Nguyên tắc sinh hóa oxy thấp
Hóa học sinh học oxy thấp chủ yếu đạt được sự phân hủy chất hữu cơ và loại bỏ nitơ và phốt pho bằng cách kiểm soát nồng độ oxy hòa tan (DO) trong môi trường phản ứng (thường là 0.2-0.5mg/L) và sử dụng hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật trong điều kiện oxy vi hoặc hypoxic.
Điều chỉnh chuyển hóa vi khuẩn: Môi trường oxy thấp thúc đẩy hoạt động của vi khuẩn khử nitri (giai đoạn vô khí) và vi khuẩn tích tụ polyphosphate (giai đoạn xen kẽ vô khí / không khí).Vi khuẩn khử nitơ sử dụng chất hữu cơ để giảm nitrat nitơ thành nitơ, trong khi vi khuẩn tích tụ polyphosphate đạt được loại bỏ phốt pho thông qua giải phóng phốt pho vô khí và hấp thụ phốt pho không khí.
ức chế sự mở rộng vi khuẩn sợi: DO thấp có thể gây ra sự mở rộng vi khuẩn sợi, nhưng bằng cách kiểm soát các thông số khác như tải và pH,Hiệu suất lắng đọng bùn có thể được duy trì, trong khi sử dụng diện tích bề mặt đặc trưng lớn của vi khuẩn sợi để cải thiện hiệu quả phân hủy chất hữu cơ.
Tối ưu hóa trao đổi chất năng lượng: Trong điều kiện oxy thấp, các tế bào tăng cường năng lượng thông qua phosphorylation oxy hóa, đồng thời kích hoạt cơ chế tự sinh và căng thẳng chống oxy hóa,kéo dài hoạt động vi khuẩn.
Quá trình gỡ lỗi hóa sinh học oxy thấp
Tiêm chủng và thuần hóa bùn
- Thêm bùn hoạt động tương tự hoặc giống hệt nhau, với nồng độ ban đầu được kiểm soát trong khoảng 1500-2500mg/L.
- Trong giai đoạn ban đầu, các nguồn carbon như phân và tinh bột được thêm vào (COD 200-300mg/L), bổ sung với nitơ và phốt pho (BOD: N: P=100:5:1), và được ủ dưới áp suất thấp (tỷ lệ không khí-nước 1:5-10).
- Xác định hoạt động bùn bằng cách quan sát sự xuất hiện của nguyên sinh vật (như nematode và rotifers) thông qua kiểm tra kính hiển vi.
Giai đoạn tăng tải
- Giai đoạn ban đầu: Trọng lượng khối lượng là 0,5-1,0kg COD / m 3 · d, và COD nhập được kiểm soát ở 1000-5000mg / L.
- Giai đoạn khởi động: Dần dần tăng tải lên 50% giá trị thiết kế (khoảng 40 ngày), theo dõi sự hình thành bùn hạt và sản xuất khí.
- Giai đoạn tải đầy đủ: Tăng tải lên 100% (30-40 ngày), điều chỉnh tốc độ thông khí và tỷ lệ trào ngược để đảm bảo rằng nước thải đáp ứng tiêu chuẩn.
Kiểm soát tham số môi trường
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình, vô khí (30-40 °C) hoặc nhiệt độ thấp (15-20 °C), tránh biến động đáng kể.
- PH: Anaerobic 6.5-8.0, phần 7-8.5.
- Khả năng giảm oxy hóa (ORP): giai đoạn thủy phân -100 ~ + 100mV, giai đoạn sản xuất methane -150 ~ 400mV.
Các vấn đề quản lý hoạt động
Giám sát các thông số chính
-Oxy hòa tan (DO): 0,2-0,5mg/L trong giai đoạn anoxic và 1-3mg/L trong giai đoạn aerobic, để tránh ức chế quá mức của việc khử nitri hoặc mức thấp có thể gây ra bùn nổi lên.
- Tỷ lệ carbon/nitơ (C/N): Giữ BOD5/TKN ở 4-6 và thêm các nguồn carbon bên ngoài (như axit acetic và methanol) khi không đủ.
- Nitơ nitrat: Nitơ nitrat trong phần anoxic được kiểm soát ở 10-20mg/L và điều chỉnh theo tỷ lệ trào ngược bên trong (200% -400%).
Ngoại lệ
- Mở rộng bùn: Mở rộng vi của vi khuẩn sợi (SVI ≤ 150) là chấp nhận được. Nếu quá mức, nó có thể được kiểm soát bằng cách tăng DO, điều chỉnh pH hoặc thêm chất đông máu.
- Hiệu quả khử nitri thấp: Kiểm tra xem nguồn carbon có đủ hay không, nếu dòng chảy nội tại là hợp lý, hoặc tăng HRT trong vùng không oxy (2-4 giờ).
Tối ưu hóa tiết kiệm năng lượng
- Sử dụng thông khí chuyển đổi tần số để kiểm soát DO và giảm tiêu thụ điện.
- Kiểm tra thời gian thực tình trạng khử nitri bằng ORP và điều chỉnh năng động liều lượng nguồn carbon.
Bảo trì thường xuyên
-Thường xuyên xả bùn và duy trì tuổi bùn (SRT) ở 10-20 ngày.
- Kiểm tra những thay đổi trong các giai đoạn sinh học và nhanh chóng phát hiện hoạt động vi khuẩn bất thường.
