บทบาทของสลัดที่ทํางานในการบําบัดน้ําเสียคือระบบแบบไดนามิกของระบบนิเวศจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนและกระบวนการทางกายภาพและเคมีและกลไกหลักของมันสามารถวิเคราะห์ลึกจากการเผาผลาญสารขนาดเล็กถึงระดับกระบวนการขนาดใหญ่
1, กลไกการเผาผลาญร่วมมือของชุมชนจุลินทรีย์
การแบ่งระดับระดับของชุมชนจุลินทรีย์ที่ทํางาน
-ชุมชนแบคทีเรียที่มีประโยชน์ ประกอบด้วยแบคทีเรีย heterotrophic (เช่น Pseudomonas และ Zygomycetes) ที่รับผิดชอบในการทําลายสารอินทรีย์เป็นหลักเซรั่มในเซลล์เพื่อไฮโดรลิซโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถดูดซึมได้ (เช่น โพลิสาคาริด → กลูโคสโปรตีน →อะมิโนแอซิด)
- ไมโครไบโอต้าทํางาน:
-แบคทีเรียปรับไนทริต (แบคทีเรียไนทริต, แบคทีเรียไนทราต): ภายใต้สภาวะแอโรบิค
-แบคทีเรียลดไดทริฟิค (เช่น Pseudomonas): ในสภาพอ่อนแออโรบิก พวกมันใช้สารอินทรีย์เป็นผู้ให้อิเล็กตรอน เพื่อลด NO
-แบคทีเรียสะสมโพลีฟอสฟาต (เช่น Acinetobacter) Excessive uptake of phosphorus in anaerobic aerobic alternating environments (releasing energy to absorb phosphorus during aerobic conditions and releasing phosphorus to obtain carbon sources during anaerobic conditions).
การจัดสรรพลังงานในการเผาผลาญของจุลินทรีย์
-การเผาผลาญ: วัตถุอินทรีย์ออกซิเดนและปล่อยพลังงาน (ประมาณ 40% เปลี่ยนแปลงเป็น ATP, 60% เสียไปในรูปของพลังงานความร้อน)
- การสับสน: พลังงานถูกใช้ในการขยายตัวของเซลล์จุลินทรีย์ (การผลิต sludge) และพลังงานที่เหลือถูกบริโภคผ่านการหายใจภายใน
2, ผลการเสริมสร้างของกระบวนการทางฟิสิกอลและเคมี
ผลการเชื่อมโยงของการดึงดูด ลงฝน flocculation
- ระยะการซึมซับ:จุลินทรีย์จุลินทรีย์จับสารอินทรีย์ได้อย่างรวดเร็ว ผ่านเครือข่ายที่แน่นของ EPS (สารโพลีเมอร์นอกเซลล์) (อัตราการซึมซับสามารถสูงถึง 10 เท่าของอัตราการทําลายล้าง).
-กลไกการระบายน้ํา
-การปลูกฝอยทางชีววิทยา: โพลิสาคาริดและโปรตีนใน EPS ที่แยกออกมาโดยจุลินทรีย์ทําหน้าที่เป็นสารปลูกฝอยทางชีววิทยาเพื่อส่งเสริมการสร้างฝอย
- การตัดเชื้อ: โดยใช้ไอออน Ca 2 + และ Mg 2 + เพื่อลดเชื้อลบบนพื้นผิวคอลโลไดลและลดการขับไล่
-ประสิทธิภาพในการฝน: ผงที่ดี (SVI=100 ~ 150 mL / g) ทําให้แยกน้ํา sludge ในถังการฝนที่สองและปริมาณของ sludge ที่กลับมาสามารถถึง 3000 ~ 5000 mg / L
การควบคุมการถ่ายโอนมวลและการกระจาย
- ธรณีออกซิเจนละลาย: การกระจายออกซิเจนละลายในถังอากาศที่ไม่เท่าเทียมกันสร้างสภาพแวดล้อมเล็ก ๆ (อินเตอร์เฟซแอโรบิกอะโน๊กซี่) ส่งผลให้เกิดการปรับปรุงไนทริเฟชั่นและเดนไนทริเฟชั่นร่วมกัน
- การกระจายกระจายของสารใต้ดิน: อัตราการโอนของสารอินทรีย์จากระยะน้ําไปยังผิวของเซลล์จุลินทรีย์ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นในการปั่น.
3, โลคติกการควบคุมของพารามิเตอร์กระบวนการ
ปริมาตรการควบคุมหลัก
-อายุของหมาก (SRT): กําหนดโครงสร้างประชากรของจุลินทรีย์ (เช่น SRT ยาวส่งเสริมการเติบโตของแบคทีเรีย nitrifying, SRT สั้นยับยั้งแบคทีเรีย filamentous)
-ภาระ sludge (F/M):ภาระที่สูง (0.3 ~ 0.6 kgBOD / kgMLSS · d) เร่งการทําลายของธาตุอินทรีย์ แต่สามารถทําให้บวมของ sludge ได้ง่าย;ภาระที่ต่ํา (< 0.15 kgBOD / kgMLSS · d) มีประโยชน์สําหรับ nitrification.
