מבוא

צמחי טיפול פסולת עירוניים מתמודדים עם לחץ גובר על מנת להשיג מגבלות של הסרת חומרים מזינים מחמירים, במיוחד עבור חנקן ו זרחן. Eutrophication של קבלת גופי מים, המונע על ידי עומסים תזונתיים מופרזים, הוביל גופים רגולטוריים כגון הסוכנות להגנת הסביבה של ארה"ב (EPA) והאיחוד האירופי כדי להכפיף באופן משמעותי את דרישות התפעוליות של מערכות בקרה מתקדמות.

עקרונות הטכנולוגיה SBR

(ב) ,(ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עיצובים מודרניים SBR כוללים וריאציות כגון FLT:0 מקיפים את SBRscioFLT 1 (שם מלא ומגיב חפיפה) ו-FLT:2i לסירוגין מחזור SBRsFLT 3: 3 (עם מספר רב של דופקים aeration / ananoxic לכל מחזור).

מפתח עבור חומרים מזינים

תנאי Redox ו- Dissolved Oxygen Management

הסרת חומרים מזינים ב SBRs מסתמכת על שינוי תנאי החמצן האדומים. Nitrification, המרה של אמוניה לחנקן (Samtaphoration) דורשת תנאים אירוביים עם רמות מבוזרות (DO) בדרך כלל מעל 2 מ"ג / L. Denitrification, ההפחתה של חנק לגז חנקן, דורשת תנאים חמצון (DO מתחת ל- 0.5 מ"ג) ומקור פחמן מתאים.

תזמון מחזור ושלב משך

משך כל שלב במחזור משפיע ישירות על שיעורי טרנספורמציה תזונתית.מחזור טיפוסי של SBR להסרת חומרים מזינים עשוי לכלול שלב 1-2 שעות מילוי, 2-4 שעות תגובה שלב (לעתים קרובות מחולק לתוך aerobic ו anoxic sub-phas), 1-2 שעות Sttle, ו 30 דקות של תזמון מתקדם) כולל שיפורי מחזור (Raltenus) של מחזורי לחץ דם קצרים יותר, אך ניתן להפחית את קצבי אופניים מתקדמים (Flowtus) באופן קבוע (R) באופן קבוע) באופן קבוע, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, טיפול ב-Factortating) באופן קבוע, על מנת להורדת יותר זמן קצר יותר זמן קצר יותר זמן קצר יותר זמן קצר יותר עבור טיפול ב-Factortulation טמפרטורה גבוהה יותר עבור טיפול ב-Factortrutrutentlyd) של טיפול ב-Factorenticial, כולל שיפור ב-Factorentlyd) של טיפול ב-Factortenticial של טיפול ב-penticial של טיפול ב-pently) הוא עשוי ל-pently

גיל סליפא וביומסה

גיל סלידג' (זמן שימור פתור, SRT) הוא פרמטר עיצוב קריטי. עבור ניטרציה יעילה, SRT מינימלי של 8-10 ימים ב 20 מעלות צלזיוס נדרש בדרך כלל; טמפרטורות קרות דורשות יותר SRTs. Denitrification ו- EBPR יש גם טווחי חנק אופטימליים SRT (SRT) ארוך מדי יכול להוביל לנשימה אנדוגנית, צמצום פעילות ביומסה ואפקטיבי עשוי להיות איטי של קיבולת Stras) עם קיבולת מוגבלת של קיבולת SCHF.

מקור פחמן וצריכת חמצן כימית (COD) Ratio

יחס ההסרה וה- EBPR דורש מקור פחמן ביו-דגרד (ההשפעה על חנקן COD/total (C/N) הוא גורם מפתח; יחס מעל 8-10 בדרך כלל נוח לפירוק ביולוגי.הרבה פסולת עירונית יש רמות נמוכות יותר של C/N), במיוחד לאחר טיפול ראשוני בפחמן, ייתכן כי מפעילי עשויים להשלים עם מקורות פחמן חיצוניים כגון methanol, EultiOtraation, או LT2, עם עלויות פוטנציאליות, עם LT2, עם .

טמפרטורה וריאציות עונתיות

שיעורי התגובה הביולוגית הם תלות טמפרטורה. Nitrification מאט באופן משמעותי מתחת 15 מעלות צלזיוס, בעוד denitrization הוא חזק יותר.SBR ניתוח צריך להיות מותאם עונתי: זמני תגובה ארוכים יותר או ריכוזי ביומסה גבוהים יותר בחורף, מחזורים קצרים יותר או מופחתת הרהרציה בקיץ. חלק מהצמחים משתמשים ב-FLT:0עונה 1LT) כדי לעבור באופן אוטומטי בין משטרי חורף וקיץ, חיישנים יכולים להתאים את הזמן לאלגוריתמים של אלגוריתמים של מחזורים.

