מקרה מחקר: שיפור הסרול התזונתי במסננים מטריקים עבור אוטרופיק ווטר גופים

גופי מים אוטרופיים הפכו לאתגר סביבתי דוחף ברחבי העולם. קלטות מופרזות של חנקן וזרחן - בעיקר מריצה חקלאית, מי סערה עירונית, וממים פסולת מטופלים ללא דיחוי - חומרי נפץ אלגל פורחים שמטמים חמצן מתמוסס, משחררים רעלים, וממוטטים מערכות אקולוגיות ממותרות, ממשיכים להדק, טיפול במים מבזבזים (WTP) חייבים לפשטות אסטרטגיות גבוהות יותר, ולצמצם את רמת הפשטות גבוהה יותר, לסינון חומרים מזינים, כאשר הם מספקים יעילות גבוהה יותר, ומניעה יעילה יותר, ומניעה יעילה יותר, ומניעה יעילה יותר, כמו תקנית חומרים מזינים מתקדמת יותר, כמו תקני אבטחה מתקדמת יותר, כמו תקני אבטחה מתקדמת יותר, כמו תקנית חומרים מזינים.

מקרה זה בוחן כיצד שינויים ממוקדים במערכת סינון מטבולעת ב-WTP העירוני ליד אגם אקוטרופיק שיפרו באופן דרמטי את חנקן ו- זרחן.על ידי שילוב שדרוגים של אמצעי התקשורת, התאמות תפעוליות, וההגדלה ביולוגית, המתקן הפחית חנקן מטולוז על ידי 45% ו זרחן על ידי 35%, ירידה משמעותית בתדירות אלגלבת המים המקבלים את החלקים המדעיים מאחורי הפילטרים, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים ספציפיים, ותוצאות של ניתוחים, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים, ותוצאות של ניתוחים מדויקים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים, ו-חומרים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים מדויקים, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדויקים של ניתוחים מדעיים, ו-חומרים של ניתוחים מדויקים, לאחר מכן, ו-חומרים של ניתוחים מדויקים, לאחר שיפור תופעות לוואי של ניתוחים מדויקים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן

מידע על Trickling Filter

מסנני טריקלינג הם כורים ביולוגיים קבועים של סרטים המשמשים לטיפול במים פסולת במשך יותר ממאה שנים. מערכת טיפוסית מורכבת ממיטתו של אמצעי תקשורת קוארזה - סלעים מסורתיים, slag, או חמור, אבל יותר ויותר פלסטיק או חומרים סינתטיים - באמצעות פסולת מי מופץ באמצעות זרועות רוטט או נחירות קבועות.

הקהילה המיקרוביאלית בתוך מסנן מטריעת היא מגוונת להפליא.חיידקים אירוביים על פני השטח הביופילמטיים degrade soluble אורגנים ו-oxidize ammonia to nitrate. Deeper, אזורי חמצן מחוסנים תומכים חיידקים יונקים ואנאירוביים המסוגלים להפחית חומרים מזינים הידראוליים - גרימת עובי לגז חנקן, אשר נמלט לאטמוספירה, אך הוא למעשה מגביל את המשקעים כימיים, כי הם למעשה, כלומר, כלומר, חומרים מזינים, הם למעשה, הם יעילים יותר, כמו גם כן, כלומר, הם למעשה, הם יעילים, כמו גם חומרים כימיים, כמו גם חומרים מזינים, כלומר, כמו גם כן, כי הם, כי הם, הם, כמו גם חומרים מזינים, כי הם יעילים יותר, על ידי חומרים מזינים, כלומר, כלומר, על ידי שימוש, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, על ידי שימוש, על ידי שימוש, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, על ידי שימוש בטמפרטורה מיקרוביים, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, על ידי חומרים מזינים, כלומר, כלומר, על ידי חומרים מזינים, על ידי שימוש, על ידי שימוש, על ידי שימוש יעיל יותר, כלומר, על ידי

בהשוואה למערכות סלפיות מופעלות, מסננים מסובכים מציעים צריכת אנרגיה נמוכה יותר, פעילות פשוטה יותר, וחוסן גדול יותר לעומסי הלם.הם מתאימים במיוחד לקהילות קטנות בגודל בינוני, טרום-טיפול תעשייתי, ו רטרוfits שבהם עבודות אזרחיות מינימליות מבוקשות.למרות היתרונות האלה, יעילות הסרת החומרים התזונתיים שלהם מטבולית מפגרת אחרי הסרת חומרים מזינים מתקדמת יותר (B) תהליכים עכשיו הם חלוצים למהנדסים מודרניים.

