Megértése adenitrifikációs rátaanoxikus tartályban kritikus fontosságú a szennyvízkezelés optimalizálása, a szennyvíz minőségének biztosítása és a helyes kiszámítása szempontjából.szénforrás adagolása. Ez az útmutató elmagyarázza a denitrifikáció mértékének eleveniszappal történő mérésének laboratóriumi eljárását, valamint az eredmények valós üzemi műveletek során történő alkalmazását.
Mi a denitrifikációs ráta?
A denitrifikációs sebesség számszerűsíti a nitrát-nitrogén mennyiségét (NO₃⁻-N) óránként egy gramm iszap fogyaszt el. Ezt az arányt befolyásoló tényezők a következők:
Víz hőmérséklete
Iszapkor
A szénforrás típusa
Az iszap mikrobiális aktivitása
A tervezési értékek gyakran elméletiek (pl. 0,05 mg NO₃⁻-N/g·h), de a tényleges működési sebességek ennél jóval alacsonyabbak lehetnek (pl. 0,02 mg NO₃⁻-N/g·h), így a pontos mérés elengedhetetlenszénforrás optimalizálás.
Szükséges anyagok és felszerelések
Laboratóriumi felszerelés:
Erlenmeyer-lombikok (250–500 ml) gumidugóval
Mágneses vagy kézi keverő
Időzítő
50 ml-es fecskendők és mintaüvegek
Szűrés beállítása (szűrőpapír és tölcsér vagy vákuum)
Spektrofotométer nitrát nitrogén méréshez
Hordozható oldott oxigén (DO) mérő
Reagensek:
Kálium-nitrát (analitikai minőségű)
Szénforrás: nátrium-acetát vagy glükóz
1. lépés: Gyűjtse össze az iszapot az anoxikus tartályból
Minta3-4 liter eleveniszapaaz anoxikus tartály vége. Ne használjon aerob vagy anaerob tartályokból származó iszapot.
Az iszapot a laboratóriumba szállítani1 órán belül.
Gyűjtsön befolyó és kifolyó vízmintákat az anoxikus tartályból az alapszintű nitrátméréshez.
Tipp:Az anoxikus tartály végén lévő iszap stabilizált denitrifikáló baktériumokat tartalmaz, ami megbízható denitrifikációs sebességi adatokat biztosít.
2. lépés: Készítse elő az iszapot a méréshez
IntézkedésMLSS(vagyMLVSSlehetőség szerint) standard laboratóriumi módszerekkel.
Öntsük az iszapot egy Erlenmeyer-lombikba, a térfogat 1/3-át hagyjuk keverni.
Elő-keverje 30 percig, hogy eltávolítsa a maradék nitrát-nitrogént (előkeverés).
Mérjük meg a felülúszó nitrát-nitrogéntartalmát; folytassa a keverést, ha a szint magas marad.
3. lépés: Végezze el a denitrifikációs kísérletet
Készítse elő amagas-koncentrációjú nitrát oldat(pl. 10 mg NO3⁻-N/ml).
Adjon hozzá annyi nitrátoldatot, hogy elérje30-40 mg/L nitrát nitrogéna lombikban.
Azonnal keverjük össze és vegyünk anulla-időminta (0 perc). Szűrés és rögzítés.
Vegyen további mintákat 30 percenként: 30, 60, 90 perc (opcionális 120 perc). Azonnal szűrje le.
Karbantartanialacsony DO (<0.1 mg/L)az egész kísérlet során. Állítsa be a keverési sebességet, hogy elkerülje a levegő bejutását.
4. lépés: Számítsa ki a denitrifikációs sebességet
Ábrázolja a nitrát-nitrogén-koncentrációt a négy mintavételi pontban egy Excel-táblázatban-időben az x-tengelyen, és a nitrát-nitrogénkoncentrációt az y-tengelyen. Általában egy lefelé-lejtő egyenes vonal jelenik meg. Ennek a vonalnak a meredeksége azt a sebességet mutatja, amellyel a nitrát-nitrogén idővel csökken, mg NO3⁻-N/(L·h) kifejezve. Ossza el ezt a meredekséget a lombikban lévő iszapkoncentrációval (MLSS vagy MLVSS), hogy megkapja a fajlagos denitrifikációs sebességet.
Például: Ha a lombikban lévő kevert lúg MLSS-értéke 3500 mg/L (3,5 g/L), és a nitrát-nitrogén-csökkenés meredeksége 5,0 mg/(L·h), akkor a fajlagos denitrifikációs sebesség 5,0 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-SSN/h). MLVSS-re konvertálva, ha az MLVSS/MLSS arány 0,65, az MLVSS-en alapuló denitrifikációs sebesség 1,43 ÷ 0.65=2.2 mg/(g MLVSS·h). Szabványos egységekben kifejezve ez 2,2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).
Valójában a normál denitrifikációs sebesség 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h). A 2 alatti értékek gyenge iszapaktivitást vagy alacsony vízhőmérsékletet, míg 5 feletti értékek erősen aktív iszapot jeleznek.
Példa:
MLSS=3,500 mg/L (3,5 g/L)
Nitrát csökkenés=5 mg/(L·h)
Fajlagos sebesség=5 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-N/(g MLSS·h)
MLVSS/MLSS=0.65 → Sebesség=2.2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h)
Referencia:A normál sebesség 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).
5. lépés: Határozza meg a szénforrás adagját
Számítsa ki az összes aktív mikroorganizmust az anoxikus tartályban:
Teljes MLVSS (kg) =MLVSS (g/L) × Tartálytérfogat (m³)
Megszorozzuk a mért denitrifikációs rátával, hogy megkapjuknapi nitráteltávolító képesség(kg/nap).
Hasonlítsa össze a szükséges nitrát-eltávolítással (bemeneti koncentráció – cél szennyvíz).
Adjon hozzá szénforrást a rés kitöltéséhez:
Nátrium-acetát: 3,5–5 g/g NO₃⁻-N
Glükóz: 2,5–3,5 g/g NO₃⁻-N
Példa:
Átfolyás: 10 000 m³/nap, MLVSS: 2 500 mg/L, tartály térfogata: 2 000 m³
Összes MLVSS: 5000 kg
Denitrifikációs sebesség: 2,2 g NO3⁻-N/(kg MLVSS·h) → 264 kg/nap eltávolítás
Ha szükséges eltávolítás < 264 kg/nap → szénforrás hozzáadása a cél eléréséhez.
6. lépés: Szezonális kiigazítás
A denitrifikáció mértéke télen alacsonyabb a csökkent mikrobiális aktivitás miatt.
Kísérleteket végezninyár (maximális díj)éstél (minimum díj).
Interpolálja a közbenső sebességeket a szénforrás-adagolás egész évre történő beállításához.