Lõuna reoveepuhastusjaamas MBBR protsessi moderniseerimise mõju analüüs
Hiina Rahvavabariigi elamumajanduse ja{1}}maaelu arengu ministeeriumi poolt 2023. aasta oktoobris välja antud 2022. aasta Hiina linnaehituse staatuse bülletään näitab, et 2022. aasta lõpuks oli Hiina reoveepuhastite puhastusvõimsus jõudnud 216 miljoni kuupmeetrini päevas, mis on aasta{5}}kasv {{4.0}% võrra. Puhastatava reovee kogumaht on alates 2013. aastast olnud kasvutrendis 10 aastat järjest. Linnade kiire arenguga kaasneb reovee ärajuhtimise suurenemine ning üha teravamalt on esile kerkimas vastuolu reoveepuhastite laiendamiseks ja renoveerimiseks vajaliku maa ja linnaehitusliku maa vahel.
Olemasolevate reoveepuhastite võimsuse suurendamiseks kasutab tavapärane aktiivmudaprotsess tavaliselt jaama laiendamise meetodit. Laiendusmahu kasvades tõusevad järk-järgult maa soetamiskulud ja ehitusperiood pikeneb. Puhastusvõimsuse süvendamine olemasoleva reoveepuhasti sees on praegu tõhus meede asulareovee puhastusvõimsuse edasiseks suurendamiseks ning linnaarengu ja maakasutuse vahelise vastuolu leevendamiseks. Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) sai alguse Norrast 1980. aastate lõpus. See suurendab funktsionaalsete bakterite rikastamist ja parandab seeläbi süsteemi töötlemisvõimet, lisades bioloogilisse mahutisse biokilede moodustamiseks suspendeeritud kandjaid. Oma omaduse tõttu, et seda saab "kinnitada" algsesse bioloogilisse süsteemi, kasutatakse seda laialdaselt reoveepuhastite uuendamisel ja renoveerimisel, suurendades kohapeal võimsust ilma uut maad lisamata. Lisaks ei nõua MBBR-protsess võrreldes muude maad säästvate moderniseerimisprotsessidega, nagu membraani bioreaktor (MBR) ja kõrge kontsentratsiooniga komposiitpulbrikandja bioloogiline keevkiht (HPB), perioodiliselt kandjate vahetamist või täiendamist, mistõttu on see majanduslikult soodsam.
See artikkel võtab näiteks Lõuna-Hiina reoveepuhastusjaama võimsuse suurendamise moderniseerimise, kasutades MBBR-protsessi. Selles analüüsitakse tehase töövõimet enne ja pärast moderniseerimist, MBBR-tsooni nitrifikatsioonivõimet ja mikroobikoosluse struktuuri, selgitades MBBR-protsessi praktilist rolli in-situ võimsuse suurendamisel. Eesmärk on anda viiteid ja ettepanekuid sarnaste reoveepuhastite projekteerimiseks ja käitamiseks.
1 Projekti ülevaade
Lõuna-Hiinas asuva reoveepuhasti kogu kavandatud puhastusvõimsus on 7,5×10⁴ m³/d, I faasi võimsus on 5×10⁴ m³/d ja II faasi võimsus on 2,5×10⁴ m³/d. Mõlemas faasis kasutati algselt modifitseeritud Bardenpho protsessi. Peamised puhastusobjektid on kogumisala olmereovesi ja tööstuspargi osaline tööstusreovesi. Heitvee kvaliteet peab vastama A-klassi standardile, mis on määratletud "Saasteainete heitestandard olmereoveepuhastitesse" (GB 18918-2002). Linnaehituse ja majanduse kiire arenguga on reovee ärajuhtimine suurenenud ning projekt on töötanud täisvõimsusel või üle selle. 2021. aastal pidi valitsusasutuste nõudmisel projekti võimsust suurendama esialgse skaala alusel täiendavalt 2,5×10⁴ m³/d võrra, saavutades kogu puhastusvõimsuseks 1×10⁵ m³/d. Heitvee standard jäi A-klassi GB 18918-2002. Projekteeritud sisse- ja heitvee kvaliteet on näidatudTabel 1.
