Introduksjon
Med den raske utviklingen av industrialisering,AvløpsvannbehandlingTeknologier utvikler seg også stadig. Blant dem er aerobe, anoksiske og anaerobe tre vanlige biologiske behandlingsprosesser. De kan effektivt fjerne miljøgifter som organisk materiale, nitrogen og fosfor i avløpsvann, og hver har forskjellige egenskaper. I dag, i denne artikkelen, vil vi utforske rollene, prosessene og hvordan du velger den aktuelle for din vannbehandlingsapplikasjon av disse tre prosessene sammen med deg.
Hva er aerobe, anoksiske, anaerobe prosesser og deres roller?
Aerob, anoksisk og anaerob er tre forskjellige biologiske behandlingsprosesser. De viktigste forskjellene mellom dem ligger i nærvær eller fravær av oksygen og oksygenkonsentrasjonen i behandlingstanken. Her er deres definisjoner og sammenligninger:
|
Prosesstype |
Oksygenkonsentrasjon |
Hovedmikroorganismer |
Typiske reaksjoner |
|
Aerob |
Høy konsentrasjon av oksygen |
Aerobe bakterier |
Oksidasjon av organisk materiale til CO₂ og H₂O |
|
Anoksisk |
Lav konsentrasjon av oksygen |
Fakultative anaerobe bakterier |
Reduksjon av nitrat i nitrogengass |
|
Anaerob |
Ingen oksygen |
Anaerobe bakterier |
Nedbrytning av organisk materiale til metan og CO₂ |
Aerob prosess
Den aerobe prosessen refererer til oksidasjon og nedbrytning av organisk materiale i avløpsvann til karbondioksid og vann ved aerobe mikroorganismer under betingelse av tilstrekkelig oksygen. Vanlige aerobe behandlingsprosesser inkluderer den aktiverte slamprosessen, biologiske filtre og oksidasjonsgrøfter.
(1) Fordeler:
• Høy behandlingseffektivitet, egnet for storskala avløpsanlegg som opererer kontinuerlig.
• God slamoppgjør ytelse, og letter etterfølgende solid-væske-separasjon.
• Gjelder for innenlandsk avløp, industrielt avløpsvann og organisk avløpsvann med lav konsentrasjon.
(2) Ulemper:
• Kontinuerlig oksygentilførsel er nødvendig gjennom luftingsutstyr, noe som resulterer i høye kostnader.
• Begrenset behandlingseffekt på organisk avløpsvann med høy konsentrasjon.
• Det genereres en stor mengde overflødig slam, noe som krever ytterligere slambehandlingsanlegg.
Anoksisk prosess
Det refererer til prosessen med biokjemiske reaksjoner utført av fakultative anaerobe mikroorganismer i et miljø med en lav oksygenkonsentrasjon. Anoksisk behandling brukes hovedsakelig til denitrifiseringsprosessen, det vil si å redusere nitrat til nitrogengass for å fjerne nitrogenforurensning i avløpsvann. Anoksiske stridsvogner og denitrifiseringsfilter er vanlige eksempler.
(1) Fordeler:
• Fjerning med høy effektivitet nitrogen for å kontrollere eutrofiering av vannforekomster.
• Ingen oksygentilførsel er nødvendig, noe som resulterer i lavt energiforbruk.
• Egnet for avløpsvann som inneholder en høy konsentrasjon av nitrat.
(2) Ulemper:
• Høye krav til kontroll av oppløst oksygen (DO).
• Aktiviteten til mikroorganismer i den anoksiske prosessen påvirkes sterkt av temperaturen.
• I denitrifiseringsprosessen må den kombineres med den forrige aerobe prosessen for å generere nitrat og kan ikke brukes alene.
Anaerob prosess
I vannbehandling, generelt, under forutsetning av ingen oksygen, brukes anaerobe mikroorganismer til å dekomponere organisk materiale til metan og karbondioksid. Denne prosessen er best egnet for behandling av organisk avløpsvann med høy konsentrasjon, for eksempel matforedlingsavløpsvann og slamfordøyelse. Representantene inkluderer anaerobe fordøyere, oppstrømningsanerobe slamteppe (UASB) og anaerobe filtre.
(1) Fordeler:
• Biogassene som produseres kan resirkuleres som en energikilde.
• Ingen oksygentilførsel er nødvendig, egnet for behandling av organisk avløpsvann med høy konsentrasjon.
• Det produseres mindre slam, noe som kan spare behandlingskostnader.
(2) Ulemper:
• Veksten i det mikrobielle samfunnet er langsom, og tar vanligvis flere uker eller til og med måneder.
• Anaerobe mikroorganismer er følsomme for tungmetaller og sulfider i avløpsvann og blir lett hemmet.
