Tá teochtaí fuar an namhaid a bhaint nítrigine bitheolaíoch. De réir mar a thiteann teocht an uisce faoi bhun 15 céim , cuireann na baictéir nítriúcháin moill mhór ar a ngníomhaíocht meitibileach - agus ag airde arda, déanann aer níos tanaí an fhadhb a laghdú trí éifeachtúlacht aistrithe ocsaigine a laghdú suas le 22%. Scrúdaíonn an cás-staidéar seo conas a d’úsáid ionad cóireála fuíolluisce 85,000 m³/d ar Ardchlár na Tibéid Qinghai ag airde 2,200 m teicneolaíocht MBBR chun teicneolaíocht MBBR a chothabháil.bhaint amóinia 93-96% fiú ag 9 céim, ag comhlíonadh caighdeáin eisilteach Grád 1A na Síne ar feadh na bliana-.
Cúlra an Tionscadail
Lonnaithe i gceantar uirbeach dlúthdhaonra de Ardchlár na Tibéid Qinghai, rinneadh an WWTP seo a choimisiúnú ar dtús in 2010 le próiseas traidisiúnta “diosca bitheolaíoch + umar aeraithe” atá deartha le haghaidh bhaint COD agus amóinia amháin. Ag an am sin, níor ghá don eisilteach ach caighdeáin Ghrád 1B a bhaint amach faoi GB 18918-2002 -, sprioc sách trócaireach. Mar sin féin, le huirbiú tapa, toirteanna sceite méadaithe, agus rialacháin chomhshaoil níos déine de réir a chéile ag ordú baint iomlán nítrigine go Grád 1A (NH₃-N Níos lú ná nó cothrom le 5 mg/L, TN Níos lú ná nó cothrom le 15 mg/L), thug an gléasra aghaidh ar riachtanas práinneach iarfheistithe. Ní hamháin go raibh an dúshlán teicniúil ach fisiceach: socraíodh toirt an umair a bhí ann cheana féin, agus níorbh fhéidir an lorg a leathnú i bhfianaise an infrastruchtúir dlúth a bhí timpeall air.
Leis an straitéis iarfheistithe rinneadh uasmhéadú ar bhaint nítrigine laistigh de chéimseata an umair shrianta. Tiontaíodh Cainéil 1 agus an chéad leath de Chainéal 2 ina gcrios anocsach le haghaidh dínitriúcháin, agus ainmníodh an dara leath de Chainéal 2 agus Cainéil 3 agus 4 mar chrios aeróbach MBBR le haghaidh nítriúcháin. Seachas na dioscaí aeraithe reatha a athsholáthar, choinnigh an fhoireann innealtóireachta iad agus thug siad meáin MBBR isteach go díreach sna cainéil aeróbaice - chun an córas a athrú inapróiseas sloda fosaithe scannáin-ghníomhachtaithe scannáin (IFAS) hibrideach comhtháite. Laghdaigh an cur chuige seo costais iarfheistithe agus ag an am céanna an infheistíocht bonneagair a bhí ann cheana a ghiaráil.
Paraiméadair Dearaidh Eochracha
| Paraiméadar | Luach |
| Sreabhadh dearadh | 85,000 m³/d |
| Raon teocht an uisce | 9–26 céim (íosmhéid geimhridh 9 céim ) |
| Tionchar COD | 350-500 mg/L |
| Tionchar NH₃-N | 35–55 mg/L |
| Tionchar TN | 45-70 mg/L |
| Umar aeróbach HRT | 8.2 uair an chloig |
| Cóimheas líonadh meáin MBBR | 30% (toirt meán / toirt umar) |
| Sonraíocht meán | Iompróir sorcóireach PE, Φ15 mm × 15 mm, 800 m² / m³, dlús 0.96 g / cm³ |
| Sprioc eisilteach (Grád 1A) | COD Níos lú ná nó cothrom le 50, NH₃-N Níos lú ná nó cothrom le 5, TN Níos lú ná nó cothrom le 15, SS Níos lú ná nó cothrom le 10, BOD₅ Níos lú ná nó cothrom le 10 mg/L |
Iompróir agus Eolaíocht Bhithscannáin
D’fhéadfaí a áitiú gurb é rogha meán iompróra an cinneadh dearaidh aonair is tábhachtaí maidir le feidhmchláir MBBR fuara aeráide. Roghnaigh an tionscadal seo iompróirí sorcóireacha poileitiléin ard-dlúis (HDPE), agus léiríonn an réasúnaíocht cén fáth go bhfuil tábhacht i bhfad níos mó ag baint le hinnealtóireacht iompróra ná mar a thuigeann formhór na n-oibreoirí.