המונחים: rising and the Need for Enhanced Foodsent Removal

אוטרופיה היא ההעשרה המואצת של גופי מים עם חומרים מזינים, המוביל לצמיחה אלגל צפופה.האשמים העיקריים הם חנקן (N) ו זרחן (P), לעתים קרובות להיכנס למים משפעי מים משפכים, דשן חקלאי, ו deposition אטמוספרי שפעם באגם או estuary, חומרים מזינים אלה מעוררים פריחת פירטופטרונים שיכולים להפוך את המים הירוקים, לייצר ריחות ונקציות מזיקות, כדי ליצור "יצורים מזיקים" כדי ליצור"

בארצות הברית לבדה, יותר מ-50% מהאגמים והמאגרים המוערך מסווגים כ-eutrophic או Hypereutrophic, על פי FLT:0U.S. Environmental Protection Agency EvolutionFLT:1; ההשפעות הכלכליות הן סטיות - ירידה בטמפרטורה, עלייה בערכי רכוש, עלייה בעלויות טיפול במים, וירידה בדגים.

אתגרים ב- Acent Removal עם פילטרים

היכולת של סינון מסובכים להסיר חומרים מזינים היא מוגבלת על ידי מספר גורמים הקשורים:

(FLT:0) מניעת הכחשת הכח: ⁇ 1 (למרות nitrification (amonia to nitrate) הוא לעתים קרובות חזק באזורי אירובי, denitrification דורש תנאים אוקסיסטים עם מקור פחמן זמין בקלות.בפילטרים סטנדרטיים, biofilm עשוי לא לשמור על אזורי anoxic מתמשכים, או יחס פחמן-tonitrogen עשוי להיות ללא מספיק עבור denitrification.
(FLT:0)Phosphorus Removal Removal Reruels on Biological Uptake:FLT:1 בניגוד למשקעים כימיים או הסרת זרחן ביולוגית מוגברת (EBPR) ב-Steudgeling מסננים לא חסר את הפחתת אנירובי / אירובית אשר מקדם אורגניזמים מכווצים פוליפוסים (PAOs).
(FLT:0)Hydraulic ו-Oricol Load Variability:FLT:1 פלוגות בזרימה ועומס אורגני יכול לערער biofilm וקומפוזיציה, צמצום עקביות הטיפול.
(FLT:0Media Surface Area ו- Biofilm Dynamics:BuildFLT:1) מדיה סלעית מסורתית מציעים שטח משטח ספציפי מוגבל, הגבלת הביומסה הכוללת ו להאט את הטרנספורמציות התזונתיות.Newer פלסטיק מדיה לשפר את זה אבל עדיין יכול להיות תת-אופטימי ללא תצורה נכונה.
(FLT:0) פיתוי רגישות: 1FLT:1, חיידקים ניטרינג רגישים במיוחד לטמפרטורות קרות. בחורף, שיעורי חמצון אמוניה יכולים לרדת בחצי, להפחית את הסרת החנקן הכוללת.

אתגרים אלה אינם מתכוונים לסננים מסובכים אינם מתאימים להסרת חומרים מזינים – רק שההתערבות ממוקדת נדרשת.האסטרטגיות הבאות הופיעו כפתרונות מעשיים, מדרגיים.

אסטרטגיות חדשניות לשיפור

שיפור

החלפת או שדרוג אמצעי התקשורת המסנן הוא אחד השינויים המשפיעים ביותר.מדיה פלסטיק מודרנית גבוהה-קרקע (למשל, זרימת מים, זרימה אנכית, או מדיה מאומצת) יכול להגדיל שטח משטח מסוים מ 40-60 מ"ר 2 / m3 (עבור רוק) ל 100-250-250 / m3, זה מגביר את מלאי הביומסה ויוצר יותר נישות עבור שני ניטאריים ויצרנים מתקדמים של פחמן-Ftras (מ"מ) עם חומרים כימיים).

הסתגלות

התפלגות זרימה יפה, התחדשות, וקצבי בידוד יכולים לשפר באופן משמעותי את הסרת החומרים התזונתיים.לדוגמה, הגדלת יחס האופטימיזציה (החל חלק מההתמריץ לפילטר) יכול לספק טעינה עקבית יותר ולשפר את הקשר בין ביומסה ופסולת רק כדי לייעל את מחזור ההשתלה - לסירוגין ולא רציפות - אפשר את הביופילם לנוח ולשמור על רמות דלקתיות או חמצן רבות.

