A2O-MBBR + CWs kombinētās tehnoloģijas ietekme lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanai
Valsts pēdējos gados padziļināti popularizē lauku revitalizācijas attīstības stratēģiju, koncentrējoties uz dzīves vides uzlabošanu, kā arī izvirzot augstākas prasības lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanai. Pašlaik galvenie lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanas procesi ietver bioloģiskās metodes, ekoloģiskās metodes un kombinētos procesus, no kuriem lielākā daļa rodas no komunālo notekūdeņu attīrīšanas. Tomēr lauku apvidiem ir raksturīga izkliedēta populācija, kas rada daudzas problēmas, piemēram, liela notekūdeņu izkliede, savākšanas grūtības, nelieli attīrīšanas apjomi, zems resursu izmantošanas līmenis un nepietiekamas attīrīšanas iekārtas. Turklāt pastāv būtiskas atšķirības notekūdeņu kvalitātē un kvantitātē, ģeogrāfiskajā atrašanās vietā, klimatā un ekonomiskajos līmeņos dažādos reģionos, kas apgrūtina attīrīšanas tehnoloģiju standartizāciju; vienkārša komunālo notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģiju ieviešana nav iespējama. Lauku apvidos notekūdeņu savākšanas infrastruktūra, piemēram, kanalizācijas tīkli, bieži vien ir nepietiekama. Notekūdeņu savākšanu viegli ietekmē apvienota kanalizācijas pārplūde un gruntsūdeņu infiltrācija, kā rezultātā notekūdeņos ir zema organisko vielu koncentrācija un palielinās bioloģiskās slāpekļa atdalīšanas grūtības. Lielās notekūdeņu kvalitātes un kvantitātes svārstības lauku apvidos apgrūtina stabilas biomasas koncentrācijas uzturēšanu attīrīšanas iekārtās. Turklāt zemā ziemas temperatūra ierobežo bioloģiskās attīrīšanas jaudu, kas izraisa zemu efektivitāti un nestabilu notekūdeņu kvalitāti, kas var pārsniegt standartus tradicionālajos aktīvo dūņu procesos. Tāpēc ir steidzami jāizstrādā vietējiem apstākļiem piemērotas notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijas ar spēcīgu triecienizturību, stabilu ilgtermiņa darbību, zemu enerģijas patēriņu un augstu attīrīšanas efektivitāti.
Ķīnas lauku apvidi parasti dod priekšroku zemām -izmaksām, viegli-pārvaldāmām-sadzīves notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijām, un bioloģiskie un ekoloģiskie kombinētie procesi ir galvenais pētniecības virziens. Pašlaik plaši izmantotās integrētās iepakotas notekūdeņu attīrīšanas iekārtās lauku apvidos galvenokārt tiek izmantoti tādi procesi kā anaerobā-anoksiskā-oksiskā (A2O) un kustīgās slāņa bioplēves reaktors (MBBR). Pētījumi liecina, ka MBBR process vairāk balstās uz objekta projektēšanu, nevis precīzu darbības kontroli, tāpēc regulēšanai nav nepieciešams profesionāls tehniskais personāls, padarot to ērtu ekspluatācijai un apkopei. Tas ir vairāk piemērots praktiskām lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanas vajadzībām, kur trūkst tehniskā personāla. Tās priekšrocības ietver augstu biomasas koncentrāciju, spēcīgu izturību pret trieciena slodzēm, augstu apstrādes efektivitāti un nelielu nospiedumu. Pētījums, ko veica Luo Jiawen et al. norāda, ka MBBR barotnes pievienošana A2O procesam var ievērojami uzlabot tā notekūdeņu attīrīšanas jaudu. Zhou Zhengbing et al. faktiskā lauku sadzīves notekūdeņu projektā izstrādāja divpakāpju anaerobo/anoksisko-bioloģisko gāzēto filtru kombinēto procesu, panākot stabilu notekūdeņu kvalitāti, kas atbilst A kategorijas standartam GB 18918{28}}2002. gada "Komunālo notekūdeņu attīrīšanas plāna standarts". Turklāt būvētos mitrājus (CW) bieži izmanto lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanai. Piemēram, Zhang Yang et al. izmantoja bioogles kā pildvielu, lai pārveidotu izveidoto mitrāju, un konstatēja, ka TN, TP un ĶSP noņemšanas rādītāji varētu sasniegt attiecīgi 99,41%, 91,40% un 85,09%. Iepriekšējie mūsu grupas pētījumi arī parādīja, ka dūņu bioogles pildviela var uzlabot izveidoto mitrāju slāpekļa un fosfora atdalīšanas veiktspēju, uzlabojot kopējo sistēmas apstrādes efektivitāti un efektivitāti un padarot sistēmu izturīgāku pret trieciena slodzēm. Pamatojoties uz iepriekš minēto pētījumu, lai izpētītu kombinētu tehnoloģiju, kas piemērota lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanai un risinātu problēmas, piemēram, grūtības uzturēt stabilu biomasas koncentrāciju, vāja izturība pret trieciena slodzēm un notekūdeņu kvalitāte, kas ir pakļauta svārstībām un pārsniedz standartus lauku notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, autors ievietoja A2O-MBBR procesu, piepildot to ar integrētu 3}bioplēves nesēju. dūņu (IFAS) vidi, palielinot sistēmas dūņu koncentrāciju un uzlabojot apstrādes efektivitāti. Ņemot vērā pieejamo tukšo zemju, piemēram, dīķu un ieplaku lauku apvidos, ekoloģisko izmantošanu un izbūvētos mitrājus kā pulēšanas apstrādes procesu, tika izmantotas tādas metodes kā dūņu bioogles pildvielas izmantošana, nitrificēta šķidruma recirkulācija un iegremdētu augu stādīšana, lai uzlabotu saliktā mitrāja darbības stabilitāti. Tādējādi tika izveidots A2O-MBBR + CWs kombinētais process.
Šajā pētījumā, kā attīrīšanas objektu izmantojot neapstrādātus notekūdeņus no ciema notekūdeņu attīrīšanas iekārtām Hefei, tika izveidots A2O-MBBR + CWs kombinētā procesa izmēģinājuma-mēroga eksperimentālais iestatījums. Tika pētīta sezonālo ūdens temperatūras izmaiņu ietekme uz tā attīrīšanas veiktspēju. Ekspluatācijas laikā tika uzraudzīti piesārņojošo vielu indikatori ieplūdē un notekūdeņos, lai izpētītu noņemšanas efektivitāti un darbības stabilitāti. Vienlaikus tika analizēta procesa ekonomiskā iespējamība. Mērķis ir sniegt atsauces uz datiem un pamatu A2O + konstruēto mitrāju kombinētās tehnoloģijas pielietošanai lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanas projektos Ķīnā, kā arī piedāvāt atsauces sadzīves notekūdeņu attīrīšanas veicināšanai un skaistu, ekoloģiski apdzīvojamu ciematu veidošanai lauku apvidos.