אופטימיזציה SBR עבור חומרים מזינים

1. בקרת חירום מתקדמת

מעבר לנקודות פשוטות, אסטרטגיות בקרת ההנעה המודרניות כוללות שלב ההרחבה:0 (תיקון מבוסס אמוניה) שליטה (ABAC) veFLT:1 ו-FLT:2DO פרו-מספקינג שלב 3(ABAC משתמש בחיישנים אמוניים מקוונים כדי לשנות את עוצמת החנקן, תוך הבטחת כי חנקן אינו משתנה אם הוא יוביל לגישה מוגזמת של 20 גרם להפחתה של צריכת אנרגיה לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, תוך כדי שמירה על רמה של 30 גרם להפחתה של 30 גרם להפחתה של צריכת אנרגיה נמוכה יותר של 30 גרם.

2.שלב שלב אופטימיזציה עם מידע בזמן אמת

שימוש מנתחים תזונתיים באינטרנט (amonia, nitrate, phopt) מאפשר התאמה מחזור דינמי.לדוגמה, אם nitrate הוא נמוך קרוב לסוף השלב החמצן, המחזור יכול לעבור לשלב אירובי מוקדם יותר, חיסכון זמן.conversely, אם אמוניה נמשכת, השלב האירובי יכול להיות מורחב יותר.

שלב שלישי: פתרונות Multi-Cycle

יישום (FLT:0) פעולות מודגשות (FLT:1) עם שלב רב של רצף /anoxic בתוך מחזור אחד משפר את הסרת חנקן ו זרחן. מחזור טיפוסי SBR עשוי לכלול: מלא (anaerobic) בשלב חנקן (aerobic 1) תגובה (aoxic 1) (aerobic 2) (anoxic 2) ⁇ ) יכול להיות ממריץ את משך החמצן השני.

4.כימיקלים עושים עבור Phosphorus ו- pH Control

כאשר הסרת זרחן ביולוגית לבדה אינה מספיקה, משקעים כימיים באמצעות מלחי מתכת (אלום, צ'ורריד ferric) ניתן ליישם. Dosing יכול להתרחש במהלך שלב התגובה לאחר P עלה ביולוגית או ישירות לתוך זרם decanttt. Care חייב להילקח כדי למנוע PHD-dosing יתר, אשר יכול להעלות את הייצור סלפט ועלויות כימיות באינטרנט או זרחנים לאפשר עבור אמיתי dotdium, לעומת 40%, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, הוא נמוך יותר מאשר להפחתה של צריכת אלכוהולית אלכוהוליים.

5. אוטומציה ומערכות בקרה בזמן אמת

צמחים מודרניים SBR יותר ויותר מועסקים למערכות לוגיקה יעילה (PLCs)ADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ,Digt1) בשילוב עם בקרים לוגיים יעילים (PLCs) למערכות אלה יכולים להתאים באופן אוטומטי את משך שלב המחזור, שיעורי הפחתת עומס, ופעולות כימיות מתקדמות על בסיס אלגוריתמים מתקדמים של בקרה, כגון: FLT2 בקרת מודלים (MP) יכולות לייעל את תהליכי בקרה משמעותית, אך ורק לייעל את התקני בקרה, אך ורק כדי לצפות שינויים אוטומטיים של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה האוטומציה, אך ורקמות, אך ורק במנגנוני בקרה מתקדמת.

6. Bioaugmentation and Selecting Floc-Forming Bacteria

במקרים מסוימים, הביומסה הילידים עשויים להיות חסרים ניטטורים מספיקים או PAOs, במיוחד במהלך ההפעלה או לאחר תהליך מרתיע.FLT:0BioaugmentationFLT:1 כרוך בהוספת תרבויות חיידקיות מיוחדות (למשל, Nitrosomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter, או PAOs) למתקן התאוששות ותזונה במהלך תקופות טיפוליות לטווח נמוך; טיפול תרופתי, הוא גם טיפול תרופתי, אשר דורש טיפול תרופתי, אך טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, הוא טיפול תרופתי, אך ורק על ידי טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, הוא טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, הוא גם טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, אשר יכול גם טיפול פסיכולוגי יעיל, אשר יכול רק על ידי טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, טיפול תרופתי, אך ורק על ידי טיפול פסיכולוגי יעיל, טיפול פסיכולוגי יעיל, טיפול פסיכולוגי, טיפול פסיכולוגי יעיל, אשר יכול גם הוא טיפול יעיל על ידי טיפול פסיכולוגי יעיל על ידי טיפול תרופתי, אשר יכול גם טיפול פסיכולוגי יעיל על ידי טיפול פסיכולוגי יעיל, טיפול פסיכולוגי, אשר יכול גם על ידי טיפול פסיכולוגי יעיל, אשר יכול גם טיפול פסיכולוגי יעיל, טיפול פסיכולוגי יעיל, אשר יכול להפחית את תנאי טיפול יעיל, טיפול יעיל, טיפול יעיל

פיקוח ובקרה תהליכים

ניטור מקיף הוא עמוד השדרה של אופטימיזציה SBR. Essential הפרמטרים כוללים:

