Antecedents tècnics
Amb els estàndards de descàrrega d'aigües residuals cada cop més estrictes, els indicadors d'emissió total de nitrogen són cada cop més estrictes. El departament nacional de protecció del medi ambient estipula que els equips de tractament d'aigües residuals existents han d'implementar l'estàndard d'emissió total de nitrogen de Menor o igual a 12 mg/L.
La majoria de les aigües residuals existents que contenen nitrogen amoníac adopta un tractament bioquímic A/O, és a dir, el nitrogen amoníac i el nitrogen total s'eliminen mitjançant la nitrificació i desnitrificació de microorganismes. La nitrificació microbiana és el procés de conversió del nitrogen amoníac de les aigües residuals en nitrit i nitrat, i la desnitrificació és el procés de conversió de nitrit i nitrat en nitrogen gasós. L'efecte d'eliminació del nitrogen total depèn principalment del grau de nitrificació i desnitrificació.
En el sistema tradicional de tractament d'aigües residuals de nitrificació i desnitrificació, la barreja d'aigua fangosa del dipòsit de reacció aeròbica es torna al dipòsit de reacció anòxica. En teoria, com més gran sigui la relació de retorn, més gran serà la taxa total d'eliminació de nitrogen, però una gran relació de retorn inevitablement comportarà uns costos operatius elevats.
Algunes aigües residuals industrials, com les aigües residuals de la refineria de petroli, tenen una qualitat d'aigua complexa, un alt nivell de nitrogen amoníac i nitrogen total, una font baixa de carboni orgànic a l'aigua i la matèria orgànica complexa que conté nitrogen a les aigües residuals és difícil de ser utilitzada pels microorganismes per a la desnitrificació, de manera que el El nitrogen total al drenatge de vegades no compleix la norma.
A més, les depuradores que es van construir i explotar en una fase inicial només van dissenyar sistemes aeròbics, sense sistemes de desnitrificació. Si es reconstrueix el sistema de desnitrificació, caldrà una superfície relativament gran i una inversió, que també pot ser un problema que restringeixi la millora i transformació de les depuradores.
Al mateix temps, algunes aigües residuals tenen un alt contingut de nitrogen amoníac i nitrogen total, i la font de carboni és relativament insuficient. Les fonts de carboni s'han de complementar perquè la desnitrificació continuï sense problemes, la qual cosa també augmenta el cost del tractament d'aigües residuals.
Tecnologia de desnitrificació autòtrofa
La tecnologia de desnitrificació autòtrofa SAD és una nova tecnologia de bioremediació ambiental que pot aconseguir l'eliminació profunda del nitrogen nitrat de l'aigua sense afegir una font de carboni orgànic. Té avantatges importants com ara una alta eficiència de desnitrificació, un baix cost d'operació i un ampli rang d'aplicacions. S'utilitza principalment com a unitat de desnitrificació profunda per a la millora total del nitrogen a les plantes de tractament d'aigües residuals i el tractament de millora d'aigües residuals industrials amb nitrogen alt en nitrats.
El nucli de la tecnologia de desnitrificació autòtrofa és el portador de bioelectrons acoblat de forma independent, l'agent bacterian funcional i el sistema de procés de desnitrificació profunda que no depèn de fonts de carboni. En el portador de bioelectrons acoblat, la distribució uniforme dels donants d'alcalinitat pot equilibrar eficaçment el pH del procés de desnitrificació i aconseguir l'automanteniment de l'activitat biològica; la introducció de múltiples donants d'electrons pot promoure eficaçment l'acoblament metabòlic de microorganismes i aconseguir l'autoactivació del procés de reacció de desnitrificació. L'essència de la tecnologia de desnitrificació autòtrofa és que múltiples donants d'electrons promouen sinèrgicament l'acoblament metabòlic dels microorganismes per accelerar el procés de reacció de desnitrificació, trencant el coll d'ampolla tècnic i les dificultats d'enginyeria de la desnitrificació profunda de baix cost.
Solució
El sistema de tractament de nitrogen total d'aigües residuals autòtrofs de sofre desenvolupat de manera independent per Jieyao Technology inclou un reactor autòtrof de sofre, un dispositiu d'entrada d'aigua i un dispositiu de circulació. L'equip del reactor està ple de materials de filtre heterogenis compostos. El dispositiu d'entrada d'aigua inclou una bomba d'entrada d'aigua, una canonada d'entrada d'aigua del reactor i un mesurador de cabal d'entrada d'aigua. El mesurador de cabal d'entrada d'aigua s'instal·la a la canonada d'entrada d'aigua del reactor per controlar la velocitat de la bomba d'entrada d'aigua segons el cabal d'entrada d'aigua preestablert. El dispositiu de circulació inclou un tub de reflux, una vàlvula de reflux i un mesurador de cabal de reflux. La vàlvula de reflux i el mesurador de flux de reflux s'instal·len a la canonada de reflux per controlar l'obertura i el tancament de la vàlvula de reflux segons el flux de reflux preestablert del mesurador de flux de reflux. La part superior del reactor disposa d'una sortida de nitrogen i la paret lateral de la part superior del reactor disposa d'una sortida d'aigua.
Mitjançant la configuració d'un reactor autòtrof de sofre, un dispositiu d'entrada d'aigua i un dispositiu de circulació, després que les aigües residuals siguin pressuritzades per la bomba d'entrada d'aigua, la velocitat del motor de freqüència variable de la bomba d'entrada d'aigua es controla segons el cabal establert del cabalímetre d'entrada d'aigua, controlant així el temps de residència de les aigües residuals al reactor autòtrof de sofre, de manera que el nitrogen total de les aigües residuals controlades pel cabal es converteix en gas nitrogenat mitjançant microorganismes sota l'acció del material de filtre compost i descarregat, assegurant la seva alta eficiència de desnitrificació, tolerància a baixa temperatura, baix cost d'operació, funcionament senzill i fàcil manteniment.