Seda projekti ümbritsev ala on põllumajandusmaa ja algses tehases ei olnud laiendamiseks piisavalt reserveeritud maad. Lisaks ehitati II etapi esialgse ehituse ajal eeltöötlusüksused juba võimsusega 5×10⁴ m³/d. Seetõttu oli selle moderniseerimisprojekti eesmärk kasutada täielikult ära olemasolevate bioloogiliste mahutite puhastuspotentsiaal ja minimeerida maa hõivamist bioloogiliste mahutite muutmiseks. MBBR-protsessi kasutatakse laialdaselt in-reoveepuhastite in situ võimsuse suurendamiseks ja renoveerimiseks selle "sisseehitatud" omaduste tõttu. Näiteks Põhja-Hiinas asuv reoveepuhastusjaam kasutas võimsuse suurendamiseks MBBR-protsessi, maksimeerides olemasolevate mahutite mahtude ja protsesside vooluhulka, saavutades 20% in-situ võimsuse suurendamise, kusjuures heitvesi vastab stabiilselt A-klassi standarditele. Teises Guangdongi tehases kasutati MBBR-protsessi bioloogilise puhastuse jõudluse in{10}}situ parandamiseks, saavutades hea efekti, suurendades kohapeal võimsust 50% ja heitveega stabiilselt paremini kui väljalaskestandard. Seetõttu, võttes arvesse reoveepuhasti tegelikke vajadusi ja põhjalikult hinnates selliseid tegureid nagu maakasutus ja käitamine, valiti selle võimsuse suurendamise moderniseerimise puhastusprotsessiks lõpuks MBBR-protsess.
2 Protsessi kavandamine
2.1 Protsessi voog
Selle võimsuse suurendamise moderniseerimise tuum oli bioloogiliste mahutite insitu puhastusvõimsuse suurendamine-situ MBBR abil, tagades stabiilse vastavuse heitvee standarditele vaatamata 100% vooluhulga suurenemisele. Kuna algsed eeltöötlus- ja täiustatud puhastusüksused olid juba ehitatud võimsusele 5 × 10⁴ m³/d, keskendus see moderniseerimine olemasolevate seadmete taaskasutamisele. Põhimuudatuseks olid bioloogilised mahutid koos uue sekundaarse settepaagi ehitamisega, mis vastab puhastusvajadusele pärast vooluhulga suurenemist. Protsessi voog pärast moderniseerimist on näidatud jooniselJoonis 1. Influent läbib eeltöötluse läbi jämedate/peente sõelade ja liivakambri, seejärel siseneb modifitseeritud Bardenpho-MBBR mahutisse süsiniku, lämmastiku, fosfori ja muude saasteainete eemaldamiseks. Bioloogiliste mahutite heitvesi läbib settepaake ja suure-tõhususega selgitit, et tagada stabiilne vastavus SS- ja TP-standarditele. Pärast desinfitseerimist juhitakse lõppheitvesi ökoloogiliseks veevarumiseks suublasse.
2.2 Bioloogilise paagi moderniseerimine
Bioloogilise paagi moderniseerimise plaan on näidatudJoonis 2. Töötlemisvoo kahekordistamisel jäid esialgsete anaeroobsete ja anoksiliste tsoonide mahud muutumatuks . 20% esialgse aeroobse tsooni mahust jaotati täiendava anoksilise tsooni loomiseks, laiendades anoksilise tsooni üldist mahtu, et rahuldada denitrifikatsiooninõudlust. Aeroobse tsooni ülejäänud mahule lisati suspendeeritud kandjaid, et moodustada aeroobne MBBR tsoon. Paigaldati toetavad sisse-/väljalaskesüsteemid ja MBBR{4}}spetsiifilised segistid. Algne kett-aeratsioonisüsteem asendati põhjaga perforeeritud õhutussüsteemiga, et tagada rippkandjate hea fluidisatsioon ja vältida nende kadu veevooluga. Pärast moderniseerimist on bioloogiliste paakide kogu hüdrauliline retentsiooniaeg (HRT) 8,82 tundi, anaeroobse tsooni HRT 1,13 tundi, anoksilise tsooni HRT 3,05 ja aeroobse tsooni HRT 4,64 tundi. Süsteemi kogu sisemine ringlussevõtu suhe on 150% ja muda vanus on 16 päeva.
Regarding equipment, 4 sets of submersible mixers were added to the anoxic zone (Power P = 4 kW, Impeller Diameter D = 620 mm). SPR-III type suspended carriers were added to the aerobic MBBR zone, with a diameter of (25.0 ± 0.5) mm, height of (10.0 ± 1.0) mm, effective specific surface area >800 m²/m³ ja tihedus 0,94 ~ 0,97 g/cm³. Tihedus läheneb vee tihedusele pärast biokile kinnitamist, mis vastab tööstusstandardile „High-density Polyethylene Suspended Carrier Fillers for Water Treatment” (CJ/T 461-2014). Täitesuhe on 45%. Lisati kaks komplekti rippkanduri{12}}spetsiifilisi sukelsegistiid (P=5.5 kW). Lisati 22 komplekti tõstetavaid õhutussüsteeme, 4 komplekti fikseeritud õhutussüsteeme ja 45 komplekti peenmulliga aeraatoreid. Vahetati kaks sisemist ringluspumpa (vooluhulk Q=1600 m³/h, kõrgus H=0.60 m, P=7.5 kW).
