สามารถปรับปรุงกระบวนการแอคทิเวเต็ดสเลจให้กลายเป็นระบบ BNR ได้หรือไม่ โดยการเพิ่มโซนแอนอกซิก

ใบอนุญาตปล่อยน้ำทิ้งจากแหล่งน้ำเสียของเมืองและอุตสาหกรรมมีแนวโน้มเข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ ในการควบคุมปริมาณไนโตรเจนรวมในน้ำทิ้ง ทำให้ผู้จัดการสถานีบำบัดน้ำเสียจำเป็นต้องปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำแบบดั้งเดิมให้ทันสมัยยิ่งขึ้น การปรับปรุงระบบแบบ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ผ่านการดัดแปลงเพื่อการกำจัดสารอาหารทางชีวภาพ ถือเป็นแนวทางแก้ไขที่ให้ผลตอบแทนสูง โดยไม่จำเป็นต้องลงทุนสูงในการสร้างสถานีบำบัดใหม่ทั้งหมด การติดตั้งโซนไร้ออกซิเจนเฉพาะทางเข้าไปในระบบ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ จะช่วยสร้างเส้นทางการกำจัดไนโตรเจนแบบเฉพาะทางโดยไม่รบกวนอัตราการไหลของน้ำผ่านระบบ กลยุทธ์วิศวกรรมนี้สามารถเปลี่ยนสถานีบำบัดที่เน้นการลดสารอินทรีย์ให้กลายเป็นสถานีบำบัดขั้นสูงที่สามารถกำจัดสารอาหารทางชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับมาตรฐานสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด

การเปลี่ยนแปลงสถานีบำบัดที่กำลังดำเนินงานอยู่ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ อ่างเก็บน้ำต้องปรับแต่งระบบไฮดรอลิกของปฏิกรณ์ จลนศาสตร์ชีวภาพ และวงจรการถ่ายโอนมวลภายในใหม่ ในภาวะการดำเนินงานปกติ จุลินทรีย์แบบเฮเทอโรโทรฟิกใน กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ใช้ออกซิเจนที่ละลายอยู่ในการออกซิไดซ์ความต้องการออกซิเจนทางชีวภาพและเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นไนเตรต การเพิ่มโซนแอนนอกซิกก่อนขั้นตอนการเติมอากาศหลักจะสร้างสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน ซึ่งแบคทีเรียแบบแฟคทิเลทีฟสามารถใช้ไนเตรตเป็นตัวรับอิเล็กตรอนหลักได้ ดังนั้นกระบวนการที่ปรับปรุงแล้วนี้ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ จึงสามารถเปลี่ยนไนโตรเจนให้กลายเป็นก๊าซไนโตรเจนได้อย่างรวดเร็วผ่านกระบวนการชีวภาพ พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและลดการพึ่งพาเทคนิคการตกตะกอนด้วยสารเคมีจากภายนอก

จลนศาสตร์ชีวภาพและกลยุทธ์การแบ่งส่วน

กลไกการกำจัดไนโตรเจนออกจากน้ำเสียภายในกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบแอคทิเวเท็ดสเลจที่ปรับปรุงแล้ว

การบรรลุการกำจัดไนโตรเจนออกจากน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพภายในกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบแอคทิเวเท็ดสเลจที่ปรับปรุงแล้ว กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ขึ้นอยู่กับการควบคุมความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายอยู่และการมีอยู่ของสารให้อิเล็กตรอนอย่างแม่นยำ โซนแอนนอกซิกก่อนหน้าภายในกระบวนการที่ปรับปรุงแล้ว กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ รับน้ำเสียดิบที่มีคาร์บอนดิบเข้ามาพร้อมกับของเหลวผสมที่ผ่านการนิตริฟิเคชันแล้วซึ่งมีไนโตรเจนในรูปไนเตรตสูง ซึ่งไหลเวียนกลับมาจากถังเติมอากาศแบบแอโรบิกที่อยู่ตอนปลายน้ำ เซลล์แบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกที่เติบโตได้ดีในบริเวณส่วนนี้ของ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ จะย่อยสลายสารอินทรีย์ที่สามารถย่อยสลายได้ง่ายอย่างรวดเร็ว ไปพร้อมกับการสลายโมเลกุลไนเตรตให้กลายเป็นก๊าซไนโตรเจนที่ไม่เป็นอันตราย ขณะเดียวกัน การควบคุมระดับออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำให้ต่ำกว่า 0.2 มิลลิกรัมต่อลิตรอย่างเคร่งครัด จะช่วยป้องกันไม่ให้ออกซิเจนเข้ามาขัดขวางกระบวนการ ทำให้ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ สามารถเพิ่มอัตราการเดนิตริฟิเคชันให้สูงสุดได้