Achar dromchla ard sonrach (800 m²/m³):Ag cóimheas líonadh 30%, is é an t-achar dromchla bithscannáin éifeachtach ná thart ar 240 m² in aghaidh an mhéadair ciúbach de thoirt umar - thart ar 8 go 10 n-uaire an méid is féidir le sloda gníomhachtaithe traidisiúnta a thairiscint. Ciallaíonn an t-achar dromchla ollmhór seo gur féidir leis an imoibreoir dlús daonra nítrigine a óstáil nach féidir le córais fáis ar fionraí a mheaitseáil, agus is é sin an chúis bhunúsach a n-éiríonn níos fearr leis an MBBR ag teochtaí ísle. Fiú agus an ráta meitibileach laghdaithe ag 9 céim , cúitíonn an méid nítritheoirí a choinnítear ar na hiompróirí do chinéitic níos moille in aghaidh na cille.
Near-buacacht neodrach (0.96 g/cm³):Ag airde ard, nuair nach bhfuil brú páirteach ocsaigine san atmaisféar ach thart ar 78% de-luachanna na farraige, tá aistriú ocsaigine i gcontúirt cheana féin ag an bhfisic. Cinntíonn dlús iompróra díreach faoi bhun an uisce go bhfanann na meáin ar fionraí agus go dtéann siad i gcúrsaíocht faoi shaoirse le hionchur fuinnimh aeraithe íosta - rud ríthábhachtach oibriúcháin agus eacnamaíoch nuair a chaithfidh gach kWh de chumhacht séidire éileamh bitheolaíoch agus airde a shárú-neamhéifeachtúlacht aistrithe spreagtha.
Céimseata dromchla inmheánach cosanta:Cruthaíonn an cruth sorcóireach le tras-brasáil inmheánach micrea-thimpeallachtaí foscacha ina ndéantar bithscannán a chosaint ó fhórsaí lomadh hiodrálach le linn an mheasctha. Ligeann an chosaint seo do bhithscannáin níos tiús agus níos athléimní - buntáiste ríthábhachtach a fhorbairt i ndálaí fuara, áit a mbíonn rátaí fáis bithscannáin mall go bunúsach agus go dteastaíonn gach buntáiste ón bpobal miocróbach chun iad a bhunú agus leanúint leo i rith míonna fada an gheimhridh.
Fuar{0}}Meicníocht Nítriúcháin Aeráide
Ag teochtaí ísle, bíonn trí dhúshlán idirghaolmhara roimh nítriú bitheolaíoch a mbíonn sé deacair sloda gníomhachtaithe traidisiúnta a shárú:
1. Ráta meitibileach laghdaithe:Tá rátaí sonracha fáis faoi bhun 15 céim i bhfad níos ísle ag baictéir amóinia (AOB) agus nítrít-baictéir ocsaídeacha (NOB). I gcóras fáis ar fionraí, ciallaíonn sé seo gur féidir an daonra nítrigine a ní go litriúil as an imoibreoir mura leor an t-am coinneála solad (SRT) - dosheachantacht mhatamaiticiúil nuair a thiteann an ráta fáis faoi bhun an ráta cur amú. Réitíonn MBBR é seo trí nítriginí a dhíluaileadh i mbithscannán, áit a sáraíonn an SRT éifeachtach an t-am coinneála hiodrálach. Fiú ag 9 céim , tá an daonra cobhsaí agus feidhmiúil.