2.3 Uue sekundaarse settepaagi ehitamine
Suurenenud vooluhulga tõttu ei suutnud olemasolevad sekundaarsed settepaagid vastata heitvee nõuetele. Suurenenud puhastusvõimsuse toetamiseks oli vaja uut sekundaarset settepaaki. Uus paak on kooskõlas algsetega, kasutades ristkülikukujulist horisontaalset voolutüüpi. Paagi efektiivne maht on 4900 m³, HRT-ga=7 h. Lisati üks pumba- tüüpi mudakaabits (töökiirus V=0.8 m/min). Lisati kuus sukelaksiaalvoolupumpa (välised ringluspumbad) (Q=180 m³/h, H=4 m, P=5.5 kW). Lisati kaks jäätmemudapumpa (Q=105 m³/h, H=11 m, P=7.5 kW).
3 MBBR tagantjärele paigaldamise efekti analüüs
Analüüsiti töövõimet enne ja pärast II faasi moderniseerimist, I ja II faasi samaaegset toimivust, vee kvaliteedi muutusi protsessi käigus II etapis ning biokile ja heljumi faaside nitrifikatsioonivõimet II faasis, et hinnata MBBR moderniseerimise võimendavat mõju süsteemi puhastusvõimsusele.
3.1 Toimivuse võrdlus
Enne moderniseerimist töötas II faas juba kavandatud vooluhulgast kõrgemal, tegeliku keskmise vooluhulgaga (3,02 ± 0,46) × 10⁴ m³/d. Pärast moderniseerimist suurenes vooluhulk veelgi (5,31 ± 0,76) × 10⁴ m³/d, mis on tegelik kasv ligikaudu 76%. Maksimaalne töövoog saavutas 7,61 × 10⁴ m³/d, mis on 1,52 korda suurem kui projekteeritud väärtus. Sisse- ja heitvee kvaliteet enne ja pärast moderniseerimist on näidatudTabel 2jaJoonis 3. Mis puudutab sissevoolukoormust, siis pärast moderniseerimist suurenesid ammoniaaklämmastiku (NH₃-N), üldlämmastiku (TN), COD ja TP sisaldused vastavalt 1,61, 1,66, 1,60 ja 1,53 korda suuremaks kui{6}}uuenduseelsed tasemed. Tegeliku sisse-/heitvee kvaliteedi osas olid sissevoolu NH₃-N ja TN enne/pärast moderniseerimist vastavalt (22,15±3,73)/(20,17±4,74) mg/L ja (26,28±4,07)/(23,19±3,66) mg/l. Heitvee NH₃-N ja TN enne/pärast moderniseerimist olid (0,16±0,14)/(0,14±0,08) mg/L ja (8,62±1,79)/(7,01±1,76) mg/l, keskmise eemaldamismääraga 99,28%/ vastavalt 67,20%/69,77%. Vaatamata voolu ja sissevoolu koormuse olulisele suurenemisele pärast moderniseerimist oli heitvee kvaliteet siiski parem kui enne moderniseerimist. Suurenenud anoksilise tsooni maht tagas hea TN eemaldamise, kusjuures heitvee TN vähenes pärast moderniseerimist veelgi. Aeroobses tsoonis saavutati nitrifikatsioonivõime oluline suurenemine suspendeeritud kandja biokile kaudu. Isegi kui aeroobse tsooni maht vähenes 20% võrreldes eel-uuendamisega ning vooluhulk ja sissevoolukoormus suurenesid oluliselt, säilis ülitõhus NH₃-N eemaldamine. Mõjutavad COD ja TP enne/pärast moderniseerimist olid vastavalt (106,82±34,37)/(100,52±25,93) mg/L ja (2,16±0,54)/(1,96±0,49) mg/l. Heitvee COD ja TP enne/pärast moderniseerimist olid (10,76±2,04)/(11,15±3,65) mg/L ja (0,14±0,07)/(0,17±0,05) mg/L, keskmise eemaldamismääraga vastavalt 89,93%/93,52% ja .93,52% ja. Pärast moderniseerimist jäi heitvee kvaliteet stabiilselt paremaks kui projekteeritud väljalaskestandard.