1. Eksperimentālā iestatīšana un izpētes metodes
1.1. Kombinētā procesa plūsma
A2O-MBBR + CWs kombinētā procesa eksperimentā tika izmantota virkne A2O vienības, uz oglekļa- balstītas pazemes plūsmas mitrāja un ekoloģiskā dīķa darbības. A2O vienība sastāvēja no neskaidras anaerobās -anoksiskās kontakta tvertnes un aerobās membrānas tvertnes (MBBR). Gan izkliedētā anaerobā tvertne, gan aerobās MBBR tvertnes aerācijas zona tika piepildīta ar suspendētu bioplēves nesēju, lai nodrošinātu mikroorganismu piestiprināšanas virsmas bioplēvju veidošanai. Aktīvās dūņas un bioplēve tvertnēs pastāvēja līdzās, veidojot IFAS sistēmu, kas varēja stabili uzturēt sistēmas biomasu. Izjauktā bezskābekļa tvertne uzlaboja denitrifikācijas procesu, izmantojot nitrificēta šķidruma recirkulāciju. Aerobās MBBR tvertnes apakšā bija aerācijas sistēma, lai uzlabotu tās nitrifikācijas veiktspēju. Tvertnē tika uzstādīts polialumīnija hlorīda (PAC) dozēšanas ports papildu ķīmiskai fosfora noņemšanai, nodrošinot efektīvu fosfora atdalīšanu. CWs vienība ietvēra uz oglekļa{14}}bāzētu pazemes plūsmas mitrāju un iegremdētu augu ekoloģisko dīķi. Uz oglekļa -pazemes plūsmas konstruētais mitrājs izmantoja trīs-pakāpju pildvielu filtrēšanas sistēmu. Uzpildes zonas apakšā tika uzstādīti aerācijas diski, lai mazgātu materiālus, lai mazinātu aizsērēšanu. Iegremdētā augu ekoloģiskā dīķa apakšā bija kaļķakmens substrāta slānis, un tas tika apstādīts ar aukstumu-izturīgiem iegremdētajiem augiem Vallisneria natans un Potamogeton crispus. Iestatījums tika novietots ārpus telpām. Ekoloģiskajā dīķī tika uzstādīts termometrs, lai uzraudzītu sezonālās ūdens temperatūras izmaiņas. Detalizēta A2O-MBBR + CWs kombinētā procesa plūsma ir parādīta1. attēls.
1.2. Iestatīšanas dizains un darbības parametri
Eksperimentālā iekārta tika izveidota, izmantojot 10 mm biezas polipropilēna plāksnes. Izkliedētā anaerobā tvertne tika piepildīta ar kvadrātveida bioplēves nesēju, un tajā bija deflektora plāksnes. Jauktā šķidruma recirkulācijas koeficients deflektorā bezskābekļa tvertnei bija 50% ~ 150%, un tajā bija arī deflektora plāksnes. Aerobā MBBR tvertne tika sadalīta ar deflektoru aerobās aerācijas zonā un sedimentācijas zonā. Aerācijas zona tika piepildīta ar MBBR suspendētu nesēju ar gaisa -un -ūdens attiecību 6:1–10:1. Sedimentācijas zonā bija PAC dozēšanas pieslēgvieta un slīpas plāksnes sedimentācijas atbalstam. Oglekļa -pazemes plūsmas mitrājs: primārās pildvielas zona tika piepildīta ar kaļķakmeni (diametrs ~ 5 cm), sekundārā pildvielas zona ar ceolītu (diametrs ~ 3 cm) un terciārā pildvielas zona ar dūņu bioogles pildvielu (diametrs ~ 0,5–1,0 cm). Katras zonas pildījuma augstums bija 75 cm. Starp primāro un sekundāro pildvielu zonu tika iestatīta aptuveni 4 cm plata atstarpes zona tādām funkcijām kā ārējo oglekļa avotu pievienošana, novērošana un apkope/iztukšošana (šī eksperimenta laikā oglekļa avots netika pievienots). Iegremdētais augu ekoloģiskais dīķis tika piepildīts ar kaļķakmens pildvielu (~3 cm diametrā) 20 cm augstumā. Iegremdētie augi tika stādīti 10 cm rindu atstatumā un 10 cm atstatumā. Eksperimentā kā ietekas tika izmantoti neapstrādāti notekūdeņi no ciema notekūdeņu attīrīšanas stacijas Hefei. Eksperimenta periods bija no 2022. gada 25. maija līdz 2023. gada 17. janvārim, kopā 239 dienas. Iegremdētie augi tika novākti vienu reizi 2. decembrī ar biežumu aptuveni reizi 6 mēnešos. Projektētā notekūdeņu attīrīšanas jauda bija 50~210 L/d. Detalizēti uzstādīšanas dizaina parametri ir parādīti1. tabula.
1.3. Eksperimentālās metodes
1.3.1. Eksperimentālais dizains
1.3.1.1. Optimālās notekūdeņu attīrīšanas jaudas pārbaude
Pēc veiksmīgas eksperimentālās iekārtas izmēģinājuma darbības (stabila notekūdeņu kvalitāte) no 2022. gada 25. maija līdz 2022. gada 30. jūnijam tika veikts optimālās notekūdeņu attīrīšanas jaudas tests. Apstākļos, kad aerobā tvertne gaisa -/-ūdens attiecība ir 6:1, nitrificēta šķidruma recirkulācijas attiecība ir PAC10Al2% un PAC10Al2 %). aptuveni 3,7 g/d, iekārtas notekūdeņu attīrīšanas jauda tika pakāpeniski palielināta (50, 60, 70, 80, 100, 120, 150, 180, 210 l/d). Tika uzraudzītas notekūdeņu kvalitātes izmaiņas, lai izpētītu iekārtas optimālo notekūdeņu attīrīšanas jaudu. Šajā periodā ūdens temperatūra svārstījās no 24,5 līdz 27,1 grādam. Lai nodrošinātu stabilu notekūdeņu atbilstību ziemā, notekūdeņu standarts tika pieņemts A kategorijas standarts GB 18918-2002 "Piesārņojošo vielu izvadīšanas standarts sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtām".
