În prezent, una dintre principalele probleme în domeniul tratării apelor reziduale este eliminarea nutrienților - compuși cu azot, fosfor, sulf, cauzând eutrofizarea a corpurilor de apă. Acest proces se caracterizează printr-o creștere activă a algelor și o vegetație acvatică mai înaltă. În ultimii ani a crescut semnificativ concentrația fosfaților dizolvați în efluenți de uz casnic, datorită dezvoltării intensive a noilor tehnologii în industrie și utilizarea pe scară largă a detergenților cu conținut de fosfor. Fosforul solubil este principalul element limitator, care afectează în mare măsură procesul de eutrofizare. Este în general cunoscut faptul că eutrofizarea rezervor nu a fost observată la concentrații de fosfor în termeni de P este mai mică de 0,2 mg / l. Se crede că pentru a preveni eutrofizarea în apă este mai ușor și mai economic să se îndepărteze compușii fosfor decât azotul.
Astăzi cunoscute metode biologice și combinate de îndepărtare a fosforului din apele reziduale fizice, fizico-chimice,. Metodele fizice de îndepărtare a fosforului presupun sedimentarea sau filtrarea apei uzate. Efectul îndepărtării fosforului organic depinde de efectul îndepărtării substanțelor solide în suspensie. Aceste tehnici sunt simple, dar nu foarte eficient, deoarece fosfor pot fi eliminate până la 10%. Îndepărtarea compușilor cu fosfor a apelor uzate poate fi practicata gama larga de metode fizico-chimice, cum ar fi adsorbția, electrocoagulare-flotație, biogalvanic, tratament într-un câmp magnetic, iar reactivul de cristalizare. Dintre toate aceste metode, cel mai accesibil, legkoosuschestvimym și extrem de eficient pentru curățarea volume mari de ape uzate la stațiile de aerare existente considerate reactiv urbane care implică utilizarea de CaO, FeCI3. FeSO4. Fe2 (S04) 3. Al2 (SO4) 3 în diferite etape de purificare. Totuși, această metodă este una nu inofensiv, deoarece eliminarea poluării compus cu fosfor lichid reziduale are loc în funcție de ionii reactivi de fier, calciu, aluminiu, precum și cloruri și sulfați. Dintre metodele ecologice este îndepărtarea biologică a fosforului. Această metodă este o combinație de procese aerobe și anaerobe. Utilizarea acestei tehnologii vă permite să îndepărtați fosfații cu 70-85%.
Cea mai promițătoare este metoda combinată de îndepărtare a fosforului din apele uzate, care implică o combinație de procese biologice de purificare și precipitare chimică cu introducerea de CaO. Această tehnologie implică tratarea apelor reziduale în instalațiile tradiționale de tratare biologică, după care nămolul activ din rezervoarele secundare de decantare este trimis către compactorii de namol - defosfați. În timp ce în ilouplotnitele, nămolul activat este supus defosfatizatsii, adică celule eliberează microorganisme în mediu ca ionii de fosfor PO4 .. -. Astfel, apa de lut este îmbogățită cu ioni PO4. iar nămolul activ pierde fosforul. În plus, aceasta rămâne viabilă, cu o pierdere de fosfor din celulă la 80%. Din defosfatizator, nămolul activ se întoarce în aerotank, unde în prezența oxigenului dizolvat și a substratului nutritiv, compensează pierderea de fosfor. Apă de nămol îmbogățită cu ioni PO4. este trimis la tratament fizico-chimic. Ca reactiv, varul este utilizat într-o cantitate care asigură o creștere a pH-ului la 10,5-11. La astfel de valori ale pH-ului, toate sărurile acidului ortofosforic sunt mici sau insolubile. Din vasele de colectare de purificare fizico-chimic format în principal sare ortofosfat dibazic de amoniu din magneziu (MgNH4 PO4 • 6H2 O). Ionii PO4 rămași sunt legați de ionii Ca + 2. formând Ca5OH (PO4) 3. În ciuda faptului că această metodă utilizează un reactiv, se referă la un număr de prietenos cu mediul, adică Ca + 2 se leagă PO4 - .., Și mai departe, carbonatare, este neutralizat pentru a forma CaCO3. Efectul îndepărtării fosfatului este de 95-98%. Din nefericire, dezavantajul acestei tehnologii este un volum mare de dephosphatisers. Această problemă poate fi rezolvată prin introducerea unui reactiv organic (acid acetic, metanol etc.). Cu toate acestea, rezolvarea acestei probleme, există un alt - o creștere bruscă a costurilor de operare. De exemplu, pentru OSK cu o capacitate de 50.000 de metri cubi. m / d. Costurile de operare sunt de 28 de milioane de ruble. Ca nămol nutritiv poate fi utilizat cu apă, produs aproximativ în atsidofikatore acizi îmbogățit și grași volatili (VFA) și alte substanțe organice.
Scopul acestui studiu a fost: studiu de cercetare a modelelor de flux de bază tehnologia acidifiere și determinarea parametrilor de proiectare proces de nămol defosfatizatsii activate cu atsidofikatora apă nămol îmbogățit VFA. Pentru realizarea obiectivelor, lucrarea a fost împărțită în două etape. Prima este dedicată studiului proceselor de digestie anaerobă pentru a obține cantitatea maximă de VFA. A doua etapă a constat în determinarea parametrilor de proces estimate și cantitatea necesară definirea defosfotizatsii apei interstițiale care conține VFA necesare pentru administrare, în scopul de a intensifica procesul de eliberare defosfatizator fosfor. Toate studiile au fost efectuate asupra canalizării reale și a sedimentelor instalațiilor de tratare a apelor reziduale (OSK) din Iskitim, regiunea Novosibirsk. Pentru prima etapă a cercetării a fost preluată din decantoare primare precipită care are următoarele proprietăți: pH - 6.0 la până la 7,0; cenusa - 25-50%, conținutul de umiditate al nămolului brut - 89-98%.
