MBBR procesa modernizācijas ietekmes analīze dienvidu notekūdeņu attīrīšanas iekārtās
Ķīnas Tautas Republikas Mājokļu un pilsētbūvniecības Kopējais attīrīto notekūdeņu apjoms kopš 2013. gada ir ar pieauguma tendenci jau 10 gadus pēc kārtas. Pilsētu straujo attīstību pavada notekūdeņu novadīšanas pieaugums, un arvien izteiktāka kļūst pretruna starp notekūdeņu attīrīšanas iekārtu paplašināšanai un renovācijai nepieciešamo zemi un pilsētvides attīstības zemi.
Lai palielinātu esošo notekūdeņu attīrīšanas iekārtu jaudu, parastajā aktīvo dūņu procesā parasti tiek izmantota iekārtas paplašināšanas metode. Pieaugot paplašināšanas apjomam, pakāpeniski pieaug zemes iegādes izmaksas un pagarinās būvniecības laiks. Attīrīšanas jaudas padziļināšana esošajās notekūdeņu attīrīšanas iekārtās pašlaik ir efektīvs pasākums, lai vēl vairāk palielinātu komunālo notekūdeņu attīrīšanas jaudu un mazinātu pretrunas starp pilsētu attīstību un zemes izmantošanu. Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) radās Norvēģijā pagājušā gadsimta astoņdesmito gadu beigās. Tas uzlabo funkcionālo baktēriju bagātināšanu un tādējādi uzlabo sistēmas apstrādes jaudu, pievienojot bioloģiskajai tvertnei suspendētus nesējus, veidojot bioplēves. Tā kā to var "iegult" sākotnējā bioloģiskajā sistēmā, to plaši izmanto notekūdeņu attīrīšanas iekārtu modernizācijā un renovācijā, panākot in situ jaudas palielināšanu, nepievienojot jaunu zemi. Turklāt, salīdzinot ar citiem zemi taupošiem modernizācijas procesiem, piemēram, membrānas bioreaktoru (MBR) un augstas koncentrācijas kompozītmateriālu pulvera nesēju bioloģisko šķidro slāni (HPB), MBBR procesam nav nepieciešama periodiska nesēju nomaiņa vai papildināšana, tāpēc tas ir ekonomiski izdevīgāks.
Šajā rakstā kā piemērs ir apskatīta jaudas paplašināšana, izmantojot MBBR procesu notekūdeņu attīrīšanas iekārtā Ķīnas dienvidos. Tajā analizēta iekārtas darbības veiktspēja pirms un pēc modernizācijas, MBBR zonas nitrifikācijas veiktspēja un mikrobu kopienas struktūra, precizējot MBBR procesa praktisko lomu in-situ jaudas paplašināšanā. Mērķis ir sniegt atsauksmes un ieteikumus līdzīgu notekūdeņu attīrīšanas iekārtu projektēšanai un darbībai.
1 Projekta pārskats
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtām Ķīnas dienvidos ir kopējā projektētā attīrīšanas jauda 7,5 × 10⁴ m³/d, ar I fāzes jaudu 5 × 10⁴ m³/d un II fāzes jaudu 2,5 × 10⁴ m³/d. Abās fāzēs sākotnēji tika izmantots modificētais Bardenfo process. Galvenie attīrīšanas mērķi ir sadzīves notekūdeņi no savākšanas zonas un daļēji rūpnieciskie notekūdeņi no industriālā parka. Notekūdeņu kvalitātei jāatbilst A pakāpes standartam, kas norādīts "Komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārtu piesārņojošo vielu novadīšanas standartā" (GB 18918-2002). Strauji attīstoties pilsētbūvniecībai un ekonomikai, notekūdeņu novadīšana ir palielinājusies, un projekts darbojas ar pilnu jaudu vai vairāk. 2021. gadā atbilstoši valdības iestāžu prasībām projektam bija jāpaplašina jauda par papildu 2,5 × 10⁴ m³/d, pamatojoties uz sākotnējo mērogu, sasniedzot kopējo attīrīšanas jaudu 1 × 10⁵ m³/d. Notekūdeņu standarts saglabājās A kategorijas GB 18918-2002. Projektētā ieplūdes un notekūdeņu kvalitāte ir parādīta1. tabula.