1.3.1.2. Kombinētā procesa vispārējās ārstēšanas veiktspējas pārbaude
Pārbaudes periods bija no 2022. gada 1. jūlija līdz 2023. gada 17. janvārim. Optimālā notekūdeņu attīrīšanas jauda tika noteikta 120 L/d. Aerobās tvertnes gaisa -un-ūdens attiecība bija 6:1–10:1, un jauktā šķidruma recirkulācijas attiecība bija 50–150%. Ieplūstošā un notekūdeņu kvalitātes rādītāji (TN, TP, NO3--N, NH4+-N un COD) no katras procesa vienības tika uzraudzīti. Tika reģistrētas ūdens temperatūras izmaiņas testa periodā (sezonālā klimata ietekmē). Tika analizēta A2O-MBBR + CWs kombinētā procesa attīrīšanas veiktspēja lauku sadzīves notekūdeņiem un izpētīta sezonālo ūdens temperatūras izmaiņu ietekme uz kombinētā procesa veiktspēju.
1.3.2. Paraugu ņemšana
Pārbaudes periodā paraugi tika ņemti neregulāri (apmēram 1-2 reizes nedēļā) ūdens kvalitātes pārbaudei. Paraugi tika savākti no uzstādīšanas ieplūdes ūdens, neskaidra anaerobā -anoksiskā tvertnes notekūdeņu, aerobā MBBR tvertnes notekūdeņu, oglekļa- bāzes pazemes plūsmas mitrāju notekūdeņu un iegremdētu augu ekoloģiskā dīķa notekūdeņu. Ieplūdes paraugi tika ņemti no iekārtas ieplūdes caurules un notekūdeņu paraugi no katras vienības izejas. Ūdens kvalitātes rādītāju pārbaude tika pabeigta tajā pašā paraugu ņemšanas dienā. Pārbaudītie indikatori ietvēra TN, TP, NO3--N, NH4+-N un COD. Katru reizi, kad tika ņemti paraugi, tika reģistrēts ūdens temperatūras rādījums no termometra ekoloģiskā dīķī (svārstoties no 0 līdz 32 grādiem). Ūdens temperatūra ekoloģiskajā dīķī mainījās dabiski līdz ar sezonālām temperatūras atšķirībām. Izstrādātais notekūdeņu standarts eksperimentālajai iekārtai atbilst A klases standartam DB 34/3527-2019 "Ūdens piesārņojošo vielu novadīšanas standarts lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtām". Projektētās ieplūdes koncentrācijas un notekūdeņu standarti ir detalizēti aprakstīti2. tabula.
1.3.3. Ūdens kvalitātes analīzes metodes
TN koncentrācija ūdens paraugos noteikta, izmantojot HJ 636-2012 "Ūdens kvalitāte - Kopējā slāpekļa noteikšana - Sārmainā kālija persulfāta sadalīšanās UV spektrofotometriskā metode". NĒ3--N koncentrācija noteikta, izmantojot HJ/T 346-2007 "Ūdens kvalitāte - Nitrātu slāpekļa noteikšana - Ultravioletā spektrofotometrija (izmēģinājums)". NH4+-N koncentrācija noteikta, izmantojot HJ 535-2009 "Ūdens kvalitāte - Amonjaka slāpekļa noteikšana - Neslera reaģenta spektrofotometrija". ĶSP tika noteikts, izmantojot HJ 828-2017 "Ūdens kvalitāte - Ķīmiskā skābekļa patēriņa noteikšana - Dihromāta metode". TP koncentrācija noteikta, izmantojot GB 11893-1989 "Ūdens kvalitāte - Kopējā fosfora noteikšana - Amonija molibdāta spektrofotometriskā metode".
2. Rezultāti un diskusija
2.1. Notekūdeņu attīrīšanas jaudas ietekme uz kombinētā procesa veiktspēju
Kā parādīts2. attēls (a)(b), jo ikdienas notekūdeņu attīrīšanas jauda pakāpeniski pieauga no 50 l/d līdz 210 l/d, TN un NH noņemšanas efektivitāte4+-N katrai kombinētā procesa vienībai bija tendence samazināties. TN noņemšanas ātrums samazinājās no 91,55% (50 l/d) līdz 52,17% (210 l/d), un NH4+-N noņemšanas ātrums samazinājās no 97,47% (70 l/d) līdz 80,68% (210 l/d). Tas ir tāpēc, ka ikdienas notekūdeņu attīrīšanas jaudas palielināšana samazina hidrauliskās aiztures laiku, saīsinot laiku, kas mikroorganismiem ir pieejams piesārņojošo vielu noārdīšanai, kā rezultātā attīrīšanas veiktspēja ir sliktāka. Starp tiem A2O vienība deva vislielāko ieguldījumu TN un NH4+-N noņemšana. Vidējā ieplūstošā TN koncentrācija šai iekārtai bija 38,68 mg/L, notekūdeņi bija 16,87 mg/L, ar izvadīšanas ātrumu 56,29%. Vidējais ietekmīgais NH4+-N koncentrācija bija 36,29 mg/L, notekūdeņos bija 5,50 mg/L, ar izvadīšanas ātrumu 84,85%. Uz oglekli{5}} balstītā pazemes plūsmas mitrā vidējā ieplūstošā TN koncentrācija bija 16,87 mg/L, notekūdeņu daudzums bija 11,96 mg/L un izvadīšanas ātrums bija 29,10%. Iegremdētajam augu ekoloģiskajam dīķim vidējā ieplūstošā TN koncentrācija bija 11,96 mg/L, notekūdeņi bija 9,47 mg/L, ar izvadīšanas ātrumu 20,82%. Oglekļa{14}}pazemes plūsmas mitrāja slāpekļa atdalīšanas veiktspēja bija labāka nekā ekoloģiskajam dīķim, jo pazemes plūsmas mitrāja anaerobā-anoksiskā vide ir piemērotāka denitrifikācijai. Tomēr NH4+-Ekoloģiskā dīķa slāpekļa noņemšanas rādītāji bija labāki nekā pazemes plūsmas mitrājam. Vidējais ietekmīgais NH4+-N koncentrācija pazemes plūsmas mitrājā, kuras pamatā ir ogleklis-, bija 5,50 mg/L, notekūdeņos bija 4,04 mg/L, un izvadīšanas ātrums bija tikai 26,53%. Ekoloģiskajam dīķim vidēji ietekošais NH4+-N koncentrācija bija 4,04 mg/L, notekūdeņos bija 2,38 mg/L, ar izvadīšanas ātrumu 41,07%. Tas ir tāpēc, ka ekoloģiskā dīķa aerobā vide ir piemērotāka nitrifikācijai, pārvēršot vairāk NH4+-N uz NO3--N, kā rezultātā ir augstāks NH4+-N noņemšanas rādītājs. Kad notekūdeņu attīrīšanas jauda sasniedza 150 L/d, notekūdeņu TN koncentrācija bija 15,11 mg/L, kas pārsniedza A kategorijas standartu GB 18918-2002. Tāpēc, lai nodrošinātu stabilu TN atbilstību, maksimālā notekūdeņu attīrīšanas jauda bija 120 L/d. Kad notekūdeņu attīrīšanas jauda sasniedza 210 L/d, notekūdeņu NH4+-N koncentrācija bija 7,07 mg/L, pārsniedzot A kategorijas standartu GB 18918-2002. Tāpēc maksimālā notekūdeņu attīrīšanas jauda NH4+-N atbilstība bija 180 l/d.