Bioaugmentation

היכרות עם קונסוררציה מיקרוביאלית מיוחדת ישירות לתוך מסנן המטלטש יכול להאיץ תהליכים מטבוליים מרכזיים. מוצרי ביו-אידוי מסחריים המכילים חיידקים nitrifying (Nitrosomonas, Nitrobacter) וממריצים (Pseudomonas, Paracoccus) כבר בשימוש עם הצלחה.עבור זרחן, ניסוחים המכילים PAOs או sol-il-il-intol-intexretexing ניתן למצוא את החיידקים על ידי דלקת מפרקים שדה קטן, אך ורק 2, 000 לחודש, אך ורק 2, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, עם טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, עם טיפול תרופתי, 000, 000 טיפול תרופתי, עם טיפול תרופתי, עם טיפול תרופתי, 000 000 000, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000, 000 טיפול תרופתי, 000 טיפול תרופתי, 000, 000, 000, 000 טיפול תרופתי, 000, 000 000 טיפול) נעשה שימוש עם טיפול תרופתי,

מערכות משולבות

מסננים מטריקים פועלים לעתים רחוקות לבד בעיצובים מודרניים של הסרת חומרים מזינים.לכבו אותם עם יחידות טיפול משלימים יוצר גישה רב-barrier.אינטגרציה משותפת כוללת:

(FLT:0) פילטר + נבנה Wetland:BuildFLT: 1:1 הרטב מספק ללטש, הרס, וכושר הזרחן על ידי צמחייה ו substrate.שילוב זה הוא מאוד יעיל עבור קהילות קטנות.
(FLT:0) פילטר + Anoxic Biofilterture:FLT 1 A מסנן חד-חמצני נפרד מטה הזרם מקבל את היפוך הנשגב ומשתמש במקור פחמן נוסף (למשל, methanol או גליצרין) כדי לנהוג denitrification.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) פילטר + Membrane Filtration:FLT:1 Ultrafiltration או microfiltration לאחר מסנן יכול ללכוד ביומסה ו חלקיקים, להשיג זרחן נמוך מאוד (below 0.1 מ"ג / L).

כל שילוב מביא הון נוסף ועלויות תפעול, כך שהבחירה תלויה במטרות מופרכות, זמינות חלל ותקציב.

מחקר מקרה: יישום במפעל עירוני

המחקר התמקד במפעל סינון בן 20 המשרת עיר של 15,000 אנשים.הצמח שוחרר לתוך אגם שחווה אלגל פורח יותר ויותר גדול בחמשת הקיץ הקודמים, עם כלורופיל-a שיא של מעל 100 מיקרוגרם / L ותדירות תכופה cyanotoxin יועצים.היתר עבור TN ו TP היו מוכו מ 10L ו 2 מ"ג / L, כדי למנוע הפעלה מחדש של 0.5 מ"ג / L.

במהלך משפט של שישה חודשים, בוצעו שינויים הבאים:

(FLT:0Mediarated:FLT:1) מיטה סלעית עמוקה של 1.8 מ' הוחלפה בתקשורת של כדורעף מפלסטיק עם שטח משטח מסוים של 160 m2 / m3.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : כפל 1: יחס השיקום גדל מ-0.5:1 ל-1.5:1, וניתן לשנות את העשייה ממרחק של 5 דקות, 10 דקות.
(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ : ⁇ בועה (ב) ⁇ בועות בועות (ב) הותקן בפלמנט התחתון, המופעל ב 0.8 m3/min.
(FLT:0) ביו-הגבלה: 1FLT:1) תוספת של ניטיום מסחרי ודה-הפצה נוספה מדי שבוע במינון של 0.1 L לכל m3 של פסולת.

איכות בולטת הייתה במעקב כפול שבועי.השולחן מתחת לסכמת את התוצאות הממוצעות לפני ואחרי השינויים:

Parameter	Before Modifications	After Modifications	Removal / Reduction
Total Nitrogen (mg/L)	11.2	6.2	45% reduction
Total Phosphorus (mg/L)	1.8	1.17	35% reduction
BOD₅ (mg/L)	22	8	64% reduction
TSS (mg/L)	28	14	50% reduction

למרות שהמטרה של 0.5 מ"ג / L לא הייתה מלאה, ההפחתה של 35% הייתה משמעותית.המתקן החליט להוסיף צעד משקעים כימיים קטנים (אלום עושה) למבהיר הסופי כדי לעמוד באופן עקבי במגבלת זרחן החדשה.בשנה שלאחר מכן, רמת ההמרות הממוצעת של האגם ירדה מ-85 מיקרוגרם / L ל- 40 גרם ל- 35%, ולא היה צורך ב-R26% בלבד.

