Dadansoddiad o Effaith Cyflenwad Ocsigen Fesul Cam ym Mharth Aerobig y Broses AAO ar Effeithlonrwydd Dileu Llygryddion
Trosolwg
Mae'r broses AAO yn dechnoleg trin dŵr gwastraff a ddefnyddir yn helaeth, sy'n cynnwys camau anaerobig, anocsig ac aerobig yn bennaf, sy'n gweithio'n synergyddol i dynnu llygryddion o ddŵr gwastraff yn effeithiol. Mae'r cam aerobig yn rhan hanfodol o'r broses AAO, ac mae'r dull cyflenwi ocsigen yn effeithio'n uniongyrchol ar effeithlonrwydd gweithredol cyffredinol y system gyfan. Er mwyn gwella effeithiolrwydd y broses AAO ymhellach mewn cymwysiadau ymarferol, mae ymchwilwyr wedi cynnig cynllun cyflenwi ocsigen fesul cam. Trwy sefydlu parthau lluosog gyda chrynodiadau ocsigen toddedig (DO) gwahanol o fewn y system, nod y cynllun hwn yw gwneud y gorau o weithgaredd metabolaidd micro-organebau aerobig a gwella effeithlonrwydd symud llygryddion. Felly, mae gan ddadansoddi effaith cyflenwad ocsigen fesul cam ym mharth aerobig y broses AAO ar dynnu llygryddion werth ymarferol sylweddol.
Trosolwg o Gyflenwad Ocsigen Fesul Cam ym Mharth Aerobig y Broses AAO
Y parth aerobig yw'r prif safle ar gyfer ocsidiad a dadelfeniad deunydd organig. Trwy gyflenwad ocsigen fesul cam, gellir addasu crynodiadau DO mewn gwahanol barthau yn hyblyg yn seiliedig ar gyfradd diraddio deunydd organig a galw am ocsigen micro-organebau, gan sicrhau diraddiad unffurf a digonol o ddeunydd organig ar draws parthau. Mae'r dull hwn yn helpu i wella cyfraddau tynnu deunydd organig a sefydlogi ansawdd elifiant. Yn y parth aerobig, mae nitrogen amonia yn cael ei ocsidio i nitrad trwy nitreiddio bacteria. Mae cyflenwad ocsigen fesul cam yn sicrhau bod bacteria nitreiddio yn gweithredu'n effeithlon o dan grynodiadau DO addas, gan osgoi effeithiau andwyol ar y broses nitreiddio a achosir gan lefelau DO rhy uchel neu isel. Ar yr un pryd, trwy reoli'r gymhareb ail-gylchredeg a chrynodiad hylif cymysg, gellir optimeiddio'r broses nitreiddiad ymhellach, gan wella effeithlonrwydd tynnu nitrogen amonia. Mae'r broses AAO yn perfformio tynnu nitrogen a ffosfforws ar yr un pryd. O dan amodau cyflenwi ocsigen fesul cam yn y parth aerobig, gall organebau sy'n cronni ffosfforws (PAO) amsugno ffosfforws yn llawn o dan grynodiadau DO priodol a chael gwared ar ffosfforws trwy ollwng llaid llawn ffosfforws yn y camau dilynol. Yn y cyfamser, trwy addasu paramedrau gweithredol yn y parthau anocsig ac aerobig, gellir optimeiddio'r broses denitrification, gan wella effeithlonrwydd tynnu nitrogen cyfanswm.
Methodoleg Arbrofol ar gyfer Dadansoddi Effaith Camau Cyflenwad Ocsigen ar Effeithlonrwydd Dileu Llygryddion
Yn ystod yr arbrawf, defnyddiwyd dulliau megis systemau rheoli falf awyru, systemau rheoli awtomatig, a nifer y dyfeisiau chwythwr i reoleiddio dwyster awyru, a thrwy hynny adlewyrchu crynodiad DO. Dangosir llif proses y gosodiad arbrofol ynFfigur 1.
Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae parth aerobig y system AAO wedi'i rannu'n dri rhanbarth: yr adrannau pen, canol a chynffon. Gosodwyd amser cadw hydrolig (HRT) y system i 2 awr. Dimensiynau'r adweithydd oedd 160 cm × 125 cm × 100 cm (hyd × lled × uchder), gydag uchder hylif cymysg wedi'i osod ar 60 cm. Roedd cyfeiriad llif rhwng tanciau adwaith yn cael ei reoli gan ddefnyddio waliau tywys a bafflau.