Kā parādīts2. attēls (c), vidējais ieplūstošais ĶSP bija zem 100 mg/l, kas liecina par zemu organisko vielu saturu. Notekūdeņu attīrīšanas jaudas palielināšanās būtiski neietekmēja ĶSP noņemšanu, un ĶSP noņemšanas rādītāji ir no 75% līdz 90%. Palielinoties notekūdeņu attīrīšanas jaudai no 50 l/d līdz 210 l/d, vidējais notekūdeņu ĶSP bija 19,16 mg/l ar maksimālo notekūdeņu ĶSP 26,07 mg/l, kas joprojām ir daudz zemāks par GB 18918 standarta 50 mg/L, jo 2002. gada A2O A pakāpes ierīce ir nodrošinājusi lielāko daļu COD. aerobajā MBBR tvertnē radīja aerobo vidi, uzlabojot aerobo mikroorganismu bioķīmisko kapacitāti un stiprinot ĶSP izvadīšanu. Turklāt nitrificēta šķidruma recirkulācija A2O vienībā ļāva traucētajai anoksiskajai tvertnei tālāk izmantot notekūdeņos esošās organiskās vielas kā oglekļa avotu, noņemot daļu ĶSP, vienlaikus uzlabojot denitrifikāciju. Otrs lielākais ĶSP noņemšanu veicināja pazemes plūsmas mitrājs, kas balstīts uz oglekļa-. Tās anaerobā-anoksiskā vide veicina organisko vielu izmantošanu notekūdeņos kā oglekļa avotu, noārdot daļu organisko vielu, vienlaikus uzlabojot denitrifikāciju, un tāpēc tai ir labāka TN noņemšana. Turklāt pazemes plūsmas mitrāja substrāta slānis var adsorbēt dažas organiskās vielas. Ekoloģiskajam dīķim bija ierobežota ietekme uz ĶSP degradāciju. Vidējā ieplūstošā ĶSP ekoloģiskajam dīķim bija 22,21 mg/L, un visvieglāk bioloģiski noārdāmās organiskās vielas jau bija noārdījušās, atstājot grūtāk noārdāmas organiskās vielas.
Kā parādīts2. attēls (d), palielinoties notekūdeņu attīrīšanas jaudai, notekūdeņu TP koncentrācija saglabājās stabila. Notekūdeņu attīrīšanas jaudas palielināšana būtiski neietekmēja TP aizvākšanu. Vidējā ieplūstošā TP koncentrācija bija 3,7 mg/l, un vidējā izplūdes ūdeņu koncentrācija bija 0,18 mg/l, ar vidējo izvadīšanas ātrumu 95,14%, kas liecina par labu TP izvadīšanu. TP galvenokārt tika noņemts A2O vienībā. Ieplūstošā TP koncentrācija A2O vienībai bija 3,7 mg/l, un izplūde bija tikai 0,29 mg/l, kas ir labāka par GB 18918-2002. gada A pakāpes standartu 0,5 mg/L. Tas ir tāpēc, ka A2O vienībai bija ne tikai bioloģiska fosfora atdalīšana, bet arī fosfora izvadīšana ar fosforu. papildināta ar ķīmisko fosfora atdalīšanu, dozējot 3,7 g/d PAC. Bioloģiskās un ķīmiskās fosfora atdalīšanas kombinācijas rezultātā A2O vienībā tika noņemti vairāk nekā 90% fosfora. Pazemes plūsmas mitrājs un ekoloģiskais dīķis galvenokārt balstījās uz tādiem mehānismiem kā substrāta adsorbcija, sedimentācija, augu uzņemšana un mikrobu degradācija fosfora atdalīšanai. Turklāt TP koncentrācija, kas nonāk mitrājā, jau bija tik zema kā 0, 29 mg / l, padarot turpmāku izņemšanu grūtāku. Šie apvienotie iemesli izraisīja mitrāja un ekoloģiskā dīķa vispārējo TP noņemšanas veiktspēju.
Tāpēc, lai nodrošinātu stabilu visu notekūdeņu rādītāju atbilstību GB 18918-2002 A klases standartam, šim procesam tika noteikta optimālā notekūdeņu attīrīšanas jauda 120 L/d.