• Avløpskvaliteten er dårlig, og påfølgende aerobe prosesser er nødvendige for ytterligere rensing.
Deres viktigste roller i vannbehandling
Aerob prosess
(1) Fjerning av organisk materiale:Aerobe mikroorganismer omdanner det biologisk nedbrytbare organiske stoffet (BOD) i avløpsvann til karbondioksid (CO₂) og vann (H₂O) gjennom oksidasjon og nedbrytning.
(2) Fjerning av ammoniakknitrogen (nitrifisering):Nitrifiserende bakterier i den aerobe prosessen konverterer ammoniakknitrogen (NH₄⁺) i avløpsvann til nitrat (NO₃⁻). Dette er delt inn i to trinn:
• Ammoniakkoksiderende bakterier konverterer ammoniakknitrogen til nitritt (NO₂⁻).
• Nitrittoksiderende bakterier omdanner ytterligere nitritt til nitrat (NO₃⁻).
(3) Fjerning av en del av fosfor:Under aerobe forhold kan noen fosfor-akkumulerende bakterier absorbere fosfater i avløpsvann og lagre dem i celler, og dermed redusere fosforinnholdet i avløpsvann. Dette må imidlertid kombineres med den anaerobe prosessen for å oppnå.
Anoksisk prosess
(1) Fjerning av nitrat (denitrifisering):Kjernen i den anoksiske prosessen er denitrifisering, det vil si å redusere nitrat (NO₃⁻) til nitrogengass (N₂).
(2) Bruk av supplerende karbonkilde:I denitrifiseringsprosessen kan den bruke det organiske materialet i avløpsvann som karbonkilde, noe som reduserer driftskostnaden.
(3) Synergistisk nitrogenfjerning:Når den kombineres med den aerobe prosessen, kan denne prosessen danne A/O (anoksisk/aerob) eller A²/O (anaerob/anoksisk/aerob) prosess.
Anaerob prosess
(1) Nedbrytning av organisk materiale med høy konsentrasjon:Anaerobe mikroorganismer dekomponerer det komplekse organiske materialet i avløpsvann til enkel organisk materiale og omdanner det til slutt til metan (CH₄) og karbondioksid (CO₂).
(2) Produksjon av biogass:Den anaerobe prosessen produserer biogass under nedbrytningen av organisk materiale. Hovedkomponentene er metan og karbondioksid.
(3) Fjerning av en del av suspenderte faste stoffer:Den fjerner en del av de suspenderte faste stoffer (SS) i avløpsvann gjennom adsorpsjon og nedbør av mikroorganismer, og forbedrer dermed avløpskvaliteten.
Hvordan velge disse prosessene for applikasjonen din
Å velge passende behandlingsprosess for avløpsvann må vurdere ulike aspekter, inkludert avløpsbehandlingsmål, driftskostnader og nettstedforhold. Her er noen forslag for å velge prosessen:
1. Mål av avløpsvann:Hver behandlingsprosess har en annen rolle. Hvis vannbehandlingsmålet ditt er å fjerne organisk materiale, kan du velge den aerobe behandlingsprosessen. Hvis det er for fjerning av nitrogen, kan du velge den anoksiske behandlingsprosessen. Og den anaerobe behandlingen brukes vanligvis til organisk avløpsvann med høy konsentrasjon.
2. Operasjonskostnader:Operasjonskostnadene for den aerobe behandlingsprosessen er relativt høy, hovedsakelig fordi tilstrekkelig oksygen må gis. Mens driftskostnadene for den anaerobe behandlingsprosessen er relativt lav. Siden det ikke krever noe utstyr for å levere oksygen og kan produsere biogass som energikilde.
3. Områdeforhold:Den aerobe behandlingsprosessen krever mer plass- og utstyrskostnader. Fordi det vil generere mye slam under vannbehandlingsprosessen, og det er nødvendig med ekstra utstyr for rengjøring og transport. Det samme er tilfelle for den anaerobe prosessen, som vil produsere biogass.
4. Kombinerte prosesser:Noen ganger kan du også kombinere disse tre prosessene for bruk. I henhold til testene våre kan de effektivt forbedre vannkvaliteten og redusere produksjonen av tradisjonell aktivert slam.
Konklusjon
Fra innholdet ovenfor har vi lært om rollene og egenskapene til aerobe, anoksiske og anaerobe behandlinger i vannbehandling, samt hvordan du velger den aktuelle for applikasjonen. Som profesjonell leverandør av vannbehandling har AquasustRik erfaring i prosjektsamarbeid. Hvis du vil tilpasse, designe, installere eller renovere et vannbehandlingsprosjekt, vær så snillKontakt ossFor å oppgradere behandlingseffektiviteten.