După cum se poate vedea din figura 1, cantitatea maximă de VFA se formează prin fermentarea precipitatului cu o umiditate de 88,6% și o temperatură de 24 ° C (curba 7). VFA crește concentrația semnificativ în prima zi de a găsi nămol, în condiții anaerobe, atingând un maxim în ziua 8 și 60 mg • eq / l sau 3600 mg / l (calculat ca acid acetic). În timp ce pentru un sediment cu un conținut de umiditate mai mare de 93,8% (curba 8) - valoarea maximă a VFA este observată în a 9-a zi. Concentrația de acizi carboxilici formați este de 44 mg • eq / l sau 2 640 mg / l.
Experimentele au arătat că valoarea maximă a VFA observată la concentrații mari de nămol și, în consecință, o proporție mai mare de nămol brut într-un amestec de fermentație. Concentrațiile minime sunt observate când numai nămolul activ în exces este fermentat. Cu toate acestea, trebuie menționat faptul că procedeele de acidogeneză a unui amestec de nămol brut și nămol activ sunt mult mai complete decât atunci când se fermentează un nămol brut sau nămolul în exces. Astfel, în a patra zi a digestiei anaerobe a acidului gras volatil într-un amestec de nămol brut și nămol activat într-o combinație de 2 ° C: 1-il a crescut cu 17 mg • eq / L (9 mg • eq / l până la 26 mg • eq / l), în timp ce pentru nămolul activat, această valoare este de 8 mg • eq / l (începând cu 2 mg • eq / l până la 10 mg • maxim eq / l). Studiile au descoperit ca la temperaturi scăzute și umiditate ridicată a nămolului (curba 1 - 98,4% umiditate) procesele acidogeneză sunt mai puțin intense, duce la o creștere a temperaturii și a concentrației acizilor carboxilici.
S-a obținut în timpul primei faze a experimentelor de apă de nămol atsidofikatora îmbogățit LLC, a fost folosit pentru a doua etapă a cercetării. Experimentele au fost efectuate pe o capacitate experimentală de configurare poluprotochnoy de 60 litri pe zi, folosind un lichid de deșeuri la scară după rezervoare de sedimentare primare ale instalațiilor de tratare a apelor uzate. Schema standului experimental, reprezentat în figura 2.
Esența experimentului a fost următorul: în tancul de stocare cu o capacitate de 60 litri a fost turnat tratată apă uzată din decantorul primar, un model de rezervor de aerare umplut cu nămol activat din rezervorul de aerare de aceleași facilități reale de tratament. După aceea, sistemul a fost pus în funcțiune și, în decurs de 4-5 ore, a fost stabilizat cu controlul obligatoriu al indicatorilor principali. După stabilizarea sistemului, apa de nămol dintr-un acidificator autonom de funcționare a fost introdusă în instalație în stadiul de compactare a nămolului activat. apă nămol Administrată (după 4 zile de fermentație anaerobă) au avut următorii parametri de calitate: pH = 7,06, VFA = 11 mg • eq / l (660 mg / l), G = 15 mg • eq / l (915 mg / l ), PO43- = 654 mg / l, N-NH4 = 249 mg / l, COD = 2000 mg / l.
Figura 3 prezintă variația fosfaților în funcție de durata funcționării instalației: după bazinul de aerare, decantorul secundar și ilouplotnitelya - defosfatizatora. După cum se poate vedea din figură, fosfații sunt reduse la MPC de 0,4 mg / l la 4 ore după stabilizarea rezervorului de aerare. pentru că modelul colonizatorului secundar a avut o rezervă foarte mare, nămolul activ a fost în el timp de 9 ore. Ca rezultat, procesele de defosforare au apărut în colonia secundară. Aceasta explică concentrația crescută de fosfați care părăsește vasul de sedimente cu canalizare.
Pe baza datelor din prima și a doua faze de studii concepute de circuit proces de îndepărtare a fosforului. Această schemă implică introducerea unui tort umed și a nămolului activ în exces. Prin introducerea unui nămol atsidofikator activat în exces se compensează lipsa materiei organice la BOD inițială scăzută a unui lichid de deșeuri și asigură cantitatea necesară de VFA furnizată PLD-sigiliu pentru procesul defosfatizatsii. Efectul îndepărtării fosforului asupra acestei tehnologii este de 90-95%.
activitatea experimentală efectuată a arătat că eliminarea fosforului la MACs se realizează cu următorii parametrii de proces ai sistemului: raportul dintre excesul de nămol activat și nămolul brut, încărcate în atsidofikator - 1: 1, durata de ședere în atsidofikatore precipitat - 3-5 zile. Cantitatea de atsidofikatora nămolului de apă introdusă în defosfatizator depinde de concentrația VFA în nămolul și apă se calculează din doza de 300 mg per litru de circulant VFA nămol activat. Gradul de reciclare a nămolului activat - 63-65%, concentrația nămolului din rezervorul de aerare - 2-4 g / l, durata șederii în ilouplotnitele nămol - 5-7 ore, temperatura de proces medie - 22 0C. Pentru alte valori ale concentrației inițiale de fosfor, temperatura de proces și a parametrilor tehnologici COD ale circuitului trebuie să fie ajustate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: