Indledning
Med den hurtige udvikling af industrialisering,spildevandsbehandlingTeknologier udvikler sig også konstant. Blandt dem er aerobe, anoxiske og anaerobe tre almindelige biologiske behandlingsprocesser. De kan effektivt fjerne forurenende stoffer, såsom organisk stof, nitrogen og fosfor i spildevand, og hver har forskellige egenskaber. I dag, i denne artikel, vil vi udforske roller, processer og hvordan man vælger den passende til din vandbehandlingsanvendelse af disse tre processer sammen med dig.
Hvad er aerobe, anoxiske, anaerobe processer og deres roller?
Aerobe, anoxiske og anaerobe er tre forskellige biologiske behandlingsprocesser. De største forskelle mellem dem ligger i nærvær eller fravær af ilt og iltkoncentrationen i behandlingstanken. Her er deres definitioner og sammenligninger:
|
Procestype |
Iltkoncentration |
Hovedmikroorganismer |
Typiske reaktioner |
|
Aerob |
Høj koncentration af ilt |
Aerobe bakterier |
Oxidation af organisk stof til CO₂ og H₂O |
|
Anoxisk |
Lav koncentration af ilt |
Fakultative anaerobe bakterier |
Reduktion af nitrat til nitrogengas |
|
Anaerob |
Intet ilt |
Anaerobe bakterier |
Nedbrydning af organisk stof til metan og co₂ |
Aerob proces
Den aerobe proces henviser til oxidation og nedbrydning af organisk stof i spildevand til kuldioxid og vand ved aerobe mikroorganismer under betingelse af tilstrækkeligt ilt. Almindelige aerobe behandlingsprocesser inkluderer den aktiverede slamproces, biologiske filtre og oxidationsgrøfter.
(1) Fordele:
• Høj behandlingseffektivitet, der er egnet til storskala spildevandsbehandlingsanlæg, der opererer kontinuerligt.
• Godt slamaflederydelse, der letter efterfølgende fast-væske-adskillelse.
• Gælder for indenlandsk spildevand, industrielt spildevand og organisk spildevand med lav koncentration.
(2) Ulemper:
• Der kræves kontinuerlig iltforsyning gennem luftningsudstyr, hvilket resulterer i høje omkostninger.
• Begrænset behandlingseffekt på organisk spildevand med høj koncentration.
• En stor mængde overskydende slam genereres, hvilket kræver yderligere slambehandlingsfaciliteter.
Anoxisk proces
Det henviser til processen med biokemiske reaktioner udført af fakultative anaerobe mikroorganismer i et miljø med en lav iltkoncentration. Anoxisk behandling anvendes hovedsageligt til denitrificeringsprocessen, det vil sige at reducere nitratet til nitrogengas for at fjerne nitrogenforurenende stoffer i spildevand. Anoxiske tanke og denitrifikationsfiltre er almindelige eksempler.
(1) Fordele:
• Fjernelse af høj effektivitet nitrogen for at kontrollere eutrofiering af vandområder.
• Der kræves ingen iltforsyning, hvilket resulterer i lavt energiforbrug.
• Velegnet til spildevand, der indeholder en høj koncentration af nitrat.
(2) Ulemper:
• Høje krav til kontrol af opløst ilt (DO).
• Aktiviteten af mikroorganismer i den anoxiske proces påvirkes meget af temperaturen.
• I denitrifikationsprocessen skal den kombineres med den tidligere aerobe proces for at generere nitrat og kan ikke bruges alene.
Anaerob proces
Ved vandbehandling, generelt under betingelse af intet ilt, bruges anaerobe mikroorganismer til at nedbryde organisk stof til methan og kuldioxid. Denne proces er bedst egnet til behandling af organisk spildevand med høj koncentration, såsom fødevareforarbejdning af spildevand og fordøjelse af slam. Dens repræsentanter inkluderer anaerobe fordøjere, opstrømning anaerobt slamtæppe (UASB) og anaerobe filtre.
(1) Fordele:
• De producerede biogas kan genanvendes som en energikilde.
• Der kræves ingen iltforsyning, der er egnet til behandling af organisk spildevand med høj koncentration.
• Der produceres mindre slam, som kan spare behandlingsomkostninger.
(2) Ulemper:
• Væksten i dets mikrobielle samfund er langsom og tager normalt flere uger eller endda måneder.
• Anaerobe mikroorganismer er følsomme over for tungmetaller og sulfider i spildevand og hæmmes let.
