Nei moderni processi di trattamento delle acque reflue, l'aggiunta di fonti di carbonio è una fase operativa cruciale.Lo scopo è quello di promuovere la crescita e l'attività metabolica dei microrganismi fornendo le necessarie fonti di carbonio organico, ottenendo così un'efficace rimozione delle sostanze nutritive come azoto e fosforo dalle acque reflue.calcolare con precisione la quantità di fonte di carbonio aggiunta non è solo legata al miglioramento dell'efficienza di lavorazione, ma ha anche un impatto diretto sui costi operativi e sui benefici ambientali.
Principio di base di calcolo del dosaggio 01 della fonte di carbonio
Il calcolo del dosaggio della fonte di carbonio si basa principalmente su fattori quali il rapporto BOD5/COD, il tasso di denitrificazione e la rimozione totale di azoto richiesta.:Dosaggio della fonte di carbonio (calcolato come COD) = ((COD teorico necessario per la denitrificazione - COD biodegradabile nelle acque reflue e nelle acque grezze) × coefficiente di conversione.Il coefficiente di conversione è generalmente determinato in base all'esperienza tecnica effettiva o alle prove di simulazione in laboratorio.
02 Fattori che influenzano il dosaggio della fonte di carbonio
Nel processo di trattamento delle acque reflue, l'aggiunta di fonti di carbonio come condizione necessaria per la crescita microbica e la denitrificazione richiede una considerazione completa di più fattori,compresi, ma non limitati a::
Indicatori di monitoraggio della qualità dell'acqua: rapporto C/N (ratio di azoto di carbonio): rapporto tra COD (domanda di ossigeno chimico) e azoto totale (TN) o azoto di Kjeldahl (TKN) nelle acque reflue.Per assicurare il completo processo di denitrificazione, di solito è necessario mantenere un adeguato rapporto C/N, ad esempio tra 4:1 e 6:1Contenuto di azoto di ammoniaca: quando l'azoto di ammoniaca nelle acque reflue supera la normaè necessario integrare la fonte di carbonio per bilanciare il sistema di reazione e migliorare l'integrità della denitrificazioneRequisiti della fase di trattamento biologico: fase di coltivazione e domesticazione del fango attivo: in questa fase,i microrganismi richiedono sufficienti fonti di carbonio per favorire una rapida riproduzione e adattarsi all'ambiente- se la fonte di carbonio nell'acqua grezza è insufficiente, sono necessarie aggiunte aggiuntive.selezionare il tipo e il punto di iniezione appropriati della fonte di carbonio per garantire che la fonte di carbonio possa essere utilizzata efficacemente nel serbatoio di denitrificazione, evitando perdite o consumi prematuri.
Biodegradabilità delle acque reflue: tipi di materia organica e difficoltà di degradazione • I diversi tipi di fonti di carbonio organico presentano differenze significative nella biodisponibilità dei microrganismi.Dovrebbero essere selezionate fonti di carbonio a piccole molecole facilmente degradabili e dovrebbe essere presa in considerazione la loro capacità di soddisfare i bisogni metabolici dei microrganismi in condizioni specifiche.
Economia e sicurezza: costo della fonte di carbonio: la fonte di carbonio selezionata deve avere elevati benefici economici, cioè può ottenere buoni effetti di trattamento riducendo al minimo i costi operativi.Sicurezza di stoccaggio e di utilizzo: Le fonti di carbonio aggiunte come metanolo, acido acetico, ecc. devono avere una buona stabilità di stoccaggio e una sicurezza d'uso per evitare perdite e inquinamento ambientale o rischi per la sicurezza.
Flessibilità del controllo del processo: posizione e metodo del punto di dosaggio: determinare la posizione ottimale del punto di dosaggio in base alle caratteristiche del flusso di processo,ad esempio se si trova nella zona anossica o anaerobica, e se adottare un dosaggio continuo o intermittente.
Impatto ambientale e vincoli normativi: rischio di inquinamento secondario: assicurare che l'aggiunta di fonti di carbonio non provochi nuove emissioni inquinanti e rispettare le normative ambientali.Solo combinando tutti i fattori sopra indicati si può formulare una strategia di aggiunta di fonti di carbonio scientificamente ragionevole, migliorando efficacemente lo squilibrio delle fonti di carbonio nelle acque reflue e ottimizzando le prestazioni dell'intero sistema di trattamento delle acque reflue.
Metodo per calcolare la quantità di fonte di carbonio aggiunta nel 03
Il calcolo del dosaggio della fonte di carbonio è un passo cruciale nel trattamento delle acque reflue, utilizzato per integrare il carbonio organico necessario per la crescita microbica e promuovere i processi di biodegradazione.Qui ci sono due diversi metodi di calcolo: un metodo di calcolo semplice basato sulla domanda di rimozione dell'azoto: se si utilizza come riferimento l'azoto totale di Kjeldahl (TKN) nelle acque reflue,La formula seguente può essere utilizzata per calcolare la quantità di fonte di carbonio esterna da aggiungere (calcolata come domanda di ossigeno chimico COD): Cm=20N - C, dove Cm rappresenta la quantità di fonte di carbonio esterna da aggiungere (mg/l o kg/d, a seconda dell'unità di V); 20 è il rapporto CN,che è il rapporto teorico di massa del carbonio consumato per grammo di azoto; N è la quantità totale di azoto di Kjeldahl (TKN) da rimuovere (mg/l o kg/d); C è la differenza tra il flusso di entrata e quello di uscita da fonti di carbonio,che è la differenza tra la COD disponibile nel sistema di trattamento delle acque reflue e la COD effettivamente richiesta (mg/l o kg/die)Metodo di calcolo basato sulla differenza COD e sul tasso di contributo COD: Determinare il dosaggio della fonte di carbonio basato sulla differenza COD e sul tasso di contributo COD (applicabile a una gamma più ampia di scenari,considerando l'afflusso, deflusso e valori target di COD): dosaggio della fonte di carbonio (kg/d) = differenza di COD (kg/d)/tasso di contributo di COD.La differenza di COD si riferisce al divario di COD ottenuto sottrendendo il valore effettivo di COD dell'afflusso dal valore obiettivo di COD del serbatoio di trattamento.Il tasso di contribuzione della COD si riferisce alla percentuale di fonti di carbonio aggiunte che possono essere convertite in COD durante il processo di reazione biochimica.la scelta dei metodi di calcolo appropriati dovrebbe essere determinata sulla base di specifici parametri di qualità dell'acqua, il flusso di processo e i requisiti nutrizionali del sistema microbico.