2. Teorainn aistrithe ocsaigine:Ag airde 2,200 m, tá an tiúchan saturation ocsaigine in uisce thart ar 22% níos ísle ná leibhéal na farraige, ag laghdú an fórsa tiomána le haghaidh aistriú mais ocsaigine ó boilgeoga gáis go leacht. Maolaíonn ailtireacht biofilm é seo: ídíonn an ciseal aeróbach seachtrach go gníomhach an ocsaigin atá ar fáil le haghaidh nítriúcháin, ag cothabháil grádán tiúchan géar a uasmhéadaíonn éifeachtúlacht aistrithe, agus tacaíonn an crios anocsa istigh le dínitriú ag baint úsáide as an níotráit a tháirgtear sa chiseal seachtrach.
3. Teorainn idirleata tsubstráit:Tá uisce níos fuaire níos slaodach, rud a mhoillíonn idirleathadh móilíneach amóinia agus ocsaigine isteach i mbithscannáin. Tugann cur chuige MBBR aghaidh air seo trí shraith bithscannán seachtrach tanaí, gníomhach go meitibileach (150-300 μm de ghnáth) a chothabháil a íoslaghdaíonn fad an chosáin idirleata, ag cinntiú go sroicheann an tsubstráit nítriginí fiú in uisce fuar slaodach.
Torthaí Feidhmíochta
Tá an gléasra iarfheistithe ag feidhmiú go cobhsaí ó choimisiúnú é, agus insíonn na sonraí scéal an-láidir. Léiríonn an tábla seo a leanas príomhtháscairí feidhmíochta thar choinníollacha séasúracha - tabhair faoi deara go háirithe chomh beag díghrádaithe a tharlaíonn idir oibriú an tsamhraidh agus an gheimhridh.
Tábla 1: Feidhmíocht MBBR ar fud Raonta Teochta Séasúrach
| Paraiméadar | Samhradh (20–26 céim ) | Geimhreadh (9–13 céim ) | Meán Bliantúil |
| COD eisilteach (mg/L) | 28–35 | 32–42 | 33 |
| Bain COD (%) | 91–93 | 89–91 | 91 |
| Eisilteach NH₃-N (mg/L) | 0.8–1.5 | 1.8–3.2 | 1.6 |
| NH₃-Baint N (%) | 96–98 | 93–96 | 96 |
| Eisilteach TN (mg/L) | 9–12 | 11–14 | 10.5 |
| Bain TN (%) | 78–82 | 74–78 | 79 |
Tá feidhmíocht an gheimhridh iontach: fiú ag 9 céim ,NH₃-D’fhan baint N os cionn 93%agus eisilteach go seasta faoi bhun 3.2 mg/L - go compordach laistigh den uasteorainn 5 mg/L Grád 1A. Baineadh TN ag 74-78%, ag teacht leis an gcaighdeán 15 mg/L. D’fhan baint COD cobhsaí ag 89–91%, rud a dheimhnigh go bhfuil gníomhaíocht heitreatrófach i bhfad níos lú íogair ó thaobh teochta i gcórais bhithscannáin ná mar atá i gcumraíochtaí fáis ar fionraí.
Príomhfhachtóirí Ratha
Íseal-Luchtú Bithscannáin
Roimh thús an gheimhridh, chuir an gléasra laghdú de réir a chéile d'aon ghnó i bhfeidhm ar an ráta lódála orgánach thar thréimhse 3-seachtainí. Cén fáth a bhfuil sé seo tábhachtach? Ag ualaí orgánacha níos ísle, bíonn baictéir heitrotrófacha - a fhásann níos tapúla ná nítriginí - ag teacht salach ar a bhfoshraith phríomhúil, rud a thugann buntáiste iomaíochta do na baictéir nítríde atá ag fás níos moille. Cheadaigh an réamhstraitéis aeraithe seo don daonra nítrigine buaic-dlús a bhaint amach sular thit an teocht, rud a chuir le maolán bitheolaíoch a chothaigh feidhmíocht sna míonna is fuaire. Gan an chéim seo, léireoidh nítriginí a théann isteach sa gheimhreadh ag daonraí faoi bhuaicphointí meath feidhmíochta i bhfad níos mó.