Tööandmed novembrist järgmise aasta jaanuarini (-uuendamise järel) valiti täiendavalt, et võrrelda I ja II faasi toimivust madalal{1}}temperatuuril (minimaalne temperatuur 12 kraadi). Mõlema faasi sisse- ja heitvee saasteainete kontsentratsioonid on näidatudJoonis 4. Talvistes madalate{1}}temperatuurilistes tingimustes olid mõlema protsessi heitveed stabiilselt paremad kui kavandatud väljalaskestandard. Eelkõige NH₃-N eemaldamisel, mis on vastuvõtlik madalatele temperatuuridele, sissevoolu NH₃-N kontsentratsiooniga (18,98±4,57) mg/L, oli I faasi heitvee NH₃-N (0,27±0,17) II ±9 mg/L (0,27±0,17) ± 0,0 mg/L. mg/L, mõlemad näitavad head vastupidavust madalatele temperatuuridele. Nimelt oli pärast MBBR-i moderniseerimist II faasis aeroobse tsooni HRT vaid 66,07% I faasi tasemest, saavutades nitrifikatsiooni jõudluse olulise paranemise.
3.2 MBBR-tsooni jõudluse analüüs
Iga funktsionaalse tsooni tegeliku mõju edasiseks määramiseks võeti paralleelmõõtmiseks veeproovid iga funktsionaalse tsooni lõpust I ja II faasis. Tulemused on näidatudJoonis 5. Sissevoolava NH₃-N kontsentratsioonid olid 18,85 mg/L ja 18,65 mg/L ning väljavoolu NH₃-N kontsentratsioonid 0,35 mg/L ja 0,21 mg/L, NH₃-N eemaldamise määr vastavalt 98,8%, 78,8%. Lämmastikuprofiili muutuste tõttu toimus NH₃-N eemaldamine II faasis peamiselt aeroobses MBBR tsoonis. NH₃-N kontsentratsioon MBBR tsooni heitvees oli 0,31 mg/L, mis moodustas 99,46% üldisest NH₃-N eemaldamisest, mis on juba parem kui kavandatud heitestandard. Järgnev aeroobne aktiivmuda tsoon täitis kaitsvat rolli. Lisaks näitavad aeroobses tsoonis MBBR-i kasutavad reoveepuhastid tavaliselt samaaegset nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni (SND). Kuid selles projektis ei täheldatud aeroobses MBBR tsoonis anorgaanilise lämmastiku (TIN) eemaldamist, mis võib olla seotud selle projekti suhteliselt madala sissevoolu substraadi kontsentratsiooniga.
Et täiendavalt uurida suspendeeritud kandjate lisamise mõju süsteemi nitrifikatsiooni jõudlusele, võeti I faasi anoksilise tsooni heitveest supernatant. Nitrifikatsioonikatsed viidi läbi I faasi puhta muda, II faasi puhta muda, II faasi puhta biokile ja II faasi kombineeritud biokile{1}}mudasüsteemiga. Tingimustes, mis vastavad tegelikule projektile (kandja täituvus, muda kontsentratsioon, vee temperatuur), optimaalse nitrifikatsioonitõhususe määramiseks reguleeritakse DO väärtusel 6 mg/L. Tulemused on näidatudTabel 3. I faasi puhta muda, II faasi puhta muda, II faasi puhta biokile ja II faasi kombineeritud biokile{1}}mudasüsteemi nitrifikatsioonimäärad olid vastavalt 0,104, 0,107, 0,158 ja 0,267 kg/(m³·d). Rippkandjate lisamine parandas süsteemi nitrifikatsiooni jõudlust. II faasi kombineeritud biokile{8}}mudasüsteemi nitrifikatsioonimäär oli 2,57 korda kõrgem kui I faasi puhta aktiivmuda süsteemil. Pealegi oli puhas biokile koormus juba suurem kui aktiivmuda koormus, parandades oluliselt süsteemi põrutuskoormuse vastupidavust. II faasi kombineeritud süsteemis aitas biokile 59,92% nitrifikatsioonist, hoides domineerivat positsiooni.