2.2. Kombinētā procesa piesārņotāju noņemšanas veiktspēja
2.2.1. COD noņemšanas veiktspēja
Kā parādīts3. attēls, kopējā attīrīšanas veiktspējas pārbaudes periodā (no 2022. gada 1. jūlija līdz 2023. gada 17. janvārim notekūdeņu attīrīšanas jauda 120 L/d) ūdens temperatūrai bija svārstīga lejupejoša tendence, samazinoties no 32 grādiem līdz 0 grādiem. ĶSP noņemšanas ātrums svārstījās, un ūdens temperatūras pazemināšanai nebija acīmredzamas ietekmes uz ĶSP noņemšanu. Apvienojumā ar4. attēlsĶSP noņemšanas ātrums svārstījās no 66,16% ~ 82,51%, ko galvenokārt ietekmēja ieplūstošā ĶSP koncentrācija. Pētījumi liecina, ka anaerobos/anoksiskos apstākļos ĶSP noņemšana galvenokārt ir atkarīga no mikrobu darbības. A2O-MBBR+CWs process mainās starp anaerobiem-anoksiskajiem-oksiskajiem-anoksiskajiem-oksiskajiem apstākļiem, uzlabojot ĶSP noņemšanu. Ekspluatācijas laikā, pazeminoties ūdens temperatūrai, lai gan ieplūstošā ĶSP svārstījās no 80–136 mg/L, notekūdeņu ĶSP saglabājās stabili zem 50 mg/L, kas atbilst A klases standartam DB 34/3527{20}}2019, kas liecina par labu organisko noārdīšanos. A2O sadaļa visvairāk veicināja ĶSP noņemšanu. Nejauktā anaerobā-anoksiskā kontakta tvertnes vidējais ĶSP noņemšanas līmenis bija 43,38%, kas veido 65,43% no kopējā ĶSP noņemšanas. Aerobās MBBR tvertnes vidējais noņemšanas līmenis bija 14,69%, kas veido 19,87% no kopējā apjoma. A2O sekcija veicināja ĶSP izvadīšanu par vairāk nekā 85%, gūstot labumu no barotnes lielā īpatnējā virsmas laukuma izjauktajā anaerobajā tvertnē un aerobajā MBBR tvertnē, augstās dūņu koncentrācijas un barības ķēdes veidošanās no baktērijām → vienšūņiem → metazojiem, efektīvi noārdot organiskās vielas ūdenī. IFAS sistēmas lielā bioloģiskā daudzveidība nodrošināja labu organisko atdalīšanu pat ar temperatūras izmaiņām. Turklāt daļu no šķīstošās organiskās vielas notekūdeņos neskaidrajā anaerobā-anoksiskā kontakta tvertnē denitrificējošās baktērijas izmantotu kā oglekļa avotu. Tikmēr recirkulētais jauktais šķidrums palielināja NO3--N koncentrācija neskaidrajā bezskābekļa tvertnē, veicinot oglekļa avotu izmantošanu, denitrificējot baktērijas, lai pārvērstu NO3--N/NĒ2--N slāpekļa gāzē. Augstais ĶSP noņemšanas ātrums neskaidrajā anaerobajā-anoksiskā kontakta tvertnē vēl vairāk apliecina, ka šis process var efektīvi izmantot notekūdeņos esošās organiskās vielas kā denitrifikācijas oglekļa avotu. Oglekļa-pazemes plūsmas mitrājos vidējais ĶSP noņemšanas līmenis bija 7,18%, kas veido 9,18% no kopējā ĶSP noņemšanas. Pazemes plūsmas mitrāja anaerobā/anoksiskā vide ir labvēlīga mikroorganismiem, kas izmanto organiskās vielas kā oglekļa avotu, panākot ĶSP noņemšanu, vienlaikus uzlabojot denitrifikāciju. Saistītie pētījumi arī norāda, ka bioogles pildviela var adsorbēt organiskās vielas, izmantojot elektrostatisko pievilcību un starpmolekulāro ūdeņraža saiti. Tāpēc dūņu bioogles pildviela pazemes plūsmas mitrājā adsorbētu arī daļu organisko vielu. Iegremdētajam augu ekoloģiskajam dīķim ĶSP vidējais izvadīšanas ātrums bija tikai 3,68%, jo ĶSP, kas iekļūst dīķī, jau bija zema – vidēji 30,59 mg/L, un lielākoties sastāvēja no ugunsizturīgām organiskām vielām, kuras tika izņemtas galvenokārt ar adsorbciju un augu uzņemšanu ar ierobežotu iedarbību.
2.2.2. Slāpekļa noņemšanas veiktspēja
Kā parādīts3. attēls, jo ūdens temperatūra pakāpeniski pazeminājās no 32 grādiem līdz 12 grādiem, TN un NH4+-N noņemšanas rādītāji svārstījās. Vidējais TN noņemšanas līmenis sasniedza 75,61%, bet vidējais NH4+-N noņemšanas rādītājs sasniedza 95,70%. Kad ūdens temperatūra noslīdēja zem 12 grādiem, TN un NH4+-N noņemšanas rādītāji uzrādīja strauju samazināšanās tendenci, taču vidējie noņemšanas rādītāji joprojām sasniedza attiecīgi 58,56% un 80,40%. Tas ir tāpēc, ka sezonālā ūdens temperatūras pazemināšanās kavē mikrobu aktivitāti, vājinot denitrifikācijas veiktspēju. Pēc ieplūdes un notekūdeņu piesārņojošo vielu koncentrāciju statistiskajiem rezultātiem kombinētā procesa darbības periodā (2022. gada 1. jūlijs līdz 2023. gada 17. janvārim) uzrādīts3. tabula, vidējais ieplūstošais TN un NH4+-N koncentrācija bija attiecīgi 36,56 mg/L un 32,47 mg/L. NH4+-N veidoja 88,81% no TN. Ietekmes NR3--N (0,01 mg/L) bija gandrīz niecīgs. Vidējais notekūdeņu daudzums TN un NH4+-N koncentrācija bija attiecīgi 11,69 mg/L un 3,5 mg/L, un abas atbilst A pakāpes standartam DB 34/3527-2019. Vidējais notekūdeņu NO3--N koncentrācija bija 6,03 mg/L, kas liecina par labu šī procesa nitrifikācijas spēju, pārvēršot NH4+-N uz NO3--N. Tomēr NO uzkrāšanās3--N notekūdeņos liecina, ka vēl ir vieta turpmākai denitrifikācijai. Kā parādīts5. attēls (a), TN noņemšana bija visaugstākā A2O sadaļā. Izjauktā anaerobā-anoksiskā kontakta tvertnes vidējais TN noņemšanas līmenis bija 44,25%, un aerobās MBBR tvertnes vidējais TN noņemšanas līmenis bija 9,55%. Tas ir nitrificējošo baktēriju aerobajā zonā un denitrificējošo baktēriju apvienotās darbības rezultāts anoksiskajā zonā. Uz oglekļa- bāzes veidotā mitrāja vidējais TN noņemšanas līmenis bija 11,07%, jo tā spēja atbrīvot oglekļa avotus un anaerobā/anoksiskā vide veicina denitrifikāciju, saglabājot noteiktu slāpekļa noņemšanas spēju. Iegremdētajam augu ekoloģiskajam dīķim vidējais TN noņemšanas līmenis bija tikai 3,54%, ar vispārēju noņemšanas veiktspēju, jo tā aerobā vide neveicina denitrifikāciju. Kā parādīts5. attēls (b), NH4+-N noņemšana galvenokārt tika pabeigta sadaļā A2O. Iztraucētajai anaerobā-anoksiskā kontakta tvertnei bija NH4+-N noņemšanas līmenis 59,46%, un aerobā MBBR tvertnei bija NH4+-N noņemšanas rādītājs 24,24%. A2O sekcija veidoja 93,57% no kopējā NH4+-N noņemšana. Augstais NH4+-N noņemšana A2O sadaļā notiek nepārtrauktas aerācijas dēļ aerobajā MBBR tvertnē, ļaujot nitrificējošām baktērijām pilnībā izmantot DO, lai pārveidotu NH4+-N uz NO3--N. Pēc tam to recirkulē bezskābekļa tvertnē, kur denitrificējošās baktērijas pārvērš NO3--No N līdz N2 noņemšanai. Pārbaudes periodā vidējais TN noņemšanas līmenis bija 68, 40%, un vidējais NH4+-N noņemšanas rādītājs bija 89,45%, kas liecina par labu slāpekļa atdalīšanas veiktspēju.