Dearadh Coinneála Iompróir
Suiteáladh scáileáin sreinge dinge cruach dhosmálta ag asraon an umair le hoscailt sliotán 3 mm beacht. Roghnaíodh an méid oscailte seo go cúramach - mór go leor chun ligean do sholaid ar fuaidreamh de leachtanna measctha (MLSS) dul tríd go saor, ach beag go leor chun na hiompróirí trastomhas 15 mm a choinneáil go hiontaofa. Cuireadh cosc ar chlogáil scáileáin, tinneas cinn coitianta in oibríochtaí MBBR, trí sciúradh eatramhach uathoibrithe aeir a scaoil aon solaid charntha sula bhféadfaí iad a fhoirmiú mata.
Straitéis Aeraithe Forásach
Laghdaíodh déine an aeraithe de réir a chéile ó chriosanna ionraoin go criosanna asraonta, ag meaitseáil soláthar ocsaigine le héileamh a bhí éagsúil ó thaobh spáis de. Ag an góilín, áit a bhfuil an tiúchan amóinia is airde, spreagann rátaí aeraithe níos airde nítriú tapa. I dtreo an asraon, caomhnaíonn aerú laghdaithe fuinneamh agus coinnítear DO ag 2-3 mg/L i gcriosanna nítriúcháin. Cruthaíonn an phróifíl bharrchaolaithe seo micreaghrádáin laistigh den bhithscannán a chuireann chun cinnnítriúchán comhuaineach-denitrification (SND)- an Soitheach Naofa um bhaint nítrigine bitheolaíoch - áit a bhfuil níotráit a tháirgtear sa chiseal bithscannáin sheachtraigh aeróbach idirleata isteach agus dínitrithe sa chroí anocsa, ar fad laistigh d'iompróir amháin.
Trasna-Tagarmharcáil Aeráide
Conas a chuirtear gléasra Qinghai i gcomparáid le suiteálacha MBBR in aeráidí níos teo? Tugann Tábla 2 an freagra - agus is ábhar misnigh é ná mar a bheadh súil ag go leor innealtóirí.
Tábla 2: Comparáid Feidhmíochta MBBR Trasna Criosanna Aeráide
| Paraiméadar | Qinghai (Cold Plateau 9–26 céim) | Tuaisceart na Síne (Teocht 12–30 céim) | Oirdheisceart na hÁise (Trópaiceach 25–32 céim) |
| airde (m) | 2,200 | 50 | 5 |
| Geimhreadh NH₃-Baint N (%) | 93–96 | 94–97 | 95–98 |
| HRT (uaireanta) | 8.2 | 6.5 | 5.0 |
| Cóimheas Líonta Meán (%) | 30 | 25 | 20 |
| Fuinneamh Aeraithe (kWh/kg COD bainte) | 0.38 | 0.31 | 0.28 |
Deimhníonn na sonraí patrún comhsheasmhach: teastaíonn HRT measartha níos airde (8.2 in aghaidh. 5.0 uair an chloig) agus cóimheasa líonta (30% vs. 20%) ó chórais fuar-aeráide MBBR chun cinéitic bhitheolaíoch níos moille a chúiteamh, mar sin féinfeidhmíocht chóireála inchomparáide a bhaint amach le córais téimh-aeráide. Tá an difríocht 2-3 pointe céatadáin i ngeimhreadh NH₃{-N a bhaint idir córais Qinghai agus trópaiceach thar a bheith beag i bhfianaise na bearna teochta 16-23 céim. Is bailíochtú cumhachtach é seo ar bhaint nítrigine atá bunaithe ar bhithscannán mar theicneolaíocht atá athléimneach ó thaobh na haeráide de.
