Από: Κέιτ
Email: kate@aquasust.com
Ημερομηνία: 18 Νοεμβρίου 2024
Επί του παρόντος, οι αντιπροσωπευτικές διεργασίες στην εφαρμογή βιολογικού καθαρισμού λυμάτων περιλαμβάνουν κυρίως διεργασία ενεργού ιλύος και διεργασία βιοφίλμ. Στη συνέχεια, βάσει ετών πρακτικής παραγωγής και θεωρητικής μελέτης, θα αναλυθούν και θα συγκριθούν οι δύο μέθοδοι διαδικασίας.
Διαδικασία ενεργοποιημένης λάσπης
Διαδικασία και Αρχή
Μια τυπική διαδικασία ενεργοποιημένης ιλύος αποτελείται από μια δεξαμενή αερισμού, μια δεξαμενή καθίζησης, ένα σύστημα επιστροφής λάσπης και ένα σύστημα απομάκρυνσης της πλεονάζουσας λάσπης.
Τα λύματα και η επιστρεφόμενη ενεργοποιημένη ιλύς εισέρχονται στη δεξαμενή αερισμού μαζί για να σχηματίσουν ένα μικτό υγρό. Ο πεπιεσμένος αέρας που αποστέλλεται από το σταθμό αεροσυμπιεστή εισέρχεται στα λύματα με τη μορφή μικρών φυσαλίδων μέσω της συσκευής διάχυσης αέρα που βρίσκεται στο κάτω μέρος της δεξαμενής αερισμού, με στόχο την αύξηση της περιεκτικότητας σε διαλυμένο οξυγόνο στα λύματα και επίσης τη διατήρηση του μικτού υγρού μέσα. κατάσταση βίαιης αναταραχής και κατάσταση αναστολής. Το διαλυμένο οξυγόνο, η ενεργοποιημένη ιλύς και τα λύματα αναμειγνύονται πλήρως και έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, επιτρέποντας στην αντίδραση της ενεργοποιημένης ιλύος να προχωρήσει κανονικά.
Στο πρώτο στάδιο, οργανικοί ρύποι στα λύματα απορροφώνται στην επιφάνεια της ζωογλοίας από τα σωματίδια της ενεργοποιημένης λάσπης λόγω της τεράστιας επιφάνειας τους και των πολυσακχαριτών ιξωδών ουσιών. Ταυτόχρονα, ορισμένες μακρομοριακές οργανικές ουσίες αποσυντίθενται σε μικρές μοριακές οργανικές ουσίες υπό τη δράση εξωκυτταρικών ενζύμων βακτηρίων.
Στο δεύτερο στάδιο, οι μικροοργανισμοί απορροφούν αυτές τις οργανικές ουσίες και τις οξειδώνουν και τις αποσυνθέτουν υπό επαρκείς συνθήκες οξυγόνου για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα και νερό, μέρος των οποίων χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό και την αναπαραγωγή τους. Το αποτέλεσμα της αντίδρασης της ενεργοποιημένης ιλύος είναι ότι οι οργανικοί ρύποι στα λύματα αποδομούνται και απομακρύνονται, η ίδια η ενεργοποιημένη ιλύς πολλαπλασιάζεται και αναπτύσσεται και τα λύματα καθαρίζονται. Το αναμεμειγμένο υγρό αφού καθαριστεί από την ενεργοποιημένη ιλύ εισέρχεται στη δεξαμενή δευτερογενούς καθίζησης, όπου η αιωρούμενη ενεργοποιημένη ιλύς και άλλες στερεές ουσίες στο αναμεμειγμένο υγρό κατακρημνίζονται και διαχωρίζονται από το νερό. Τα διαυγασμένα λύματα απορρίπτονται ως επεξεργασμένο νερό. Η λάσπη που συγκεντρώνεται μέσω της καθίζησης απορρίπτεται από τον πυθμένα της δεξαμενής καθίζησης, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας επιστρέφει στη δεξαμενή αερισμού ως ιλύς εμβολιασμού για να διασφαλιστεί η συγκέντρωση του αιωρούμενου στερεού και η μικροβιακή συγκέντρωση στη δεξαμενή αερισμού. οι πολλαπλασιασμένοι μικροοργανισμοί απορρίπτονται από το σύστημα ως «πλεονάζουσα ιλύς». Στην πραγματικότητα, οι ρύποι μεταφέρονται σε μεγάλο βαθμό από τα λύματα σε αυτή την πλεονάζουσα ιλύ.
Η αρχή της διαδικασίας της ενεργού λάσπης μπορεί να ειπωθεί ως εξής: οι μικροοργανισμοί «τρώνε» την οργανική ουσία στα λύματα, μετατρέποντας τα λύματα σε καθαρό νερό. Ουσιαστικά, είναι παρόμοια με τη φυσική διαδικασία αυτοκαθαρισμού των υδάτινων σωμάτων, με τη διαφορά ότι μέσω τεχνητή ενίσχυση, η επίδραση του καθαρισμού των λυμάτων είναι καλύτερη.
Διαδικασία βιοφίλμ
Τύποι διαδικασίας διεργασίας βιοφίλμ.
Υγρός τύπος: βιολογικό φίλτρο, βιολογικός πύργος, βιολογικό πικάπ.
Βυθισμένος τύπος: οξείδωση επαφής, υλικό φίλτρου βυθισμένο στη δεξαμενή φίλτρου.
Τύπος ρευστοποιημένης κλίνης: βιολογικός ενεργός άνθρακας, μέσο άμμου αιωρούμενο και ρέει στη δεξαμενή.
Αρχή: Επειδή τα οικιακά λύματα περιέχουν μεγάλη ποσότητα οργανικών συστατικών, η διαδικασία βιοφίλμ βασίζεται στο μικροβιακό φιλμ που στερεώνεται στην επιφάνεια του φορέα για την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης. Δεδομένου ότι τα μικροβιακά κύτταρα μπορούν σχεδόν σταθερά να προσκολληθούν, να αναπτυχθούν και να αναπαραχθούν σε οποιαδήποτε κατάλληλη επιφάνεια φορέα στο υδάτινο περιβάλλον, τα εξωκυτταρικά πολυμερή που εκτείνονται από τα κύτταρα προκαλούν τα μικροβιακά κύτταρα να σχηματίσουν μια ινώδη δομή εμπλοκής. Επομένως, το βιοφίλμ έχει συνήθως πορώδη δομή και ισχυρές ιδιότητες προσρόφησης.
Το βιοφίλμ προσκολλάται στην επιφάνεια του φορέα και είναι μια εξαιρετικά υδρόφιλη ουσία. Υπό την προϋπόθεση της συνεχούς ροής των λυμάτων, υπάρχει πάντα ένα προσαρτημένο στρώμα νερού στο εξωτερικό του.
Το βιοφίλμ είναι επίσης μια πολύ πυκνή ουσία μικροοργανισμών. Ένας μεγάλος αριθμός μικροοργανισμών και μικροζώων αναπτύσσονται και αναπαράγονται στην επιφάνεια και στο εσωτερικό της μεμβράνης, σχηματίζοντας μια τροφική αλυσίδα που αποτελείται από οργανικούς ρύπους → βακτήρια → πρωτόζωα (μετάζωα).
Το βιοφίλμ αποτελείται από βακτήρια, μύκητες, φύκια, πρωτόζωα, μεταζώα και κάποιες άλλες ορατές βιολογικές κοινότητες. Όταν τα λύματα ρέουν πάνω από την επιφάνεια του φορέα, οι οργανικοί ρύποι στα λύματα απορροφώνται από τους μικροοργανισμούς στο βιοφίλμ και το οξυγόνο διαχέεται στο βιοφίλμ. Η βιοαποικοδόμηση και άλλα αποτελέσματα συμβαίνουν στη μεμβράνη για να ολοκληρωθεί η αποικοδόμηση της οργανικής ύλης.
