisan 2023'e kadar gerçekleştirilen bu çalışma, özel olarak tasarlanmış iki aşamalı anaerobik-aerobik MBBR işleminin 8-10 derecelik su sıcaklıklarında bu sınırlamaların üstesinden gelip gelemeyeceğini test etti. |
Etkileyen su kalitesi
|
Süreç tasarımı
Fark Yaratan Üç Modifikasyon
|
Hava Sıyırma Devridaimi
Nitrifiye edilmiş sıvı, çökeltme tankından dengeleme tankı A1'e, yeniden sirkülasyon oranında geri döndü.200–400%. Bu, soğuk havalarda nitrojenin giderilmesinde en büyük darboğaz olan denitrifikasyon için karbon kaynağını yeniler.
|
MBBR Biyofilm Taşıyıcıları
Tüm reaktör aşamalarına önceden kültürlenmiş ve iklimlendirilmiş MBBR biyolojik taşıyıcıları eklendi. Taşıyıcılar, askıda çamurun yapamadığı 8 derecede aktiviteyi sürdüren, düşük sıcaklığa uyum sağlayan nitrifikasyon bakterilerini barındırarak temasa özgü yüzey alanını ve biyokütleyi artırır.
|
Havalandırmayla Geliştirilmiş Fosfor Giderimi
Fazla çamur, havalandırmalı karıştırma ve hava sıyırma yoluyla giderilir. Bu, PAO'lar tarafından fosfor salınımını ve alım döngüsünü artırır ve çamur yaşının aşırı hale gelmesini önler; bu, düşük sıcaklıklarda PAO canlılığının korunmasında kritik bir faktördür.
|
| Sahne | HRT | Hedef yap | İşlev |
|---|---|---|---|
| Anaerobik A1 | 3 h | < 0.5 mg/L | Fosfor salınımı, geri dönen nitrifiye sıvıyla denitrifikasyon |
| Aerobik O1 | 2 h | 2,0–4,0 mg/L | COD bozulması, nitrifikasyon, fosfor alımı |
| Anaerobik A2 | 2 h | < 0.5 mg/L | Daha fazla denitrifikasyon, ikincil fosfor salınımı |
| Aerobik O2 | 1 h | 2,0–4,0 mg/L | Son nitrifikasyon, fosfor alımı, atık su parlatma |
| Toplam HRT | 8 h | - | Devridaim oranı: %200–400 |
Tedavi sonuçları
8–10 Derecede Aşama Aşama Kaldırma Performansı
|
COD Giderimi Toplam %- 83.80
Düşük sıcaklıklarda bile KOİ giderimi %80'i aştı; bu, iki aşamalı sürecin hem anaerobik dönüşüm (PAO'lar, nitrifikasyon bakterileri) hem de aerobik mikrobiyal bozunma yoluyla etkili organik bozunmayı sürdürdüğünü gösterir. MBBR taşıyıcıları, 8 derecede hücre başına düşen metabolik hızı telafi etmek için yeterli biyokütle sağlar.
|
|
|
NH₃-N Kaldırma Toplam %- 84.93
Amonyak nitrojeninin giderimi, MBBR taşıyıcı yüzeylerindeki nitrifikasyon bakterilerinin 8-10 derecelik su sıcaklığına rağmen yüksek nitrifikasyon kapasitesini koruduğu aerobik aşamalarda (O1, O2) yoğunlaşmıştır. Bu, biyofilm taşıyıcıların soğuk ortamlardaki askıda çamura göre en önemli avantajıdır: taşıyıcı biyofilm topluluğu, geleneksel aktif çamur sistemlerinde bulunmayan soğuğa adapte edilmiş nitrifikasyon türlerini barındırarak düşük sıcaklıklara önceden alıştırılabilir.
|
|
|
TN Kaldırma Toplam %- 80.06
%200-400 oranında hava sıyırma devridaimi belirleyici faktördü. Nitrifiye edilmiş sıvının A1'e döndürülmesiyle, girişteki COD/N oranları düşük olduğunda bile denitrifikasyon için yeterli karbon mevcuttu; bu, soğuk havadaki kırsal arıtmada TN uyumsuzluğunun en yaygın nedenidir.