  • (FLT:0) חיישנים של Online:FLT:1 DO, pH, ORP (פוטנציאל הפחתת חמצון), טמפרטורה, זעזועים, מנתחים מזינים (NH4-N, NO3-N, PO4-P) הוא שימושי במיוחד כדי לזהות את המעבר מחמצן לתנאי אירובי.
  • (FLT:0) ניתוח לריצה: 1 BOD / COD, TSS, VSS, חנקן מוחלט, זרחן מוחלט, alkalinity, ו-SVI) בדיקה מיקרוסקופית רגילה של רפלקוז מורפולוגיה מסייע לזהות חיידקים מטושטשים.
  • (FLT:0)Data logging ודמיון: FLT:1 מגמות היסטוריות של פרמטרים מרכזיים מאפשרות למפעילים לתאם שינויים תפעוליים עם תוצאות ביצועים. דשלוחים המציגים מעמד מחזור בזמן אמת ואיכות רכה מומלץ.

יש לבצע התאמות המונעות על ידי נתונים באופן שיטתי.לדוגמה, אם ammonia עולה, מפעילי יכול להגדיל את משך ההצתה או לעשות סטנקט.אם ניטריט הוא גבוה, להרחיב את השלב החמצן או להוסיף פחמן.אם אורתאופוספט עולה, לבדוק עבור תחזוקה לא מספקת או אוכלוסייה PAO לא מספקת.

בעיות נפוצות

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

פילוח עצום, לעתים קרובות נגרמת על ידי יחסי DO נמוכים או נמוך F / M, יכול להוביל לפענוח מעל גדות בשלב decant. Remedies כוללים הגדלת DO בשלב אירובי, הפחתת SRT (לבחירת עבור floc-formers), או הוספת בוחר (אזור קצר גבוה F / M). ב SBRs, שלב מלא תחת aerobic או תנאי נקקסי יכול לפעול כטיפול , כמו הדבקה, כמו .

הכחשה

High effluent nitrate typically results from insufficient carbon, too short anoxic phase, or excessive DO carryover from the previous aerobic phase. Operators can extend the anoxic phase, add external carbon, or introduce a post-anoxic step. Also, minimizing DO at the end of aeration by lowering the setpoint may help.

כישלונות פוסחים

כשל לעמוד במגבלות זרחן לעתים קרובות נובעים מהחזקה לא מספקת של אנירובי, חוסר חומצות שומן תנודתיות (VFAs) בהזנת, או תחרות מ- GAOs. Solutions כוללים הוספת אזור מילוי אנאירובי, dosing VFAs (למשל, חומצה אצטית), או התאמת SRT כדי לתמוך PAOs. משקעים כימיים יכול לשמש כגיבוי.

Foaming

(הפסקה הביולוגית, לעיתים קרובות בשל ה-FLT:0)Microthrix parellavicellaFLT:1 או באמצעות סוכנים אנטי-פו:2 NocardiaphFLT 3, ניתן גם להפחית את ה-SRT, הגדלת DO, או באמצעות סוכני אנטי-פום.

תוצאות חיפוש ויישומים אמיתיים

(ב) כמה שירותים תזונתיים הראו אופטימיזציה מוצלחת של SBR להסרת חומרים מזינים.לדוגמה, צמח עירוני בהולנד באמצעות SBR השיגו חנקן מוחלט מתחת 5 מ"ג / L ו-phosphorus מתחת 0.5 מ"ג / L על ידי יישום בקרת מחזור מונחה על ידי חיישנים ספציפיים של חומרים מזינים (Fent) מופחת אנרגיה על ידי 25% לעומת ניתוח קבוע של LT.

מגמות עתידיות ב-SBR Acent Removal

(הטכנולוגיות המתפתחות מותאמות לאופטימיזציה נוספת של ביצועי SBR.FLT:0) ,Granular SBRsuaFLT:1 (כמו טכנולוגיית ® Nereda) משלבות צפיפות ביומסה גבוהה עם תכונות התיישבות מצוינות, ומאפשרות הסרת חומרים מזינים גבוהה בטביעות קטנות יותר (FLT:2BRFLT 3) מוסיף נשאים ביולוגיים לתאומים מוגברים ל-VMAFLTMAS (R) ו-FLTGPSI) ל-ERIOS (השימוש יעיל ב-FLT5) באופן מלא ב-ERILDLMAFLT5.

מסקנה

(האופטימיזציה של תגובות באטצ'ר להסרת חומרים מזינים דורשת הבנה מעמיקה של עקרונות ביולוגיים, בקרה מדויקת של משתנים תפעוליים, ו ניטור דיקליגנטי.על ידי שליטה בתיקון, תזמון מחזור, ניהול סלדג', ותוספת פחמן, מפעילי יכולים להשיג רמות גבוהות של חנקן ו- phosphorus הסרת תוך שמירה על יציבות ויעילות אנרגיה גבוהה יותר.