Teritorija, kas ieskauj šo projektu, ir lauksaimniecības zeme, un sākotnējā rūpnīcas vietā nebija pietiekami daudz rezervētas zemes paplašināšanai. Turklāt II fāzes sākotnējās būvniecības laikā pirmapstrādes bloki jau tika uzbūvēti ar jaudu 5 × 10⁴ m³/d. Tāpēc šī modernizācijas projekta mērķis bija pilnībā izmantot esošo bioloģisko tvertņu attīrīšanas potenciālu un līdz minimumam samazināt zemes aizņemšanu, lai pārveidotu bioloģiskās tvertnes. MBBR process tiek plaši izmantots in-notekūdeņu attīrīšanas iekārtu jaudas palielināšanai un atjaunošanai in situ, jo tas ir "iegults". Piemēram, notekūdeņu attīrīšanas iekārta Ķīnas ziemeļos izmantoja MBBR procesu jaudas palielināšanai, maksimāli izmantojot esošo tvertņu tilpumu un procesa plūsmu, panākot 20% in{8}}in situ jaudas palielināšanu, notekūdeņiem stabili atbilstot A klases standartiem. Citā Guandunas rūpnīcā tika izmantots MBBR process, lai in{10}}situ uzlabotu bioloģiskās attīrīšanas veiktspēju, panākot labu efektu, proti, 50% in-in situ jaudas palielināšanas ar notekūdeņiem, kas ir stabili labāki par izplūdes standartu. Tāpēc, ņemot vērā notekūdeņu attīrīšanas iekārtas faktiskās vajadzības un vispusīgi izvērtējot tādus faktorus kā zemes izmantošana un darbība, MBBR process galu galā tika izvēlēts kā attīrīšanas process šim jaudas paplašināšanas modernizācijai.
2 Procesu dizains
2.1 Procesa plūsma
Šīs jaudas paplašināšanas modernizācijas pamatā bija uzlabot bioloģisko tvertņu attīrīšanas jaudu in-situ, izmantojot MBBR, nodrošinot stabilu atbilstību notekūdeņu standartiem, neskatoties uz 100% plūsmas pieaugumu. Tā kā sākotnējās pirmapstrādes un uzlabotās apstrādes vienības jau tika konstruētas ar jaudu 5 × 10⁴ m³/d, šī modernizācija koncentrējās uz esošo iekārtu atkārtotu izmantošanu. Galvenā modifikācija bija bioloģiskās tvertnes, kā arī jaunas sekundārās sedimentācijas tvertnes uzbūve, lai apmierinātu apstrādes pieprasījumu pēc plūsmas palielināšanās. Procesa plūsma pēc modernizācijas ir parādīta attēlā1. attēls. Influente tiek iepriekš apstrādāta caur rupjiem/smalkiem sietiem un smilšu kameru, pēc tam nonāk modificētajā Bardenpho-MBBR tvertnē, lai atdalītu oglekli, slāpekli, fosforu un citus piesārņotājus. Notekūdeņi no bioloģiskajām tvertnēm iet caur sedimentācijas tvertnēm un augstas -efektivitātes dzidrinātāju, lai nodrošinātu stabilu atbilstību SS un TP standartiem. Pēc dezinfekcijas gala notekūdeņi tiek novadīti uztverošajā upē ekoloģiskai ūdens papildināšanai.
2.2. Bioloģiskās tvertnes modernizēšana
Bioloģiskās tvertnes modernizācijas plāns ir parādīts2. attēls. Divkāršojot apstrādes plūsmu, sākotnējo anaerobo un anoksisko zonu tilpumi palika nemainīgi . 20% no sākotnējās aerobās zonas tilpuma tika sadalīti, lai izveidotu papildu anoksisko zonu, paplašinot kopējo anoksiskās zonas tilpumu, lai apmierinātu denitrifikācijas pieprasījumu. Atlikušajam aerobās zonas tilpumam tika pievienoti suspendētie nesēji, lai izveidotu aerobo MBBR zonu. Tika uzstādītas atbalsta ieplūdes/izplūdes sistēmas un MBBR-specifiski maisītāji. Sākotnējā ķēdes aerācijas sistēma tika aizstāta ar apakšējo perforētu aerācijas sistēmu, lai nodrošinātu labu piekaramo nesēju fluidizāciju un novērstu to zudumu ūdens plūsmā. Pēc modernizācijas bioloģisko tvertņu kopējais hidrauliskās aiztures laiks (HAT) ir 8,82 h, ar anaerobās zonas HAT 1,13 h, anoksiskās zonas HAT 3,05 h un aerobās zonas HAT 4,64 h. Kopējais sistēmas iekšējās pārstrādes koeficients ir 150%, un dūņu vecums ir 16 dienas.