|
TP Kaldırma Toplam %- 85.71
A1 -'dan sonra TP aslında 6,82 mg/L'ye yükseldi; bu, PAO'ların anaerobik bölgede aktif olarak fosfor saldığına dair bir işaretti ve biyolojik fosfor alımının çalıştığını doğruluyordu. Sonraki aerobik aşamalar ve hava sıyırma yoluyla aşırı çamurun uzaklaştırılması, TP'yi 0,39 mg/L'ye düşürdü.
|
Mikrobiyal topluluk analizi
Düşük Sıcaklıkta Korunan Yüksek Mikrobiyal Çeşitlilik
Anaerobik ve aerobik bölgelerden gelen biyofilm topluluklarının yüksek verimli dizilimi, mikrobiyal çeşitliliğin 8-10 derecede bile yüksek kaldığını ortaya çıkardı; bu, MBBR taşıyıcısının, çeşitli toplulukların yerleşip yıkanmaya direnebileceği korumalı mikro ortamlar sağlamasının doğrudan bir sonucudur.
|
Anoksik Bölge (A)
|
Aerobik Bölge (O)
|
| Cins | Sistemdeki temel işlev |
|---|---|
| Lizobakter | Fosforu parçalamak için fosfataz salgılar; aerobik bölgede %20,3 oranında baskın |
| Asinetobakter | Nitrifikasyon maddeleri/denitrifikasyon maddeleri için substrat olarak organik maddeyi organik asitlere ayrıştırır; Nitratı elektron alıcısı olarak kullanır |
| Flavobakteri | Anaerobik bölgede organikleri asitlere/yağ asitlerine dönüştürür; daha fazla bozunma için aerobik aşamaya beslenen ürünler |
| Asidovoraks | Karmaşık organiklerin (proteinler, şekerler, yağlar) yüksek kapasiteli bozunması; COD'yi etkili bir şekilde azaltır |
| Psödoksantomonlar | Nitrifikasyon: Amonyak nitrojenini nitrit ve nitrata oksitler |
| Stenotrophomonas | COD bozulması + zararlı bakterileri engelleyen, faydalı mikrobiyal aktiviteyi koruyan antibiyotik üretimi |
| Brevundimonalar | Hem nitrifikasyon hem de denitrifikasyon fonksiyonlarına sahip fakültatif anaerob; makromoleküler organikleri bozar |
Sonuçlar
Kırsal MBBR Tesis Tasarımı İçin Bu Ne Anlama Geliyor?
|
1
|
MBBR taşıyıcıları soğuk havaya uyum için gereklidir
Taşıyıcı biyofilm, askıda çamurun koruyamayacağı, önceden uyarlanmış düşük sıcaklıktaki nitrifikasyon maddelerini barındırır. 8 derecede, taşıyıcı bazlı sistemler geleneksel aktif çamurun başaramadığını başarır.
|
|
2
|
Yüksek devridaim oranı (%200–400) karbon eksikliğini telafi eder
Soğuk havalarda, denitrifikasyonun başarısız olmasının temel nedeni düşük C/N etkisidir. Yüksek oranda nitrifiye edilmiş sıvının geri dönüşü, karbon kaynağını yeniler ve denitrifikasyonun kış boyunca aktif kalmasını sağlar.
|
|
3
|
Üç modifikasyonun tümü birlikte uygulandığında 8 saatlik HRT yeterlidir
Kombine yaklaşım - MBBR taşıyıcıları + hava sıyırma devridaimi + havalandırmayla geliştirilmiş çamur giderme - hidrolik tutma süresini kırsal merkezi olmayan sistemler için pratik olanın ötesine uzatmadan 8 derecede A Sınıfı atık su (GB 18918-2002) ve Jiangsu DB32/T 3462-2018 uyumluluğuna ulaşır.
|
|
Kırsal veya merkezi olmayan bir arıtma projesi için MBBR taşıyıcılarını mı belirliyorsunuz?
Juntai, küçük ölçekli paketlenmiş üniteler ve kırsal kanalizasyon arıtma uygulamaları da dahil olmak üzere düşük sıcaklıktaki ortamlara uygun, önceden kültürlenmiş MBBR biyo taşıyıcıları tedarik ediyor. Fabrikadan doğrudan tedarik, minimum sipariş miktarı yoktur. |
→ Ekibimizle iletişime geçin MBBR taşıyıcı aralığını görüntüleyin |