-ส่วนผัน (R): มีผลต่อปริมาณปริมาณ sludge และประสิทธิภาพการรักษาของถังอากาศ (โดยทั่วไป 20% ~ 100%)
แนวทางการปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการทั่วไป
-กระบวนการ A / O: การกําจัดฟอสฟอรัสถูกบรรลุผ่านการสลับกันแบบแอเนอโรบิกแอเนอโรบิก และ ORP ในโซนแอเนอโรบิกต้องควบคุมที่ - 150 ~ 250 mV
-กระบวนการ 2/O: เพิ่มระยะแอโนซิกเพื่อเสริมการลดไดโตร, จําเป็นต้องมีการจัดสรรแหล่งคาร์บอนที่สมดุล (ลดไดโตรเป็นอันดับแรก, ตามด้วยการกําจัดฟอสฟอรัส)
-กระบวนการ SBR: การบูรณาการหลายฟังก์ชันที่บรรลุผ่านการควบคุมลําดับเวลา, จําเป็นต้องปรับปรุงความเข้มข้นของการอากาศและเวลาการชง
4ความท้าทายและกลยุทธ์ในการรับมือระหว่างการดําเนินงาน
การวิเคราะห์ปัญหาร่วม
-อาการบวมของหมาก: การแพร่หลายของแบคทีเรียเส้นยางที่เกินจะนําไปสู่ SVI> 200 mL/ g ซึ่งสามารถยับยั้งโดยการเพิ่ม Fe 3 + หรือปรับ F/ M
-ความแก่ของหมาก: การใช้งานในระยะยาวที่มีภาระที่ต่ํา จะส่งผลให้เกิดการลอกลอก ซึ่งต้องการการปล่อยหมากหรือการเพิ่มภาระในการเปิดตัวการเผาผลาญ
-ประสิทธิภาพการลดไดทริฟิเคชั่นจํากัด: เมื่อแหล่งคาร์บอนไม่เพียงพอ, เมธานอล / ซาเดียมแอซเตตสามารถเสริม, หรือกระบวนการ MBR สามารถใช้เพื่อขยาย SRT.
เทคโนโลยีควบคุมที่ฉลาด
-การติดตามออนไลน์: การตอบสนองในเวลาจริงของสถานะกระบวนการผ่าน DO, pH, ORP เซ็นเซอร์
-การคาดการณ์แบบจําลอง: ใช้ ASM (แบบจําลอง sludge ที่ทํางาน) เพื่อจําลองกระบวนการการเผาผลาญและปรับปรุงกลยุทธ์การระบายอากาศและการกลับ
5, นวัตกรรมทางเทคโนโลยีและทิศทางที่ทันสมัย
การพัฒนากระบวนการใหม่
-การลดไนทริเฟกชั่นระยะสั้น: การออกซิเดน NH − - N เป็น NO 2− และลดไนทริเฟกชั่นโดยตรง ช่วยประหยัดการลม 25% และแหล่งคาร์บอน 40%
-เทคโนโลยี sludge granular: โดยการรวมตัวเองเพื่อสร้างอนุภาคขนาดมิลลิเมตร, มันเพิ่มความสามารถในการทนต่อภาระการชน
การใช้ทรัพยากร
- การย่อยสลายของ sludge: การแปลงสารอินทรีย์เป็นไบโอแก๊ส (มี 60% ~ 70% CH4) เพื่อบรรลุการนําพลังงานกลับมา
-การสกัดฟอสฟอรัส: การสกัดปุ๋ยปล่อยช้าจาก sludge ผ่านปุ๊กตี้ (MgNH 4 PO 4 · 6H 2 O) เทคโนโลยีการกระจายกระจายกระจาย
สรุป
ระบบสลัดที่ทํางานสามารถควบคุมเชือกทั้งหมดจากสารธาตุอินทรีย์ไปสู่วงจรสารอาหารผ่านการเชื่อมโยงกระบวนการเผาผลาญของจุลินทรีย์และกระบวนการทางกายภาพเคมีแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตจะเน้นต่อกระบวนการที่ลดคาร์บอนและประหยัดพลังงาน, การกํากับที่ฉลาด และการฟื้นฟูทรัพยากรเพื่อตอบสนองความต้องการในการปรับปรุงการบําบัดน้ําเสียภายใต้เป้าหมายของความเป็นกลางคาร์บอน it is necessary to flexibly adjust process parameters based on water quality characteristics (such as toxic substances in industrial wastewater and metabolic inhibition in low-temperature environments) to ensure stable and efficient operation of the system.