Regarding equipment, 4 sets of submersible mixers were added to the anoxic zone (Power P = 4 kW, Impeller Diameter D = 620 mm). SPR-III type suspended carriers were added to the aerobic MBBR zone, with a diameter of (25.0 ± 0.5) mm, height of (10.0 ± 1.0) mm, effective specific surface area >800 m²/m³ un blīvums 0,94 ~ 0,97 g/cm³. Blīvums tuvojas ūdens blīvumam pēc bioplēves piestiprināšanas, kas atbilst nozares standartam “Augsta-blīvuma polietilēna suspensijas pildvielas ūdens attīrīšanai” (CJ/T 461-2014). Uzpildes koeficients ir 45%. Tika pievienoti divi iegremdējamo maisītāju komplekti (P = 5.5 kW). Tika pievienoti divdesmit divi paceļamu aerācijas sistēmu komplekti, 4 fiksēto aerācijas sistēmu komplekti un 45 smalko burbuļu aeratoru komplekti. Tika nomainīti divi iekšējie pārstrādes sūkņi (plūsma Q=1600 m³/h, augstums H=0.60 m, P=7.5 kW).
2.3. Jaunas sekundārās sedimentācijas tvertnes izbūve
Palielinātās caurplūdes dēļ esošās sekundārās sedimentācijas tvertnes nevarēja izpildīt notekūdeņu prasības. Lai atbalstītu palielināto attīrīšanas jaudu, bija nepieciešama jauna sekundārā sedimentācijas tvertne. Jaunā tvertne atbilst oriģinālajām, izmantojot taisnstūrveida horizontālo plūsmas veidu. Efektīvais tvertnes tilpums ir 4900 m³, ar HRT=7 h. Tika pievienots viens sūkņa- tipa dūņu skrāpis (darba ātrums V=0.8 m/min). Tika pievienoti seši iegremdējami aksiālās plūsmas sūkņi (ārējie recirkulācijas sūkņi) (Q=180 m³/h, H=4 m, P=5.5 kW). Tika pievienoti divi atkritumu dūņu sūkņi (Q=105 m³/h, H=11 m, P=7.5 kW).
3 MBBR modernizācijas efekta analīze
Ekspluatācijas veiktspēja pirms un pēc II fāzes modernizācijas, vienlaicīga I un II fāzes darbības veiktspēja, ūdens kvalitātes izmaiņas procesa gaitā II fāzē un bioplēves un suspendēto dūņu fāžu nitrifikācijas spēja II fāzē, lai novērtētu MBBR modernizācijas uzlabojošo ietekmi uz sistēmas attīrīšanas jaudu.
3.1. Darbības veiktspējas salīdzinājums
Pirms modernizācijas II fāze jau darbojās virs paredzētās plūsmas ar faktisko vidējo plūsmu (3,02 ± 0,46) × 10⁴ m³/d. Pēc modernizācijas plūsma vēl vairāk palielinājās līdz (5,31 ± 0,76) × 10⁴ m³/d, kas ir faktiskais pieaugums par aptuveni 76%. Maksimālā ekspluatācijas plūsma sasniedza 7,61 × 10⁴ m³/d, kas ir 1,52 reizes lielāka par projektēto vērtību. Ieplūstošā un notekūdeņu kvalitāte pirms un pēc modernizācijas ir parādīta2. tabulaun3. attēls. Attiecībā uz ieplūstošo slodzi pēc modernizācijas amonjaka slāpekļa (NH₃-N), kopējā slāpekļa (TN), ĶSP un TP slodzes palielinājās attiecīgi līdz 1,61, 1,66, 1,60 un 1,53 reizēm, kas pārsniedz pirms{6}}modernizācijas. Faktiskās ieplūdes/notekūdeņu kvalitātes ziņā ieplūstošā NH₃-N un TN pirms/pēc modernizācijas bija attiecīgi (22,15±3,73)/(20,17±4,74) mg/L un (26,28±4,07)/(23,19±3,66) mg/l. Notekūdeņu NH₃-N un TN pirms/pēc modernizācijas bija (0,16±0,14)/(0,14±0,08) mg/L un (8,62±1,79)/(7,01±1,76) mg/l ar vidējo izņemšanas