Kā parādīts3. attēls, ūdens temperatūrai samazinoties no 32 grādiem līdz 0 grādiem, TN noņemšanas ātrums samazinājās no maksimālā 79,19% līdz 51,38%. Apvienojumā ar5. attēls (a), when water temperature was >20 grādu temperatūrā vidējais TN noņemšanas ātrums pārsniedza 75%, ar vidējo izplūdes koncentrāciju 8,41 mg/l, jo mikrobu aktivitāte ir augstāka 20–32 grādu diapazonā, tādējādi nodrošinot labāku denitrifikācijas līmeni, kas atbilst Zhang Na et al pētījumiem. Kad ūdens temperatūra pazeminājās no 20 grādiem līdz 5 grādiem, vidējais TN izvadīšanas ātrums samazinājās līdz 65,44%, un vidējā notekūdeņu koncentrācija palielinājās līdz 12,70 mg/L. Kad ūdens temperatūra bija 0–5 grādi, vidējais TN izvadīšanas ātrums samazinājās līdz 52,75%, un vidējā notekūdeņu koncentrācija palielinājās līdz 17,62 mg/L, kas liecina par zināmu ietekmi uz TN atdalīšanu. Pētījumi liecina, ka, pazeminoties ūdens temperatūrai, tiek kavēta mikrobu aktivitāte. Kad ūdens temperatūra<5.6°C, microorganisms are basically dormant, and population numbers sharply decrease, limiting pollutant degradation. When water temperature <4°C, microorganisms begin to die. However, in this process, even when water temperature dropped to 0°C, the TN removal rate still reached 51.52%, and effluent always met the Grade A standard of DB 34/3527-2019. This is because the IFAS system in the A2O section maintained high biomass concentration. During the test period, MLSS concentration in the baffled anaerobic-anoxic contact tank and aerobic MBBR tank reached 6,000~8,000 mg/L. Additionally, recirculation of nitrified liquid further enhanced denitrification. Furthermore, wastewater passed sequentially through the limestone, zeolite, and sludge biochar filler zones of the subsurface flow wetland, where anaerobic and aerobic reactions occurred simultaneously. Various organics adsorbed on filler surfaces and the slow-release of carbon sources from biochar filler promoted denitrification, further enhancing nitrogen removal. Research indicates that biochar can increase the abundance and diversity of denitrifying microorganisms in wetlands. Also, due to its structure, subsurface flow wetlands have some thermal insulation effect, helping maintain internal microbial activity. Under the influence of multiple factors, the combined process exhibited strong resistance to low-temperature shock, maintaining over 50% TN removal even at 0°C. In summary, when water temperature is >5 grādi, TN noņemšanas veiktspēja ir laba, un notekūdeņi ir stabili zem 15 mg/l. Šajā brīdī, ņemot vērā citu piesārņotāju aizvākšanu, notekūdeņu attīrīšanas jaudu var atbilstoši palielināt.
Kā parādīts3. attēls, pakāpeniski pazeminoties ūdens temperatūrai, NH4+-N izvadīšanas ātrums ir samazinājies no maksimālā 99,52% līdz minimumam 74,77%, un notekūdeņu NH4+-N koncentrācija palielinājās no minimālās 0,17 mg/L līdz 8,40 mg/L. Ūdens temperatūras pazemināšanās kavē nitrificējošo un nitritējošo baktēriju darbību, samazinot NH4+-N removal. However, when water temperature >12 grādi, vidējais notekūdeņu NH4+-N koncentrācija bija 1,58 mg/l. Ja ūdens temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 12 grādiem, vidējais notekūdeņu NH4+-N koncentrācija palielinājās līdz 6,58 mg/L, bet notekūdeņu NH4+-N vienmēr atbilda DB 34/3527-2019 A pakāpes standartam. Kad ūdens temperatūra bija 20–32 grādi, vidējais NH4+-N noņemšanas rādītājs pārsniedza 96%. Apvienojumā ar5. attēls (b), notekūdeņi NH4+-N koncentrācija šajā diapazonā bija zem 2 mg/l, kas liecina par augstu nitrificējošo baktēriju aktivitāti un izcilu kopējo NH4+-N noņemšana. Ūdens temperatūrai pakāpeniski samazinoties no 20 grādiem līdz 12 grādiem, vidējais NH4+-N removal rate still exceeded 90%, showing good removal, as research indicates water temperature >12 grādi ir piemērots nitrificējošu baktēriju augšanai, veicinot nitrifikāciju. Tāpēc NH4+-N saglabāja augstu noņemšanas līmeni 12–20 grādu diapazonā. Ūdens temperatūrai pakāpeniski samazinoties no 12 grādiem līdz 0 grādiem, vidējais NH4+-N noņemšanas rādītājs joprojām sasniedza 80%. Esošie pētījumi liecina, ka nitrificējošās baktērijas gandrīz zaudē nitrifikācijas spēju pie 0 grādiem. Tomēr šī pētījuma rezultāti liecina, ka pat pie 0 grādiem NH4+-N noņemšanas ātrums pārsniedza 75%, kas liecina par labu šī procesa nitrifikācijas veiktspēju zemā temperatūrā. Tas ir tāpēc, ka IFAS sistēmai šī pētījuma sadaļā A2O-MBBR ir ilgs bioplēves dūņu vecums līdz aptuveni 1 mēnesim, tādēļ temperatūra bioķīmiskajā tvertnē nitrifikācijas ātrumu ietekmē daudz mazāk nekā tradicionālos aktīvo dūņu procesus, ievērojami uzlabojot nitrifikācijas veiktspēju zemā ziemas temperatūrā. Pētījums, ko veica Wei Xiaohan et al. norāda arī, ka galvenais iemesls neatbilstošam NH-4+-Notekūdeņi zemas ūdens temperatūras apstākļos ir nepietiekams aktīvo dūņu vecums, un temperatūras ietekme uz nitrifikatora darbību ir sekundāra. Tāpēc, lai gan ūdens temperatūras pazemināšanās zināmā mērā ietekmēja nitrifikatoru darbību, pietiekams dūņu vecums šajā procesā nodrošināja NH4+-N noņemšana zemā temperatūrā. Pārbaudes periodā vidējais notekūdeņu NH4+-N koncentrācija bija 3,50 mg/l, un kombinētais process uzrādīja labu un stabilu nitrifikācijas veiktspēju.