ניתוח השוואתי עם טכנולוגיות אחרות

כיצד מסננים מזרזים משופרים מערערמים נגד טכנולוגיות אחרות של הסרת חומרים מזינים? להלן הוא השוואה קצרה:

(FLT:0) הפעלת סלדג' BNR:FearLT:1 ; Achieves מאוד נמוך TN ו TP (2-5 מ"ג / L TN, 0.1-1 מ"ג / L TP) אבל דורש אנרגיה גבוהה יותר, תפעול מיומן, ועוד שטח. עלויות הון הם בדרך כלל 50-100% גבוה יותר מאשר סינון מסנן מסובכות לזרימה.
(FLT:0)Moving Bed Biofilm Reactors (MBBRs): FLT:1 מושג ביופיל דומה אבל עם ספקים מושעה. MBBRs יכול להיות רטרוfit לתוך טנקים קיימים ולהציע הסרה תזונתית טובה, אבל לעתים קרובות הם זקוקים פחמן מוסף וניהול נושאות זהירות.
(FLT:0) בניית Wetlands:FLT1 אנרגיה נמוכה וטבעית מאוד, אך דורש שטח אדמה גדול ושיעורי הסרת ניתן עונתיים.
(FLT:0)mebrane Bioreactors (MBRs): מפיק את האיכות הגבוהה ביותר, אך בבירה גבוהה ועלויות התפעול. MBRs משמשים לעתים קרובות כאשר שטח מוגבל מאוד או מחדש איכות נדרש.

עבור צמחים עירוניים ותעשייתיים רבים, מערכת סינון מודרנית מציעה את האיזון הטוב ביותר של עלות, פשטות וביצועים סביבתיים.זה יכול לשמש פתרון עמידה או כחלק מרכבת טיפול.

כיוונים עתידיים וקיימות

מחקרים ופיתוח ממשיכים מבטיחים אפילו יותר הסרת תזונה מפילטרים מורכבים.

(FLT:0) Advanced Media Coatings:FLT:1 שילוב חומרים תגובתיים ננומטריים (למשל, ברזל אפסי, מסגרות מתכת-אורגניות) לתוך משטחים מדיה יכול בו זמנית פרסומות אובב זרחן ולשפר את denitrification.
(FLT:0) בקרת נהיגה:FreaLT:1) ניטור בזמן אמת של אמוניה, ניטר, וממס חמצן עם החלמה אוטומטית ותיקון התאמות יכול למקסם את יעילות ההסרה תוך צמצום השימוש באנרגיה.
(FLT:0)Hybrid Biofilm Systems:FreaLT:1) שילוב של מסנן מחלחל עם גילוח גרפי או מובילי צף באותו כור יכול ליצור מספר רב של מורולוגיות ביו-סרט, הגדלת עמידות הטיפול.
(FLT:0Waste-to-Resourceאינטגרציה:cioFLT:1) שימוש זרחן נתפס כפריה וביוגז מתהליכים ביולוגיים מזיזים עלויות תפעוליות. חלק מהמתקנים כבר משתמשים בסדקים מסובכים לתיקון הקרקע לאחר ייצוב.

קיימות גם מוגברת על ידי טביעת הרגל הנמוכה של מסננים מטבוליים יחסית לפענוח מופעל באנרגיה.כפי שדה-פחמיזציה ברשת מאיצה, צמחי סינון מטריקים יהפכו אפילו יותר אטרקטיביים עבור קהילות שמטרתן להפחית את פליטת גזי החממה תוך הגנה על משאבי מים.

מסקנה

מתן להסרת חומרים מזינים במסננים מסובכים הוא גם אפשרי וגם לא יעיל.המחקר המקרה שהוצג כאן מראה כי שדרוגים מדיה, הכשרה טובה, ביו-היגוי, ואינטגרציה חכמה יכולה לרסק חנקן ו- זרחן עומסים להיכנס לגופי מים רגישים, בעוד שאף טכנולוגיה אחת אינה כדור כסף, מסנן הטריק המודרני - ארוך כמו מיושן - ניסיון של אסטרטגיות מים רגולטוריים, מבלי שיעזרו לשחזר את גופי הבריאות החדשניים האלה.

עבור מנהלי הצמח שוקלים רטרופיט, להתחיל עם הערכה מעמיקה של ביצועי המסנן הקיימים שלך, ולאחר מכן לבחור את השילוב של מדיה, אופטימיזציה, וצעדים ללטש אשר תואמים עם מטרות ההיתר שלך ואת התקציב.עם תכנון זהיר, צמח סינון טריקו יכול להפוך לשולח חזק נגד כריתת.