Casglwyd samplau elifiant o danc gwaddodiad sylfaenol gwaith trin dŵr gwastraff dinesig. Roedd ansawdd y dŵr gwastraff yn gymharol sefydlog, gyda'r holl ddangosyddion perthnasol o fewn yr ystodau safonol: roedd crynodiad TP yn amrywio o 3.0 i 5.5 mg/L, crynodiad TN o 26 i 49 mg/L, a COD o 255 i 485 mg/L.
Roedd gan bob adran aerobig bwmp aer fortecs a system pibellau tyllog wedi'i ffurfweddu'n annibynnol i ffurfio'r system awyru ar gyfer gweithrediadau awyru. Yn ystod gweithrediad y system, roedd pob pwmp aer fortecs yn gweithredu'n annibynnol ac yn sefydlog, gan gynnal crynodiadau DO o fewn yr ystodau o 4-5 mg / L, 3-4 mg / L, a 2-3 mg / L, yn y drefn honno. Mesurwyd a dadansoddwyd y crynodiadau DO ac ansawdd elifion o wahanol adrannau i bennu'r effaith benodol ar effeithlonrwydd gwaredu llygryddion.
3 Dadansoddiad o Effaith Canolbwyntio Pennaeth Adran DO ar Effeithlonrwydd Dileu Llygryddion
3.1 Dadansoddiad o Effeithlonrwydd Dileu COD
Dangosodd dadansoddiad o dynnu COD yn adran pen y parth aerobig AAO o dan dri chyflwr crynodiad DO gwahanol werthoedd COD elifiant o 41.2, 40.2, a 40.8 mg/L, gydag effeithlonrwydd tynnu o 91.3%, 90.5%, a 90.8%, yn y drefn honno. Dangosir manylion penodol ynFfigur 2.
Mae dadansoddiad data yn dangos, er bod effeithlonrwydd tynnu COD yn yr adran ben yn amrywio i ryw raddau o dan wahanol grynodiadau DO, roedd yr amrywiad cyffredinol yn fach iawn ac nid oedd yn dangos cydberthynas glir. Pan gynyddodd crynodiad DO o'r lefel 2-3 mg/L i'r lefel 3-4 mg/L, gostyngodd COD elifiant ac effeithlonrwydd symud 1.0 mg/L a 0.8%, yn y drefn honno. Fodd bynnag, pan gynyddodd crynodiad DO i'r lefel 4-5 mg/L, cynyddodd COD elifion ac effeithlonrwydd symud 0.6 mg/L a 0.3%, yn y drefn honno. Nid oedd crynodiadau gwahanol o DO yn effeithio'n sylweddol ar effeithlonrwydd tynnu COD.
3.2 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TN
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TN yn adran y pen grynodiadau TN elifiant o 12.8, 12.3, a 13.1 mg/L o dan y tri amod DO, gyda chyfraddau symud o 68.0%, 66.8%, a 67.7%, yn y drefn honno.
Mae dadansoddiad data yn dangos bod effeithlonrwydd tynnu TN yn yr adran pen yn amrywio i ryw raddau o dan wahanol grynodiadau DO, ond roedd yr amrywiad cyffredinol yn fach iawn ac nid oedd yn dangos cydberthynas glir. Felly, gellir dod i'r casgliad nad oedd gwahanol grynodiadau DO wedi effeithio'n sylweddol ar effeithlonrwydd tynnu TN.
3.3 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TP
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TP yn adran y pen grynodiadau TP elifiant o 0.60, 0.51, a 0.48 mg/L o dan y tri amod DO, gyda chyfraddau symud o 88.1%, 90.7%, a 91.7%, yn y drefn honno.
Mae dadansoddiad data yn dangos bod effeithlonrwydd tynnu TP yn yr adran pen yn amrywio gyda chrynodiad DO. Fe wnaeth cynyddu crynodiad DO leihau crynodiad TP elifiant a gwella effeithlonrwydd symud ymhellach. Felly, gellir dod i'r casgliad bod lefel crynodiad DO o 4-5 mg/L wedi cyflawni'r effeithlonrwydd tynnu cymharol uchaf.
Mae dadansoddiad cynhwysfawr yn awgrymu bod gosod y crynodiad DO yn adran y pen i'r lefel 4-5 mg/L yn arwain at effeithlonrwydd uwch o ran cymryd ffosfforws.
4 Dadansoddiad o Effaith Canolbwyntio Adran Ganolraddol ar Effeithlonrwydd Dileu Llygryddion
4.1 Dadansoddiad o Effeithlonrwydd Dileu COD
Dangosodd dadansoddiad o dynnu COD yn yr adran ganol werth COD elifiant o 39.9, 38.9, a 40.4 mg/L o dan y tri amod DO, gydag arbedion effeithlonrwydd symud o 91.0%, 90.9%, a 91.2%, yn y drefn honno. Dangosir manylion penodol ynFfigur 3.