2.2.3. Fosfora atdalīšanas veiktspēja
Kā parādīts3. attēls, TP noņemšanas ātrums nedaudz mainījās līdz ar ūdens temperatūras izmaiņām, saglabājoties stabilam virs 94%. Apvienojumā ar6. attēls, ieplūstošā TP koncentrācija bija robežās no 3,03 līdz 4,14 mg/L, un izplūdes TP koncentrācija bija robežās no 0,14 līdz 0,28 mg/L, kas atbilst A kategorijas standartam DB 34/3527-2019. Šis process balstās uz bioloģiskās fosfora atdalīšanas (ar PAO) un ķīmiskās fosfora atdalīšanas (ar PAC) kombinēto darbību. Kad ūdens temperatūra pazeminās, PAO aktivitāte tiek kavēta, ietekmējot bioloģisko fosfora atdalīšanu. Tomēr šis process tiek papildināts ar ķīmisko fosfora atdalīšanu, dozējot 3,7 g/d PAC, saglabājot stabilu TP atdalīšanas ātrumu un samazinot ūdens temperatūras izmaiņu ietekmi uz fosfora atdalīšanu kombinētajā procesā. A2O vienībai bija vislabākā TP noņemšanas veiktspēja. Anaerobās -anoksiskās vienības notekūdeņu vidējā TP koncentrācija bija 2,48 mg/l ar izvadīšanas ātrumu 32,61%. Aerobās vienības notekūdeņu vidējā TP koncentrācija bija 0,29 mg/L ar izvadīšanas ātrumu 59,51%. Kopējais TP noņemšanas līmenis A2O vienībai bija 92,12%. A2O-MBBR sekcijas neskaidrais dizains var lielā mērā noņemt nitrātu slāpekli, kas tiek pārvadāts recirkulētajā jauktajā šķidrumā, ļaujot anaerobajiem PAO anaerobajā sekcijā labāk izdalīt fosforu un pilnīgāk absorbēt fosforu aerobajā sekcijā, uzlabojot bioloģisko fosfora atdalīšanu. Turklāt ķīmiskā fosfora atdalīšana, dozējot aerobās MBBR tvertnes vienā pusē, saglabāja stabilu TP noņemšanas ātrumu, un notekūdeņu kvalitāte bija stabili labāka nekā A klases standarts DB 34/3527-2019. Bioloģiskā fosfora atdalīšana A2O-MBBR sekcijā galvenokārt notiek, ja PAO izkliedētajā anaerobajā tvertnē izmanto oglekļa avotus, lai daļu organisko vielu un gaistošās taukskābes pārvērstu polihidroksialkanoātos (PHA). Kad notekūdeņi plūst no traucētās anaerobās tvertnes uz aerobo MBBR tvertni, PAO izmanto PHA kā elektronu donorus, lai pabeigtu fosfora uzņemšanu. Tomēr bioloģisko fosfora atdalīšanas veiktspēju viegli ietekmē PAO aktivitāte, un zemā ūdens temperatūra ierobežo PAO aktivitāti. Tāpēc, lai panāktu stabilu fosfora atdalīšanu, procesa projektā tika iekļauta ķīmiskā fosfora atdalīšana. Turklāt substrāta slāņa adsorbcija uz oglekļa bāzes pazemes plūsmas mitrājā un iegremdēto augu augšana ekoloģiskajā dīķī arī absorbē daļu fosfora.
Rezumējot, iestatījums testa periodā darbojās stabili ar labu vispārējo piesārņotāju noņemšanas veiktspēju. A2O-MBBR + CWs kombinētais process sasniedza vidējos noņemšanas rādītājus 68,40%, 89,45%, 73,94% un 94,04% TN, NH4+-N, COD un TP, attiecīgi. Vidējās notekūdeņu koncentrācijas bija attiecīgi 11,69 mg/L, 3,50 mg/L, 26,9 mg/L un 0,22 mg/L, un tās visas atbilst A klases standartam DB 34/3527{10}}2019. Pētījums, ko veica Wu Qiong et al. norāda, ka A2O-MBBR ir jaukts aktīvo dūņu un bioplēves process, kas raksturo lielu mikrobu daudzumu, ilgu dūņu vecumu, lielu tilpuma slodzi, mazu tilpumu un nospiedumu, spēcīgu izturību pret triecienslodzēm, labu notekūdeņu kvalitāti un stabilu darbību. Turklāt bioplēves procesu denitrifikācijas veiktspēja ziemā ir labāka nekā aktīvo dūņu procesos, tāpēc tie ir piemērotāki zemas temperatūras notekūdeņu attīrīšanai ziemā. Tas ir arī galvenais iemesls, kāpēc šajā pētījumā A2O-MBBR sadaļa ir laba piesārņotāju noņemšanas veiktspēja. A2O-MBBR + CWs kombinētais process šajā pētījumā pievieno CWs pulēšanas apstrādes zonu, pamatojoties uz A2O-MBBR procesu, vēl vairāk uzlabojot kopējo attīrīšanas veiktspēju un procesa darbības stabilitāti. TN un NH noņemšana4+-Z mazāk ietekmēja sezonālās ūdens temperatūras izmaiņas, savukārt ĶSP un TP noņemšanu gandrīz neietekmēja sezonālā ūdens temperatūra. Pārbaudes periodā tas uzrādīja spēcīgu izturību pret triecienslodzēm, padarot to piemērotu izmantošanai lauku apvidos ar lielām sadzīves notekūdeņu kvalitātes un daudzuma svārstībām.
