Kā izmērīt denitrifikācijas ātrumu notekūdeņu attīrīšanā: soli{0}}pa-pamācība

Izpratne pardenitrifikācijas ātrumsbezskābekļa tvertnē ir ļoti svarīga, lai optimizētu notekūdeņu attīrīšanu, nodrošinātu notekūdeņu kvalitāti un pareizi aprēķinātuoglekļa avota deva. Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrota laboratorijas procedūra denitrifikācijas ātruma mērīšanai, izmantojot aktīvās dūņas, kā arī tas, kā izmantot rezultātus reālās iekārtas darbībās.

Denitrifikācijas ātrums nosaka nitrātu slāpekļa daudzumu (NO₃⁻-N) patērē viens grams dūņu stundā. Faktori, kas ietekmē šo likmi, ir šādi:

Ūdens temperatūra

Dūņu vecums

Oglekļa avota veids

Dūņu mikrobu aktivitāte

Plānotās vērtības bieži ir teorētiskas (piemēram, 0,05 mg NO₃⁻-N/g·h), taču faktiskie darbības rādītāji var būt daudz zemāki (piemēram, 0,02 mg NO₃⁻-N/g·h), tāpēc precīzi mērījumi ir būtiskioglekļa avota optimizācija.

Laboratorijas aprīkojums:

Koniskās kolbas (250–500 ml) ar gumijas aizbāžņiem

Magnētiskais vai rokas maisītājs

Taimeris

50 ml šļirces un paraugu pudeles

Filtrēšanas iestatīšana (filtrpapīrs un piltuve vai vakuuma ierīce)

Spektrofotometrs nitrātu slāpekļa mērīšanai

Pārnēsājams izšķīdušā skābekļa (DO) mērītājs

Reaģenti:

Kālija nitrāts (analītiska tīrība)

Oglekļa avots: nātrija acetāts vai glikoze

Paraugs3-4 litri aktīvo dūņunobezskābekļa tvertnes gals. Neizmantojiet dūņas no aerobām vai anaerobām tvertnēm.

Transportēt dūņas uz laboratoriju1 stundas laikā.

Savākt ieplūstošā un notekūdeņu paraugus no bezskābekļa tvertnes bāzes līmeņa nitrātu mērījumiem.

Padoms:Dūņas anoksiskās tvertnes galā satur stabilizētas denitrifikācijas baktērijas, kas nodrošina ticamus denitrifikācijas ātruma datus.

PasākumsMLSS(vaiMLVSSja iespējams), izmantojot standarta laboratorijas metodes.

Ielejiet dūņas koniskajā kolbā, atstājot 1/3 no tilpuma maisīšanai.

Iepriekš-maisiet 30 minūtes, lai noņemtu atlikušo nitrātu slāpekli (iepriekš-maisīšana).

Izmēra supernatanta nitrātu slāpekli; turpiniet maisīt, ja līmenis saglabājas augsts.

Sagatavojiet aaugstas{0}}koncentrācijas nitrātu šķīdums(piemēram, 10 mg NO₃⁻-N/mL).

Pievienojiet pietiekami daudz nitrāta šķīduma, lai tas būtu sasniedzams30–40 mg/l nitrātu slāpekļakolbā.

Nekavējoties samaisiet un ņemiet anulles-laika paraugs (0 min). Filtrēt un ierakstīt.

Ik pēc 30 minūtēm ņemiet papildu paraugus: 30, 60, 90 minūtes (pēc izvēles 120 min). Filtrējiet nekavējoties.

Uzturētzems DO (<0.1 mg/L)visā eksperimenta laikā. Noregulējiet maisīšanas ātrumu, lai izvairītos no gaisa ieplūšanas.

Atzīmējiet nitrātu slāpekļa koncentrāciju četros paraugu ņemšanas punktos Excel izklājlapā-laiku uz x-ass un nitrātu slāpekļa koncentrāciju uz y-ass. Parasti tiks parādīta lejupejoša-slīpa taisne. Šīs līnijas slīpums atspoguļo ātrumu, ar kādu laika gaitā samazinās nitrātu slāpeklis, kas izteikts mg NO₃⁻-N/(L·h). Sadaliet šo slīpumu ar dūņu koncentrāciju (MLSS vai MLVSS) kolbā, lai iegūtu īpatnējo denitrifikācijas ātrumu.

Piemēram: ja jauktā šķīduma MLSS kolbā ir 3500 mg/L (3,5 g/L) un nitrātu slāpekļa samazināšanās slīpums ir 5,0 mg/(L·h), tad īpatnējais denitrifikācijas ātrums ir 5,0 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-SSN/h). Pārvēršot par MLVSS, ja MLVSS/MLSS attiecība ir 0,65, denitrifikācijas ātrums, pamatojoties uz MLVSS, ir 1,43 ÷ 0.65=2.2 mg/(g MLVSS·h). Izsakot standarta vienībās, tas ir 2,2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).

Faktiskajā darbībā parastais denitrifikācijas ātrums ir 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h). Vērtības zem 2 norāda uz vāju dūņu aktivitāti vai zemu ūdens temperatūru, savukārt vērtības virs 5 norāda uz ļoti aktīvām dūņām.

Piemērs:

MLSS=3,500 mg/l (3,5 g/l)

Nitrātu samazināšanās=5 mg/(L·h)

Īpatnējais ātrums=5 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-N/(g MLSS·h)

MLVSS/MLSS=0.65 → Ātrums=2.2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h)

Atsauce:Normālie rādītāji svārstās no 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).

Aprēķiniet kopējo aktīvo mikroorganismu daudzumu bezskābekļa tvertnē:

Kopējais MLVSS (kg) =MLVSS (g/l) × tvertnes tilpums (m³)

Reiziniet ar izmērīto denitrifikācijas ātrumu, lai iegūtuikdienas nitrātu noņemšanas spēja(kg/dienā).

Salīdziniet ar nepieciešamo nitrātu atdalīšanu (ieplūdes koncentrācija – mērķa notekūdeņi).

Pievienojiet oglekļa avotu, lai aizpildītu plaisu:

Nātrija acetāts: 3,5–5 g/g NO₃⁻-N

Glikoze: 2,5–3,5 g/g NO₃⁻-N

Piemērs:

Plūsma: 10 000 m³/d, MLVSS: 2 500 mg/L, tvertnes tilpums: 2 000 m³

Kopā MLVSS: 5000 kg

Denitrifikācijas ātrums: 2,2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h) → 264 kg/dienā noņemšana

Ja nepieciešams noņemšana < 264 kg/dienā → pievienojiet oglekļa avotu, lai sasniegtu mērķi.

Denitrifikācijas rādītāji ziemā ir zemāki, jo samazinās mikrobu aktivitāte.

Veiciet eksperimentusvasara (maksimālā likme)unziema (min. likme).

Interpolējiet starplikmes, lai pielāgotu oglekļa avota dozēšanu visa gada garumā.