ātrumu 99,28% un 99,28%/ attiecīgi 67,20%/69,77%. Neskatoties uz ievērojamo plūsmas un ietekošās slodzes pieaugumu pēc modernizācijas, notekūdeņu kvalitāte joprojām bija labāka nekā pirms modernizācijas. Palielināts anoksiskās zonas tilpums nodrošināja labu TN noņemšanu, un pēc modernizācijas notekūdeņu TN vēl vairāk samazinājās. Aerobā zona ievērojami uzlaboja nitrifikācijas spēju, izmantojot suspendēto nesēja bioplēvi. Pat ar aerobās zonas tilpuma samazināšanos par 20%, salīdzinot ar iepriekšēju-modernizāciju un ievērojamu plūsmas un ieplūdes slodzes pieaugumu, tika saglabāta ļoti efektīva NH₃-N noņemšana. Ieplūstošais ĶSP un TP pirms/pēc modernizācijas bija attiecīgi (106,82±34,37)/(100,52±25,93) mg/l un (2,16±0,54)/(1,96±0,49) mg/l. Notekūdeņu ĶSP un TP pirms/pēc modernizācijas bija (10,76±2,04)/(11,15±3,65) mg/L un (0,14±0,07)/(0,17±0,05) mg/L ar vidējiem izvadīšanas rādītājiem attiecīgi 89,93%/93,52% un. Pēc modernizācijas notekūdeņu kvalitāte saglabājās stabili labāka nekā projektētais izplūdes standarts.
Ekspluatācijas dati no novembra līdz nākamā gada janvārim (pēc-modernizācijas) tika atlasīti, lai salīdzinātu I un II fāzes veiktspēju zemas -temperatūras apstākļos (minimālā temperatūra 12 grādi). Ieplūstošā un notekūdeņu piesārņojošo vielu koncentrācija abās fāzēs ir parādīta4. attēls. Ziemas zemās-temperatūras apstākļos abu procesu notekūdeņi bija stabili labāki par projektēto izplūdes standartu. Īpaši NH₃-N atdalīšanai, kas ir jutīga pret zemām temperatūrām, ar ieplūstošā NH₃-N koncentrāciju (18,98±4,57) mg/L, I fāzes notekūdeņu NH₃-N bija (0,27±0,17) II 0,0 ± 5 mg/L. mg/L, abi demonstrē labu izturību pret zemām temperatūrām. Konkrēti, pēc MBBR modernizācijas II fāzē aerobās zonas HAT bija tikai 66,07% no I fāzes līmeņa, panākot ievērojamu nitrifikācijas veiktspējas uzlabošanos.
3.2. MBBR zonas veiktspējas analīze
Lai turpmāk noteiktu katras funkcionālās zonas faktisko ietekmi, paralēlai mērīšanai tika ņemti ūdens paraugi no katras funkcionālās zonas gala I un II fāzē. Rezultāti ir parādīti5. attēls. Ieplūstošā NH₃-N koncentrācija bija 18,85 mg/L un 18,65 mg/L, un izplūdes NH₃-N koncentrācija bija 0,35 mg/L un 0,21 mg/L, ar NH₃-N izvadīšanas rādītājiem attiecīgi 98%, 78,8. No slāpekļa profila izmaiņām NH₃-N noņemšana II fāzē galvenokārt notika aerobajā MBBR zonā. NH₃-N koncentrācija MBBR zonas notekūdeņos bija 0,31 mg/L, kas veido 99,46% no kopējās NH₃-N izvadīšanas, kas jau ir labāka par projektēto izplūdes standartu. Sekojošā aerobā aktīvo dūņu zona kalpoja kā aizsargfunkcija. Turklāt notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, kurās aerobajā zonā izmanto MBBR, parasti ir vienlaicīga nitrifikācija un denitrifikācija (SND). Tomēr šajā projektā kopējā neorganiskā slāpekļa (TIN) izvadīšana aerobajā MBBR zonā netika novērota, kas varētu būt saistīts ar salīdzinoši zemo ieplūstošā substrāta koncentrāciju šajā projektā.