Mae dadansoddiad data yn dangos, er bod effeithlonrwydd tynnu COD yn yr adran ganol yn amrywio i ryw raddau o dan wahanol grynodiadau DO, roedd yr amrywiad cyffredinol yn fach iawn ac nid oedd yn dangos cydberthynas glir. Pan gynyddodd crynodiad DO o'r lefel 2-3 mg/L i'r lefel 3-4 mg/L, gostyngodd COD elifiant ac effeithlonrwydd symud 1.0 mg/L a 0.1%, yn y drefn honno. Fodd bynnag, pan gynyddodd crynodiad DO i'r lefel 4-5 mg/L, cynyddodd COD elifion ac effeithlonrwydd symud 0.5 mg/L a 0.3%, yn y drefn honno. Nid oedd crynodiadau gwahanol o DO yn effeithio'n sylweddol ar effeithlonrwydd tynnu COD.
4.2 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TN
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TN yn yr adran ganol grynodiadau TN elifiant o 13.8, 13.0, a 12.9 mg/L o dan y tri amod DO, gyda chyfraddau symud o 62.5%, 66.3%, a 66.4%, yn y drefn honno. Yn gymharol, arweiniodd lefelau crynodiad DO o 3-4 mg/L a 4-5 mg/L at well effeithlonrwydd tynnu TN.
4.3 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TP
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TP yn y rhan ganol grynodiadau TP elifiant o 0.57, 0.52, a 0.46 mg/L o dan y tri amod DO, gyda chyfraddau symud o 88.5%, 90.8%, a 91.5%, yn y drefn honno. Yn gymharol, arweiniodd lefelau crynodiad DO o 3-4 mg/L a 4-5 mg/L at well effeithlonrwydd tynnu TP.
Mae dadansoddiad cynhwysfawr yn awgrymu bod gosod y crynodiad DO yn yr adran ganol i'r lefel 3-4 mg/L yn cyflawni effeithlonrwydd tynnu llygryddion uwch.
Dadansoddiad o Effaith Canolbwyntio Adran Cynffon DO ar Effeithlonrwydd Dileu Llygryddion
5.1 Dadansoddiad o Effeithlonrwydd Dileu COD
Dangosodd dadansoddiad o dynnu COD yn adran y gynffon effeithlonrwydd tynnu o 91.8% o dan bob un o'r tri chyflwr crynodiad DO. Nid oedd crynodiadau gwahanol o DO yn effeithio'n sylweddol ar effeithlonrwydd tynnu COD.
5.2 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TN
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TN yn adran y gynffon grynodiadau TN elifiant o 11.5, 12.7, a 13.4 mg/L o dan y tri amod DO, gyda chyfraddau symud o 72.7%, 67.9%, a 66.5%, yn y drefn honno. Yn gymharol, arweiniodd lefel crynodiad DO o 2-3 mg/L at well effeithlonrwydd tynnu TN.
5.3 Dadansoddiad Effeithlonrwydd Dileu TP
Dangosodd dadansoddiad o dynnu TP yn yr adran gynffon, pan oedd crynodiad DO yn is na 2.0 mg/L, nad oedd effeithlonrwydd tynnu yn fwy na 96%. Yn yr arbrawf hwn, y gyfradd symud o dan bob un o'r tri chyflwr DO oedd 90%, ac roedd crynodiadau elifion yn cwrdd â'r safon sylfaenol.
I grynhoi, mae gosod y crynodiad DO yn adran y gynffon i'r lefel 2-3 mg/L yn cyflawni effeithlonrwydd tynnu llygryddion uwch.
Casgliad
Er mwyn ymchwilio i effaith benodol cyflenwad ocsigen fesul cam ym mharth aerobig y broses AAO ar effeithlonrwydd symud llygryddion, rhannwyd y parth aerobig yn adrannau pen, canol a chynffon yn ystod yr astudiaeth. Mae dadansoddiad o effeithlonrwydd tynnu COD, TN, a TP ar draws yr adrannau hyn, ynghyd â chanlyniadau'r ymchwil, yn dangos bod gosod lefelau crynodiad DO yn y tri pharth aerobig i 4-5 mg/L, 3-4 mg/L, a 2-3 mg/L, yn y drefn honno, yn cyflawni gwell effeithlonrwydd cyffredinol i gael gwared ar lygryddion. Gall y dull hwn ddarparu cefnogaeth a chyfeiriad ar gyfer diogelu'r amgylchedd ecolegol, cadwraeth ynni, ac ymdrechion lleihau allyriadau.