Το επιφανειακό στρώμα του βιοφίλμ είναι αερόβιοι και προαιρετικοί αερόβιοι μικροοργανισμοί, ενώ το εσωτερικό στρώμα του βιοφίλμ είναι συχνά σε αναερόβια κατάσταση. Όταν το βιοφίλμ παχύνει σταδιακά και το πάχος του αναερόβιου στρώματος ξεπεράσει αυτό του αερόβιου στρώματος, θα οδηγήσει στην απόρριψη του βιοφίλμ και ένα νέο βιοφίλμ θα αναγεννηθεί στην επιφάνεια του φορέα. Μέσω της περιοδικής ανανέωσης του βιοφίλμ, διατηρείται η κανονική λειτουργία του αντιδραστήρα βιοφίλμ.
Ανανέωση και αποβολή του βιοφίλμ. Η διατήρηση της κανονικής λειτουργίας του αντιδραστήρα βιοφίλμ είναι ένα σημαντικό μέρος της ανανέωσης και της αποβολής του βιοφίλμ. Το επιφανειακό στρώμα του βιοφίλμ είναι αερόβιοι και προαιρετικοί αερόβιοι μικροοργανισμοί, ενώ το εσωτερικό στρώμα του βιοφίλμ είναι συχνά σε αναερόβια κατάσταση. Όταν το βιοφίλμ παχύνει σταδιακά και το πάχος του αναερόβιου στρώματος ξεπεράσει αυτό του αερόβιου στρώματος, θα οδηγήσει στην απόρριψη του βιοφίλμ και ένα νέο βιοφίλμ θα αναγεννηθεί στην επιφάνεια του φορέα.
Η διαδικασία ανανέωσης και απόρριψης έχει ως εξής:
Πρώτον, η διαδικασία εμφάνισης της αναερόβιας μεμβράνης:
Το ένα είναι το βιοφίλμ.
Το δεύτερο είναι ότι το γενικό πάχος του ώριμου βιοφίλμ συνεχίζει να αυξάνεται και το εσωτερικό μέρος όπου το οξυγόνο δεν μπορεί να διεισδύσει θα αλλάξει σε αναερόβια κατάσταση. και τα δύο αποτελούνται από μια αναερόβια μεμβράνη και μια αερόβια μεμβράνη.
Το τρίτο είναι ότι η αερόβια μεμβράνη είναι το κύριο μέρος για την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης και το γενικό πάχος είναι 2 mm.
Δεύτερον, η διαδικασία πάχυνσης της αναερόβιας μεμβράνης:
Το ένα είναι η αύξηση των αναερόβιων μεταβολιτών, που οδηγεί σε ανισορροπία μεταξύ της αναερόβιας μεμβράνης και της αερόβιας μεμβράνης.
Το δεύτερο είναι η συνεχής διαφυγή αερίων προϊόντων, η οποία αποδυναμώνει την ικανότητα πρόσφυσης του βιοφίλμ στο πληρωτικό.
Το τρίτο είναι να γίνει ένα βιοφίλμ γήρανσης, το οποίο έχει κακή λειτουργία καθαρισμού και είναι εύκολο να πέσει.
Τρίτον, η ενημέρωση του βιοφίλμ:
Το ένα είναι η αποβολή της μεμβράνης γήρανσης και το νέο βιοφίλμ θα αναπτυχθεί ξανά.
Το δεύτερο είναι ότι η λειτουργία καθαρισμού του νέου βιοφίλμ είναι ισχυρότερη.
Σύγκριση διεργασίας ενεργού ιλύος και διεργασίας βιοφίλμ
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της διαδικασίας ενεργού ιλύος.