Lai turpinātu pētīt suspendēto nesēju pievienošanas ietekmi uz sistēmas nitrifikācijas veiktspēju, tika ņemts supernatants no I fāzes anoksiskās zonas notekūdeņiem. Nitrifikācijas veiktspējas testi tika veikti I fāzes tīrajām dūņām, II fāzes tīrajām dūņām, II fāzes tīrajām bioplēvēm un II fāzes kombinētajām bioplēves{1}}dūņu sistēmām. Apstākļos, kas atbilst faktiskajam projektam (nesēja piepildījuma attiecība, dūņu koncentrācija, ūdens temperatūra), ar DO kontrolētu 6 mg/L, lai noteiktu optimālo nitrifikācijas veiktspēju. Rezultāti ir parādīti3. tabula. Nitrifikācijas ātrums I fāzes tīrajām dūņām, II fāzes tīrajām dūņām, II fāzes tīrajām bioplēvēm un II fāzes kombinētajām bioplēves{1}}dūņu sistēmām bija attiecīgi 0,104, 0,107, 0,158 un 0,267 kg/(m³·d). Piekaramo nesēju pievienošana uzlaboja sistēmas nitrifikācijas veiktspēju. II fāzes kombinētās bioplēves-dūņu sistēmas nitrifikācijas ātrums sasniedza 2,57 reizes vairāk nekā I fāzes tīro aktīvo dūņu sistēmā. Turklāt tīrās bioplēves slodze jau bija lielāka par aktīvo dūņu slodzi, ievērojami uzlabojot sistēmas triecienslodzes izturību. II fāzes kombinētajā sistēmā bioplēve veicināja 59,92% nitrifikācijas, ieņemot dominējošo stāvokli.
3.3. Modernizācijas racionalitātes analīze
Lai analizētu kombinētā bioplēves-sūņu MBBR procesa izmantošanas racionalitāti šim modernizācijai, tika veikti aprēķini attiecībā uz nesēja pievienošanas ietekmi, sistēmas triecienslodzes pretestību un korelāciju starp plūsmas palielināšanos un nesēja pievienošanu. Ja šī projekta II fāze nebūtu modernizēta un tajā tiktu izmantots tradicionālais aktīvo dūņu process, pamatojoties uz projektēto ieplūdes/notekūdeņu NH₃-N un I fāzes aktīvo dūņu optimālo tilpuma nitrifikācijas ātrumu (DO=6 mg/L), aprēķinātā notekūdeņu koncentrācija būtu no-N₃ līdz 5 mg/NH₃. atbilst notekūdeņu standartam. Ja to aprēķina, pamatojoties uz optimālo nitrifikācijas ātrumu, kas iegūts, veicot II fāzes kombinētās sistēmas testu, pie plānotās ieplūdes plūsmas II fāze varētu izturēt maksimālo ieplūstošā NH₃-N koncentrāciju līdz 55 mg/L, kas ir 2,20 reizes lielāka par projektēto vērtību, ievērojami uzlabojot sistēmas triecienslodzes izturību. Tāpēc MBBR izmantošana šim modernizācijai ir racionāla un efektīvi nodrošina stabilu atbilstību notekūdeņu standartiem. Ja I fāze tiktu modernizēta arī ar MBBR procesu, pamatojoties uz projektētajām ieplūdes/notekūdeņu piesārņojošo vielu koncentrācijām, attīrīšanas plūsmu varētu palielināt vairāk nekā 1 reizi, nodrošinot iespēju notekūdeņu attīrīšanas iekārtām pielāgoties straujai pilsētas attīstībai un panākt vienmērīgu modernizāciju.
4 Biofilmu pievienošanas statuss un mikrobu analīze
Bioplēves stiprinājums uz piekārtajiem turētājiem šajā projektā ir parādīts6. attēls. Bioplēve vienmērīgi pārklāja nesēju iekšējo virsmu, tā ir blīva bez flokulējoša materiāla nesēju porās. Vidējais biezums bija (345,78 ± 74,82) μm. Vidējā bioplēves biomasa bija (18,87 ± 0,93) g/m², gaistošo suspendēto cietvielu (VSS)/SS attiecība bija stabila pie 0,68 ± 0,02, un vidējā VSS bija (12,77 ± 0,61) g/m².