• Effluentkvaliteten er dårlig, og efterfølgende aerobe processer er påkrævet for yderligere oprensning.
Deres vigtigste roller i vandbehandling
Aerob proces
(1) Fjernelse af organisk stof:Aerobe mikroorganismer omdanner det biologisk nedbrydelige organiske stof (BOD) i spildevand til kuldioxid (CO₂) og vand (H₂O) gennem oxidation og nedbrydning.
(2) Fjernelse af ammoniaknitrogen (nitrifikation):Nitrificerende bakterier i den aerobe proces omdanner ammoniaknitrogen (NH₄⁺) i spildevand til nitrat (NO₃⁻). Dette er opdelt i to trin:
• Ammoniak-oxidering af bakterier omdanner ammoniaknitrogen til nitrit (NO₂⁻).
• Nitrit-oxidering af bakterier omdanner yderligere nitrit til nitrat (NO₃⁻).
(3) Fjernelse af en del af fosfor:Under aerobe forhold kan nogle fosfor-akkumulerende bakterier absorbere fosfater i spildevand og opbevare dem i celler, hvilket reducerer fosforindholdet i spildevand. Dette skal dog kombineres med den anaerobe proces for at opnå.
Anoxisk proces
(1) Fjernelse af nitrat (denitrifikation):Kernen i den anoxiske proces er denitrifikation, det vil sige, hvilket reducerer nitrat (NO₃⁻) til nitrogengas (N₂).
(2) Anvendelse af supplerende kulstofkilde:I denitrifikationsprocessen kan den bruge det organiske stof i spildevand som en kulstofkilde, hvilket reducerer driftsomkostningerne.
(3) Synergistisk nitrogenfjernelse:Når den kombineres med den aerobe proces, kan denne proces danne A/O (anoxisk/aerob) eller A²/O (anaerob/anoxisk/aerob) proces.
Anaerob proces
(1) Nedbrydning af organisk stof med høj koncentration:Anaerobe mikroorganismer nedbryder det komplekse organiske stof i spildevand til simpelt organisk stof og omdanner det til sidst til methan (CH₄) og kuldioxid (CO₂).
(2) Produktion af biogas:Den anaerobe proces producerer biogas under nedbrydning af organisk stof. Dens hovedkomponenter er metan og kuldioxid.
(3) Fjernelse af en del af suspenderede faste stoffer:Det fjerner en del af de suspenderede faste stoffer (SS) i spildevand gennem adsorption og nedbør af mikroorganismer, hvilket forbedrer spildevandskvaliteten.
Sådan vælger du disse processer til din applikation
Valg af den relevante spildevandsbehandlingsproces skal overveje forskellige aspekter, herunder spildevandsrensningsmål, driftsomkostninger og stedforhold. Her er nogle forslag til valg af processen:
1. spildevandsrensningsmål:Hver behandlingsproces har en anden rolle. Hvis dit vandbehandlingsmål er at fjerne organisk stof, kan du vælge den aerobe behandlingsproces. Hvis det er til fjernelse af nitrogen, kan du vælge den anoxiske behandlingsproces. Og den anaerobe behandling bruges generelt til organisk affald med høj koncentration.
2. Betjeningsomkostninger:Betjeningsomkostningerne ved den aerobe behandlingsproces er relativt høje, hovedsageligt fordi der skal tilvejebringes tilstrækkeligt ilt. Mens driftsomkostningerne for den anaerobe behandlingsproces er relativt lav. Da det ikke kræver noget udstyr til at levere ilt og kan producere biogas som en energikilde.
3. stedforhold:Den aerobe behandlingsproces kræver flere omkostninger til plads og udstyr. Fordi det vil generere en masse slam under vandbehandlingsprocessen, og der er behov for yderligere udstyr til rengøring og transport. Det samme gælder for den anaerobe proces, der producerer biogas.
4. kombinerede processer:Nogle gange kan du også kombinere disse tre processer til brug. I henhold til vores test kan de effektivt forbedre vandkvaliteten og reducere produktionen af traditionelt aktiveret slam.
Konklusion
Fra ovenstående indhold har vi lært om roller og egenskaber ved de aerobe, anoxiske og anaerobe behandlinger i vandbehandling, samt hvordan man vælger det passende til applikationen. Som en professionel leverandør af vandbehandling har AquasustRig oplevelse i projektsamarbejde. Hvis du vil tilpasse, designe, installere eller renovere et vandbehandlingsprojekt, takKontakt osFor at opgradere din behandlingseffektivitet.