2.3. Kombinētā procesa ekonomiskā analīze
Šī kombinētā procesa izmaksas galvenokārt ietver būvniecības izmaksas un notekūdeņu attīrīšanas darbības izmaksas. Būvniecības izmaksas bija par eksperimentālās iekārtas izveidi, tostarp tvertņu korpusu, elektrisko palīgiekārtu, datu nesēju, iegremdētu iekārtu un cauruļu veidgabalu iegādi, kopā aptuveni 3000 CNY. Pamatojoties uz maksimālo notekūdeņu attīrīšanas jaudu eksperimenta laikā 0,18 m³/d, būvniecības izmaksas uz vienu m³ attīrīto notekūdeņu ir aptuveni 16 700 CNY. Ekspluatācijas izmaksas galvenokārt rodas no uzstādīšanas darbības, tostarp iekārtu enerģijas patēriņš, ķīmiskās izmaksas, dūņu apglabāšanas izmaksas un darbaspēka izmaksas. Elektroaprīkojumā ietilpst: padeves sūknis (jauda 2 W, Q=2.8 m³/d), recirkulācijas sūknis (jauda 2 W, Q=2.8 m³/d), aerators (jauda 5 W, aerācijas ātrums =5 l/min) un peristaltiskais dozēšanas sūknis (2 W jauda). Aprēķināts, pamatojoties uz faktisko maksimālo lietošanas jaudu: padeves sūknis 0,13 W, recirkulācijas sūknis 0,19 W, aerators 1,25 W, dozēšanas sūknis 2 W. Kopējā faktiskā lietošanas jauda ir 0,00357 kW, dienas enerģijas patēriņš 0,086 kWh. Elektroenerģijas patēriņš uz vienu m³ attīrīto notekūdeņu ir 0,48 kWh. Izmantojot rūpnieciskās elektroenerģijas cenu 0,7 CNY/kWh, elektroenerģijas izmaksas ir 0,33 CNY/m³. PAC ķīmiskās izmaksas ir aptuveni 2,4 CNY/kg, izlietojums 3,7 g/d. Nepieciešamais PAC uz m³ notekūdeņu ir 20,56 g, izmaksas 0,05 CNY/m³. Dūņu apglabāšanas izmaksas=dūņu daudzums × vienības tilpuma dūņu apglabāšanas izmaksas. Sauso dūņu ražošana uz tonnu ūdens ir 0,09 kg. Pamatojoties uz pašvaldības NAI dūņu transportēšanas un apglabāšanas vienības cenu 60 CNY/t, dūņu apglabāšanas izmaksas par tonnu ūdens=0.09 kg × 0,06 CNY/kg=0.054 CNY. Tā kā izmēģinājuma iestatīšanai bija nepieciešama tikai periodiska pārbaude pēc darbības, darbaspēka izmaksas tika aprēķinātas, pamatojoties uz faktisko inženierzinātņu pieredzi. 10 000 tonnu dienā ražotu apkalpo 1–2 cilvēki. Pieņemot, ka viena cilvēka alga ir 3000 CNY/mēnesī, 2 personām darbaspēka izmaksu rādītājs ir aptuveni 0,02 CNY/tonna ūdens. Sīkāka informācija par izmaksām ir parādīta4. tabula. Kopumā operācijas ārstēšanas izmaksas ir aptuveni 0,46 CNY/m³. Taču, palielinoties notekūdeņu attīrīšanas jaudai, būvniecības un ekspluatācijas izmaksas uz vienu tonnu ūdens samazinātos. Būvniecības un ekspluatācijas izmaksas izmēģinājuma testa laikā ir tikai atsauces.
3. Secinājumi
A2O-MBBR + CWs kombinētais process uzrādīja labus rezultātus lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanai. TP un ĶSP noņemšanu lielā mērā neietekmēja ūdens temperatūras izmaiņas. Vidējie noņemšanas rādītāji TN, NH4+-N, TP, and COD reached 68.4%, 89.45%, 94.02%, and 73.94%, respectively. When water temperature ≤5°C, effluent quality stably met the Grade A standard of DB 34/3527-2019. When water temperature >5 grādi, notekūdeņu kvalitāte varētu atbilst A kategorijas standartam GB 18918-2002 "Piesārņojošo vielu izplūdes standarts sadzīves notekūdeņu attīrīšanas iekārtām". Šis process var efektīvi izmantot organiskās vielas sistēmā kā oglekļa avotu, lai uzlabotu denitrifikāciju, saglabājot vairāk nekā 50% TN atdalīšanas pat pie 0 grādu ūdens temperatūras.
Optimālā notekūdeņu attīrīšanas jauda A2O-MBBR + CWs kombinētajam procesam ziemā bija 120 l/d un 180 l/d ne-ziemas sezonās. Sezonas ūdens temperatūras izmaiņas (pamazām samazinoties no 32 grādiem līdz 0 grādiem) tikai zināmā mērā ietekmēja slāpekļa atdalīšanu kombinētajā procesā. TN noņemšanas līmenis samazinājās no 79,19% līdz 51,38%, un NH4+-N noņemšanas rādītājs samazinājās no 99,52% līdz 74,77%. Pat pie 0 grādiem notekūdeņu kvalitāte stabili atbilda A klases standartam DB 34/3527-2019 un NH4+-N noņemšanas rādītājs joprojām sasniedza 74,77%. Tam par labu nāk IFAS sistēma, kur dūņu vecums līdz 1 mēnesim nodrošināja nitrifikāciju zemā temperatūrā. Pārbaudes periodā process darbojās stabili, uzrādot spēcīgu izturību pret ūdens temperatūras izmaiņām.
Sākotnējā A2O-MBBR procesā mikrobu piestiprināšanai tika izmantoti divu veidu suspendēti bioplēves nesēji, veidojot IFAS sistēmu. Oglekļa-pazemes plūsmas mitrājā tika izmantotas vairākas pildvielas, tostarp dūņu bioogles, kaļķakmens un ceolīts, uzlabojot tā filtrēšanas veiktspēju, vienlaikus nodrošinot plašu piestiprināšanas virsmu mikroorganismiem, uzlabojot tā bioloģiskās apstrādes spēju. Sākotnējam A2O-MBBR procesam ar IFAS ir augsta biomasas koncentrācija. Aizmugurējais CWs kompozīta mitrājs kalpo kā pulēšanas attīrīšanas stadija, tālāk attīrot notekūdeņus, padarot kopējo sistēmu izturīgāku pret triecienslodzēm.
Kombinētais A2O-MBBR + CWs process ir piemērots sadzīves notekūdeņu attīrīšanai lauku apvidos ar lielām kvalitātes un daudzuma svārstībām. Tas darbojas stabili un efektīvi, un apstrādes izmaksas ir aptuveni 0,46 CNY/m³. Turklāt A2O-MBBR+CWs procesa sadaļas var elastīgi pielāgot atbilstoši dažādiem notekūdeņu standartiem, scenārijiem un mērķiem. Šis kombinētais process var nodrošināt atsauces uz datiem un pamatu lauku sadzīves notekūdeņu attīrīšanas projektiem Ķīnā, piedāvāt resursu izmantošanas veidu tukšiem laukiem lauku apvidos, un tam ir plašs tirgus pielietojuma potenciāls saskaņā ar nacionālo tendenci (ļoti uzsverot lauku vides kvalitātes uzlabošanu.