Lai tālāk izpētītu MBBR modernizācijas uzlabojošo ietekmi uz sistēmas apstrādes jaudu no mikroskopiskā viedokļa, tika ņemti I fāzes aktīvo dūņu, II fāzes aktīvo dūņu un bioplēves paraugi 16S amplikona augstas caurlaidības{1}}sekvenēšanai. Mikroorganismu relatīvais daudzums ģints līmenī sistēmā ir parādīts7. attēls.
Dominējošās nitrificējošās ģintis uz suspendētā nesēja bioplēves bija Nitrospira un Nitrosomonas ar relatīvo daudzumu attiecīgi 7, 98% un 1, 01%. Turpretī dominējošā nitrificējošā ģints gan I, gan II fāzes aktīvajās dūņās bija Nitrospira ar relatīvo daudzumu attiecīgi 1, 05% un 1, 27%. Nitrospira ir visizplatītākā nitrificējošā ģints notekūdeņu attīrīšanas iekārtās. Ir pierādīts, ka daudzām tā sugām ir pilnīga amonjaka oksidācijas (komamoksa) spēja, kas nozīmē, ka viens mikroorganisms var pabeigt procesu no amonjaka līdz nitrātam. MBBR process bioplēves veidā panāca efektīvu Nitrospira bagātināšanu ar relatīvo daudzumu 7,58 reizes nekā aktīvajās dūņās, nodrošinot mikroskopisku pamatu sistēmas nitrifikācijas veiktspējas uzlabošanai. Var arī novērot, ka nitrificējošo baktēriju relatīvais daudzums aktīvajās dūņās no tās pašas sistēmas kā bioplēve (II fāze) bija nedaudz augstāks nekā I fāzes tīro aktīvo dūņu sistēmā. Tas var būt tāpēc, ka bioplēves izdalīšanās no suspendētajiem nesējiem dinamiskās atjaunošanas laikā inokulēja aktīvās dūņas, palielinot nitrificējošo baktēriju relatīvo daudzumu dūņās.
Dominējošās denitrificējošās ģints abās sistēmās galvenokārt bija bagātinātas ar aktīvajām dūņām un bija samērā līdzīgas pēc sastāva, tostarp Terrimonas, Flavobacterium, Dechloromonas, Hyphomicrobium uc Denitrificējošo ģinšu relatīvais daudzums I un II fāzē bija attiecīgi 8,76% un 7,52%. No funkcionālā viedokļa, papildus denitrifikācijai, dažas Terrimonas sugas var noārdīt antracēnam līdzīgas vielas; Flavobacterium var noārdīt bioloģiski noārdāmu plastmasu (piemēram, PHBV); Hifomikrobijs denitrifikācijai var izmantot dažādus toksiskus un grūti{7}}noārdāmus-organiskos savienojumus, piemēram, dihlormetānu, dimetilsulfīdu, metanolu u.c. Šī projekta ieplūde satur dažus rūpnieciskos notekūdeņus, kas noved pie funkcionālu mikrobu kopienu specializācijas ilgstošas{10}}klimatizācijas apstākļos. Lai gan šim projektam nebija nozīmīgu makroskopisku SND efektu, dažas denitrificējošas funkcionālās grupas joprojām tika atrastas suspendētajā nesēja bioplēvē, tostarp Hyphomicrobium, Dechloromonas, Terrimonas un OLB13, ar kopējo īpatsvaru 2, 78%. Tas norāda, ka pēc tam, kad bioplēve sasniedz noteiktu biezumu, iekšpusē izveidotā anoksiskā/anaerobā mikrovide var nodrošināt apstākļus denitrificējošo baktēriju bagātināšanai, piedāvājot arī SND rašanās iespēju aerobajā MBBR zonā. Turklāt Proteiniclasticum tika konstatēts gan I, gan II fāzes dūņās ar relatīvo daudzumu attiecīgi 1, 09% un 1, 18%. Šai dzimtai ir labas spējas sadalīt un pārveidot proteīna vielas. Tā bagātināšana var būt saistīta ar daudzu piena produktu uzņēmumu klātbūtni šī projekta savākšanas zonā.
