Принципы биохимии с низким содержанием кислорода
В биохимии с низким содержанием кислорода в основном достигается разложение органического вещества и удаление азота и фосфора путем контроля концентрации растворенного кислорода (DO) в среде реакции (обычно 0.2-0..5 мг/л) и использует метаболическую активность микроорганизмов в условиях микрокислородного или гипоксического действия.
Микробическая регуляция метаболизма: низкая кислородная среда способствует активности бактерий, денитрирующих (анаэробная стадия) и бактерий, накапливающих полифосфат (анаэробная/аэробная чередовательная стадия).Денитрирующие бактерии используют органические вещества для превращения нитратного азота в азот, в то время как бактерии, накапливающие полифосфат, удаляют фосфор путем выделения анаэробного фосфора и поглощения аэробного фосфора.
Ингибирование волокнистой бактериальной экспансии: низкий уровень DO может индуцировать волокнистую микроэкспансию бактерий, но путем контроля других параметров, таких как нагрузка и pH,эффективность осаждения ила может быть сохранена, используя при этом большую специфическую площадь поверхности волокнистых бактерий для повышения эффективности разложения органического вещества.
Оптимизация энергетического метаболизма: при низких условиях кислорода клетки повышают генерацию энергии посредством окислительной фосфорилирования, одновременно активируя аутофагию и механизмы антиоксидантного стресса,продление микробиологической активности.
Процесс отладки низкокислотной биохимии
Инокуляция и одомашнивание ила
- Добавление аналогичного или идентичного активного ила с контролируемой начальной концентрацией от 1500 до 2500 мг/л.
- На начальном этапе добавлялись углеродные источники, такие как фекалии и крахмал (COD 200-300mg/L), дополненные азотом и фосфором (BOD: N: P=100:51:1), и инкубируются под низким давлением (соотношение воздух-вода 1:5-10).
-определять активность грязи путем наблюдения за внешним видом протозой (таких как нематоды и ротиферы) при помощи микроскопического исследования.
Стадия увеличения нагрузки
- Начальная стадия: объемная нагрузка составляет 0,5-1,0 кг СОД/м 3 · д, а входящий СОД контролируется на 1000-5000 мг/л.
- Начальная фаза: постепенное увеличение нагрузки до 50% от проектного значения (около 40 дней), наблюдение за образованием гранулированного ила и выработкой газа.
- Стадия полной нагрузки: увеличить нагрузку до 100% (30-40 дней), скорректировать скорость аэрации и соотношение оттока, чтобы убедиться, что сток соответствует стандарту.
Контроль параметров окружающей среды
- Температура: средняя температура анаэробная (30-40 °C) или низкая температура (15-20 °C), избегая значительных колебаний.
Анаэробная секция 6,5-8.0, аэробные секции 7-8.5.
Потенциал уменьшения окисления (ORP): стадия гидролиза -100 ~ + 100mV, стадия производства метана -150 ~ 400mV.
Вопросы оперативного управления
Мониторинг ключевых параметров
Растворенный кислород (DO): 0,2-0,5 мг/л в аноксической стадии и 1-3 мг/л в аэробной стадии, чтобы избежать чрезмерного ингибирования денитрификации или низких уровней, которые могут привести к появлению ила.
Соотношение углерода к азоту (C/N): поддерживать BOD5/TKN на уровне 4-6 и добавлять внешние источники углерода (такие как уксусная кислота и метанол), когда это недостаточно.
- нитратный азот: нитратный азот в притоке в аноксичной секции контролируется на 10-20 мг/л и корректируется относительно внутреннего рефлюкса (200% -400%).
Исключение
- Расширение слизи: микрорасширение нитевидных бактерий (SVI ≤ 150) приемлемо. Если оно чрезмерное, его можно контролировать путем увеличения DO, коррекции pH или добавления коагулянтов.
- Низкая эффективность денитрификации: проверьте, достаточно ли углеродного источника, разумный ли внутренний рефлюкс, или увеличите HRT в аноксической зоне (2-4 часа).
Оптимизация энергосбережения
- Использование частотного преобразования вентиляции для управления DO и снижения потребления энергии.
- мониторинг состояния денитрификации в режиме реального времени с использованием ОРП и динамическая корректировка дозировки углеродного источника.
Обычное обслуживание
- Регулярно сбрасывать и поддерживать возраст от 10 до 20 дней.
- Мониторинг изменений биологических фаз и быстрое обнаружение ненормальной микробной активности.