การแบ่งพื้นที่ทางกายภาพถือเป็นการปรับปรุงโครงสร้างที่พบได้บ่อยที่สุดเมื่อมีการดัดแปลงถัง กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ สำหรับการเติมอากาศที่มีอยู่แล้ว วิศวกรมักติดตั้งผนังกั้นภายในหรือฝาปิดแบบปรับระดับน้ำได้ เพื่อแยกห้องแอนนอกซิกที่กำหนดขึ้นใหม่ออกจากส่วนแอโรบิก กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ อย่างชัดเจน พร้อมทั้งติดตั้งเครื่องคนแบบจุ่มที่หมุนช้าภายในบ่อที่ไม่มีการเติมอากาศ เพื่อรักษาความแขวนลอยของมวลชีวภาพให้สมบูรณ์ ซึ่งการคนอย่างเหมาะสมจะช่วยป้องกันไม่ให้ตะกอนตกตะกองภายในพื้นที่ที่ดัดแปลงแล้ว กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ โดยไม่ให้ออกซิเจนในบรรยากาศเข้ามาอย่างไม่ต้องการ ซึ่งจะช่วยรับประกันการสัมผัสทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุดระหว่างสารมลพิษที่ไหลเข้ามาและมวลชีวภาพจุลินทรีย์ที่มีกิจกรรม

การจัดสรรปริมาตรและการไหลเวียนแบบหมุนเวียนของของเหลว

การปรับแต่งอัตราส่วนของบ่อและการไหลเวียนแบบหมุนเวียนในกระบวนการโคลนที่กระตุ้น

การออกแบบการดัดแปลงให้เป็นสภาพไร้ออกซิเจน (anoxic) อย่างประสบความสำเร็จ จำเป็นต้องจัดสรรปริมาตรรวมของปฏิกรณ์ใหม่ภายในโครงสร้างที่มีอยู่แล้ว กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ถังบำบัดที่มีอยู่ โดยทั่วไป วิศวกรด้านกระบวนการจะจัดสรรพื้นที่ 20 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรรวมของบ่อให้เป็นโซนไร้ออกซิเจน (anoxic zone) ที่ไม่มีการเติมอากาศ และเก็บรักษาปริมาตรที่เหลือไว้สำหรับการนิตริฟิเคชันแบบใช้ออกซิเจน (aerobic nitrification) การแบ่งปริมาตรแบบนี้ช่วยสมดุลความต้องการเวลาในการกักเก็บของของเหลว (hydraulic retention time) เพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการจะสามารถออกซิไดซ์แอมโมเนียให้ครบถ้วน ในขณะเดียวกันก็ให้ระยะเวลาอาศัยที่เพียงพอสำหรับการลดไนโตรเจนอย่างสมบูรณ์ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ หากน้ำเสียดิบขาดคาร์บอนเพียงพอ อาจต้องเติมสารให้อิเล็กตรอนเสริม (supplemental electron donors) โดยตรงเข้าสู่ขั้นตอนไร้ออกซิเจน (anoxic stage) ของระบบ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ .

การไหลเวียนแบบหมุนเวียนของน้ำผสมภายใน (internal mixed liquor recirculation) ที่มีปริมาตรสูงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการขับเคลื่อนกระบวนการกำจัดไนโตรเจนทางชีวภาพในระบบแบบดัดแปลง กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ . ระบบปั๊มหมุนเวียนภายในจะส่งของเหลวที่ผ่านการนิตริฟิเคชันจากโซนแอโรบิกกลับไปยังคอมพาร์ตเมนต์แอนอกซิกด้วยอัตราที่มักอยู่ในช่วงร้อยละ 200 ถึง 400 ของอัตราการไหลเข้าข้างหน้า การดำเนินการลูปหมุนเวียนอัตราสูงนี้ทำให้สามารถจัดหาสารรับไนโตรเจนได้แบบต่อเนื่องสำหรับจุลินทรีย์เดนิทริไฟเออร์ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ระบบควรระบุให้ใช้ไดรฟ์ปั๊มแบบความถี่แปรผัน เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานในสถานีสามารถปรับอัตราส่วนการหมุนเวียนภายในได้อย่างแม่นยำตามข้อมูลความเข้มข้นของไนเตรตแบบเรียลไทม์ที่วัดได้ทั่วทั้ง กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ เครือข่ายในพื้นที่.