Proti, Candidatus Microthrix relatīvais daudzums I fāzes aktīvajās dūņās sasniedza 3,72%. Tā ir izplatīta pavedienveida baktērija aktīvās dūņās, kas bieži vien ir saistīta ar dūņu masas palielināšanu. Tomēr tā relatīvais daudzums II fāzes dūņās un bioplēvē bija attiecīgi tikai 0, 57% un 1, 03%. Pēc modernizācijas ar MBBR procesu suspendēto nesēju fluidizācijai ir bīdes ietekme uz pavedienveida baktērijām, samazinot iespējamību, ka aktīvās dūņās veidosies pavedienu masa.
5 Ekonomiskā analīze
Elektroenerģijas patēriņš uz kubikmetru pirms un pēc šīs modernizācijas bija attiecīgi 0,227 kWh/m³ un 0,242 kWh/m³. Pie elektroenerģijas cenas 0,66 RMB/(kWh) ekspluatācijas elektroenerģijas izmaksas bija 0,150 RMB/m³ un 0,160 RMB/m³. Elektroenerģijas patēriņa pieaugumu galvenokārt noteica jauna anoksiskās zonas sajaukšanās un papildu elektroiekārtas no jaunās sekundārās sedimentācijas tvertnes. Šajā projektā izmantotās fosfora atdalīšanas ķīmiskās vielas ir poliferrichlorīds (PFC) un poliakrilamīds (PAM). Devas saglabājās nemainīgas pirms un pēc modernizācijas: PFC deva 2,21 t/d, izmaksas 0,014 RMB/m³; PAM deva 17,081 kg/d, izmaksas 0,0028 RMB/m³. Šis projekts pilnībā izmanto oglekļa avotu neapstrādātā denitrifikācijai. Pirms vai pēc modernizācijas netika pievienots ārējs organiskā oglekļa avots. Tiešās elektroenerģijas un ķīmiskās izmaksas uz kubikmetru pirms un pēc modernizācijas bija attiecīgi 0,167 RMB/m³ un 0,177 RMB/m³.
6 Secinājumi un perspektīvas
(1) Dienvidu notekūdeņu attīrīšanas iekārtas otrajā posmā jaudas palielināšanas modernizācijai izmantoja MBBR procesu, risinot tādus jautājumus kā zemes trūkums. Pēc modernizācijas apstrādes plūsma palielinājās no (3,02±0,46) × 10⁴ m³/d līdz (5,31±0,76) × 10⁴ m³/d, sasniedzot 76% in -situ jaudas palielināšanos. Maksimālā ekspluatācijas plūsma sasniedza 1,52 reizes lielāku par projektēto vērtību, un notekūdeņi ir stabili labāki par projektēto izplūdes standartu.
(2) Iestrādājot MBBR procesu bioloģiskajā stadijā, tika panākta ļoti efektīva un stabila NH₃-N atdalīšana ziemas zemas-temperatūras apstākļos, lai gan aerobā HAT bija tikai 66,07% no aktīvo dūņu procesa līmeņa. MBBR zona veicināja 99,46% NH₃-N izvadīšanas. Ja II fāze nebūtu modernizēta, pie tādas pašas plūsmas un ūdens kvalitātes notekūdeņu NH₃-N sasniegtu 5,55 mg/L. Tāpēc MBBR izmantošana šim modernizācijai bija nepieciešama un racionāla.
(3) Suspendētā nesēja bioplēve uzlaboja Nitrospira kodola nitrificējošās ģints bagātināšanas efektu. Tā relatīvais daudzums bioplēvē bija 7,58 reizes lielāks nekā aktīvajās dūņās, nodrošinot mikroskopisku pamatu sistēmas nitrifikācijas veiktspējas uzlabošanai. Turklāt denitrificējošu ģinšu bagātināšana bioplēvē piedāvā SND rašanās iespēju.
Šajā projektā tika izmantots kombinētais bioplēves{0}}dūņu process, lai palielinātu in-jaudu. Tomēr faktisko darbību joprojām ierobežo aktīvo dūņu aizturēšana un reģenerācija, kas neļauj turpināt uzlabot apstrādes jaudu. Pašlaik faktiskajos projektos tiek izmantoti tīras bioplēves procesi, pilnībā atsakoties no aktīvām dūņām un izmantojot bioplēves augstās -slodzes īpašības efektīvai piesārņotāju noņemšanai, ko neierobežo aktīvo dūņu ierobežojumi. Tas nodrošina jaunu risinājumu notekūdeņu attīrīšanas iekārtu jaunbūvei, renovācijai vai paplašināšanai.