Ceachtanna Oibriúcháin a Foghlaimíodh
Tús-aimsir-fuar:Tá sé dúshlánach coimisiúnú i rith an gheimhridh ach is féidir go hiomlán le sloda síl ó chóras nítriúcháin aibí agus tréimhse rampa 4-6 seachtaine-suas. Tógann sé níos faide an bithscannán a bhunú ag teochtaí ísle, ach nuair a fhoirmítear é, tá sé féin-buanchothaitheach. Is minic go mbíonn droch-fheidhmíocht tosaigh ann de bharr iarracht a dhéanamh an tréimhse accaireachta seo a ghiorrú.
Barrfheabhsú meascadh iompróra:Ag cóimheas líonta 30%, is leor rátaí aeraithe 3–5 Nm³/m²·h le haghaidh cúrsaíochta iompróra iomlán. Fuair an fhoireann amach gur chuir an iomarca aeraithe thar an raon seo amú fuinnimh gan feabhas a chur ar mheascadh - botún minic in oibríocht MBBR áit a nglacann oibreoirí leis "is ionann aer níos mó agus meascadh níos fearr."
Monatóireacht ar thiús bithscannáin:Bhí tomhas tréimhsiúil ar thiús bithscannáin ag baint úsáide as sampláil iompróra agus micreascópacht - ag díriú ar 150–300 μm - ríthábhachtach chun SRT a bharrfheabhsú agus chun carnadh bithscannáin iomarcach a chosc. Tá baol ann go bhforbróidh bithscannáin atá níos tiús ná 300 µm criosanna anaeróbacha a d’fhéadfadh a bheith ina gcúis le sloughing agus luascáin feidhmíochta dothuartha.
Rialú cúr gheimhridh:D’fhéadfadh go n-eascródh tosaithe le linn míonna fuara cúradh filiméadach éadrom mar gheall ar chóimheasa íseal bia go{-miocrorgánach (F/M). Rinne an gléasra é seo a bhainistiú le cur amú sloda rialaithe agus dáileoga sealadach frith-chúr -, rud beag núis oibríochta nár cheart go gcuirfí as do phlandaí ó choimisiúnú geimhridh.
Conclúid
Léiríonn tionscadal Qinghai go cinntitheach gur féidir le teicneolaíocht MBBR baint nítrigine iontaofa ard-éifeachtúlachta a sheachadadh i dtimpeallachtaí fuar ardchlár áit a mbeadh deacracht ag sloda gníomhachtaithe traidisiúnta caighdeáin scaoilte nua-aimseartha a chomhlíonadh. Na ceithre phríomhchumasóir theicniúla - ard-iompróirí dromchla HDPE sainiúla-limistéar a choinníonn nítritheoirí atá ag fás go mall, ailtireacht bithscannáin a thacaíonn le nítriginiú comhuaineach-díanitriú,-straitéisí tintithe geimhridh{-a chothaíonn pobail athléimneachta fuinnimh{9} a chruthaíonn pobail athléimneachta chun fuinneamh a athléimneacht, - creat is féidir a mhacasamhlú is féidir le gléasraí atá os comhair dúshláin chomhchosúla a ghlacadh go muiníneach.
I gcás innealtóirí agus bainisteoirí gléasra a dhéileálann le haeráidí fuara, airde arda, lorg teoranta, nó teorainneacha doirte nítrigine níos doichte, cuireann MBBR ar fáilconair aisfheistithe cruthaithe, éifeachtach ó thaobh costaisnach dteastaíonn móroibreacha sibhialta nó umar méadaithe.
Sonraigh -Meáin MBBR Ardfheidhmíochta do d'Fheidhmchlár Aeráide Fuar
Déanann Juntai Plastic iompróirí HDPE MBBR a bhfuil achar dromchla cosanta 800 m²/m³ acu, arna n-innealtóireacht do chóireáil fuíolluisce fuar aeráide agus airde-. Tá céimseata sorcóireach dílsithe ag ár n-iompróirí le tras-brasáil inmheánach le haghaidh coinneála bithscannáin uasta agus caillteanas lomadh íosta - le tacaíocht theicniúil iomlán ó dhearadh próisis trí choimisiúnú.