การควบคุมการปฏิบัติการ การจัดการการเติมอากาศ และการตรวจสอบประสิทธิภาพ

การเพิ่มประสิทธิภาพออกซิเจนที่ละลายสำหรับการควบคุมกระบวนการสลัดจ์ที่ผ่านการปรับปรุง

การจัดการการเติมอากาศอย่างแม่นยำมีความสำคัญยิ่งต่อการรักษาเสถียรภาพของกระบวนการทั่วทั้งระบบสลัดจ์ที่ผ่านการปรับปรุง กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ การติดตั้ง ออกซิเจนที่รั่วไหลจากบ่อแอโรบิกเข้าสู่ช่องแอนอกซิกจะทำให้ประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนลดลง ส่งผลให้ระดับไนเตรตในน้ำทิ้งสูงขึ้น การติดตั้งระบบกระจายฟองอากาศละเอียดที่ควบคุมโดยเซ็นเซอร์ตรวจวัดปริมาณออกซิเจนละลายแบบอัตโนมัติจะช่วยให้ส่วนแอโรบิกของ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ รักษาปริมาณออกซิเจนในระดับที่เหมาะสม (1.5 ถึง 2.5 มิลลิกรัมต่อลิตร) โดยไม่เกิดการเติมอากาศมากเกินไป ระบบควบคุมเครื่องเป่าอากาศอัจฉริยะช่วยให้ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ สามารถปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของภาระงานรายวันได้อย่างยืดหยุ่น จึงลดความต้องการพลังงานลงอย่างมีนัยสำคัญ

ต้องจัดทำมาตรการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องระหว่างระยะเริ่มใช้งานจริงของระบบ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ เซ็นเซอร์วิเคราะห์แบบออนไลน์ที่วัดศักย์รีดอกซ์ ไนเตรต แอมโมเนีย และของแข็งแขวนลอยในส่วนผสม ให้ข้อมูลย้อนกลับเชิงปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ ระยะเวลาปรับตัวสำหรับระบบ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ที่ผ่านการปรับปรุงมักใช้เวลาหลายสัปดาห์ เพื่อให้จุลินทรีย์เฉพาะทางที่ทำหน้าที่กำจัดไนโตรเจนปรับตัวและสร้างสมดุลของเวลาการกักเก็บของแข็งอย่างมั่นคง เมื่อระบบเสถียรแล้ว การปรับปรุงนี้จะทำให้ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ให้ประสิทธิภาพในการกำจัดไนโตรเจนรวมที่เชื่อถือได้เกินร้อยละ 80 ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อย

การเพิ่มโซนไร้ออกซิเจนส่งผลต่อการใช้พลังงานในกระบวนการตะกอนที่ใช้งานอยู่อย่างไร

การเพิ่มโซนไร้ออกซิเจนโดยทั่วไปจะลดความต้องการพลังงานสำหรับการเติมอากาศโดยรวมใน กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ ลงร้อยละ 15 ถึง 25 เนื่องจากจุลินทรีย์ที่ทำหน้าที่ย่อยสลายไนโตรเจนใช้ออกซิเจนที่ผูกพันอยู่กับไนเตรตในการย่อยสลายคาร์บอนอินทรีย์ในโซนไร้ออกซิเจนก่อนหน้า ดังนั้นความต้องการการเติมอากาศในส่วนท้ายของ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ จึงลดลงตามสัดส่วน

เวลาที่น้ำเสียค้างอยู่ในโซนไร้ออกซิเจนของกระบวนการตะกอนที่ใช้งานอยู่โดยทั่วไปควรเป็นเท่าใด

เวลาที่น้ำเสียค้างอยู่ในโซนไร้ออกซิเจนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1.0 ถึง 2.5 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำเสีย ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ที่มีอยู่ และอัตราการกำจัดไนโตรเจนเป้าหมายภายใน กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ การออกแบบ

สามารถดำเนินการปรับปรุงให้มีโซนไร้ออกซิเจนโดยไม่ต้องหยุดระบบกระบวนการตะกอนที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดได้หรือไม่

ใช่ สถาน facilities ที่มี reactor trains แบบขนานหลายชุดสามารถแยกและปรับปรุงถังแต่ละใบทีละใบได้ กระบวนการโคลนที่มีชีวภาพ วิธีการก่อสร้างแบบขั้นตอนนี้ช่วยให้ถังที่ยังคงทำงานอยู่สามารถรับน้ำไหลของโรงงานต่อไปได้ ทำให้การปรับปรุงเกิดขึ้นอย่างราบรื่นโดยไม่จำเป็นต้องหยุดเดินระบบของโรงงานทั้งหมด