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η δευτερογενής βιολογική επεξεργασία των αστικών οικιακών λυμάτων έχει υιοθετήσει ως επί το πλείστον τη διαδικασία της ενεργού ιλύος, η οποία είναι σήμερα η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία δευτερογενούς βιολογικού καθαρισμού στον κόσμο. Έχει τα εξής χαρακτηριστικά:
Πρώτον, χρησιμοποιώντας την παραδοσιακή διαδικασία ενεργού ιλύος, το κόστος κατασκευής κεφαλαίου, το κόστος λειτουργίας, η κατανάλωση ενέργειας είναι συχνά υψηλά, η διαχείριση είναι πιο περίπλοκη και ο όγκος της ιλύος είναι επιρρεπής. ο εξοπλισμός διεργασίας δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις υψηλής απόδοσης και χαμηλής κατανάλωσης.
Δεύτερον, με τη συνεχή αυστηροποίηση των προτύπων απόρριψης λυμάτων, τίθενται υψηλότερες απαιτήσεις για την απόρριψη θρεπτικών συστατικών όπως το άζωτο και ο φώσφορος στα λύματα. Οι παραδοσιακές διεργασίες επεξεργασίας λυμάτων με λειτουργίες αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον τη διαδικασία ενεργοποιημένης λάσπης, απαιτώντας συχνά πολλαπλές δεξαμενές αναερόβιας και αερόβιας αντίδρασης να συνδέονται σε σειρά για να σχηματίσουν μια δεξαμενή αντίδρασης πολλαπλών σταδίων και αυξάνοντας την εσωτερική κυκλοφορία για να επιτευχθεί ο σκοπός του αζώτου και την απομάκρυνση του φωσφόρου, η οποία αναπόφευκτα θα αυξήσει τις επενδύσεις κεφαλαίου και την κατανάλωση ενέργειας και θα κάνει τη λειτουργία και τη διαχείριση πιο περίπλοκη.
Τρίτον, η διαδικασία της ενεργοποιημένης ιλύος δημιουργεί μεγάλη ποσότητα πλεονάζουσας ιλύος, η οποία απαιτεί επεξεργασία αποτοξίνωσης της ιλύος, αυξάνοντας την επένδυση.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της διαδικασίας βιοφίλμ.
Η διαδικασία βιοφίλμ είναι επίσης μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη δευτερογενή βιολογική επεξεργασία των αστικών λυμάτων. Σε σύγκριση με τη διαδικασία ενεργού λάσπης, έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
Πρώτον, το βιοφίλμ έχει ισχυρή προσαρμοστικότητα στις αλλαγές στην ποιότητα και την ποσότητα των λυμάτων και είναι εύκολο στη διαχείριση και δεν θα υπάρξει διόγκωση της λάσπης.
Δεύτερον, οι μικροοργανισμοί στερεώνονται στην επιφάνεια του φορέα και μικροοργανισμοί με μεγαλύτερο χρόνο παραγωγής μπορούν επίσης να πολλαπλασιαστούν. Η βιολογική φάση είναι πιο άφθονη, σταθερή και δημιουργεί λιγότερη πλεονάζουσα ιλύ.
Τρίτον, μπορεί να επεξεργαστεί λύματα χαμηλής συγκέντρωσης. Επιπλέον, τα μειονεκτήματα της διαδικασίας βιοφίλμ είναι ότι ο φορέας βιοφίλμ αυξάνει την επένδυση του συστήματος. η ειδική επιφάνεια του υλικού φορέα είναι μικρή, η συσκευή αντίδρασης έχει περιορισμένο όγκο και χαμηλή απόδοση χώρου και η απόδοση επεξεργασίας είναι χαμηλότερη από αυτή της διαδικασίας ενεργοποιημένης λάσπης κατά την επεξεργασία αστικών λυμάτων. Η ποσότητα των μικροοργανισμών που συνδέονται στη στερεά επιφάνεια είναι δύσκολο να ελεγχθεί και η ευελιξία λειτουργίας είναι χαμηλή. Ο φυσικός αερισμός χρησιμοποιείται για την παροχή οξυγόνου, ο οποίος δεν είναι τόσο επαρκής όσο η παροχή ενεργοποιημένης ιλύος και είναι επιρρεπείς σε αναερόβιες συνθήκες.