3.3 Ajakohastamise ratsionaalsuse analüüs
Et analüüsida kombineeritud biokile-muda MBBR protsessi selle moderniseerimise jaoks kasutamise otstarbekust, tehti arvutused kandja lisamise mõju, süsteemi löökkoormuse vastupidavuse ning vooluhulga suurenemise ja kandja lisamise vahelise seose kohta. Kui selle projekti II etappi ei oleks tagantjärele paigaldatud ja kasutatud on traditsioonilist aktiivmudaprotsessi, mis põhineb kavandatud sisse-/heitvee NH₃-N ja I faasi aktiivmuda optimaalsel mahulisel nitrifikatsioonikiirusel (DO=6 mg/L), oleks heitvee arvutatud kontsentratsioon-N₃ kuni 5 mg/NH₃.{5 mg/NH₃. vastama heitvee normile. Kui arvutatakse II faasi kombineeritud süsteemi testist saadud optimaalse nitrifikatsioonikiiruse põhjal, võib II faas taluda kavandatud sissevoolu voolu juures maksimaalset sissevoolu NH₃-N kontsentratsiooni kuni 55 mg/l, mis on 2,20 korda suurem kui projekteeritud väärtus, mis suurendab oluliselt süsteemi löökkoormuse vastupidavust. Seetõttu on MBBR kasutamine selle moderniseerimise jaoks ratsionaalne ja tagab tõhusalt stabiilse vastavuse heitvee standarditele. Kui I etappi paigaldataks ka MBBR-protsess, mis põhineks kavandatud sisse-/heitvee saasteainete kontsentratsioonidel, saaks puhastusvoolu suurendada rohkem kui 1 korda, mis annab võimaluse reoveepuhastitele sobitada linna kiiret arengut ja saavutada sujuvaid uuendusi.
4 Biofilmi kinnitumise olek ja mikroobide analüüs
Selle projekti rippkandurite biokile kinnitus on näidatud jooniselJoonis 6. Biokile kattis ühtlaselt kandjate sisepinna, olles tihe ilma flokuleeriva materjalita kandja poorides. Keskmine paksus oli (345,78 ± 74,82) μm. Keskmine biokile biomass oli (18,87 ± 0,93) g/m², lenduvate suspendeeritud tahkete ainete (VSS)/SS suhe oli stabiilne 0,68 ± 0,02 ja keskmine VSS oli (12,77 ± 0,61) g/m².
Et täiendavalt uurida MBBR-i moderniseerimise mõju süsteemi töötlemisvõimsusele mikroskoopilisest vaatenurgast, võeti I faasi aktiivmuda, II faasi aktiivmuda ja biokile proovid 16S amplikoni suure läbilaskevõimega sekveneerimiseks. Mikroorganismide suhteline arvukus perekonna tasandil süsteemis on näidatudJoonis 7.
Domineerivad nitrifitseerivad perekonnad suspendeeritud kandjabiokilel olid Nitrospira ja Nitrosomonas, mille suhteline arvukus oli vastavalt 7, 98% ja 1, 01%. Seevastu domineeriv nitrifitseeriv perekond nii I kui ka II faasi aktiivmudas oli Nitrospira, mille suhteline arvukus oli vastavalt 1, 05% ja 1, 27%. Nitrospira on reoveepuhastites kõige levinum nitrifitseeriv perekond. Paljudel selle liikidel on tõestatud täielik ammoniaagi oksüdatsiooni (comammox) võime, mis tähendab, et üks mikroorganism suudab protsessi ammoniaagist nitraadini viia lõpule. MBBR-protsess biokile kujul saavutas Nitrospira tõhusa rikastamise, mille suhteline sisaldus on 7,58 korda suurem kui aktiivmudas, pakkudes mikroskoopilise aluse süsteemi nitrifikatsiooni jõudluse parandamiseks. Samuti võib täheldada, et nitrifitseerivate bakterite suhteline arvukus biokilega samast süsteemist pärinevas aktiivmudas (II faas) oli veidi suurem kui I faasi puhta aktiivmuda süsteemis. Selle põhjuseks võib olla asjaolu, et suspendeeritud kandjatelt eraldatud biokile inokuleeris dünaamilise uuendamise käigus aktiivmuda, suurendades mudas nitrifitseerivate bakterite suhtelist arvukust.
Mõlemas süsteemis domineerivad denitrifitseerivad perekonnad olid peamiselt rikastatud aktiivmudaga ja olid koostiselt suhteliselt sarnased, sealhulgas Terrimonas, Flavobacterium, Dechloromonas, Hyphomicrobium jt. Denitrifitseerivate perekondade suhteline arvukus I ja II faasis oli vastavalt 8,76% ja 7,52%. Funktsionaalsest vaatenurgast võivad mõned terrimonase liigid lisaks denitrifikatsioonile lagundada antratseenitaolisi aineid; Flavobacterium võib lagundada biolagunevaid plastmassi (nt PHBV); Hüfomikroobium võib denitrifikatsiooniks kasutada mitmesuguseid toksilisi ja raskesti{7}}lagunevaid-orgaanilisi ühendeid, nagu diklorometaan, dimetüülsulfiid, metanool jne. Selle projekti sissevool sisaldab osa tööstuslikku reovett, mis viib funktsionaalsete mikroobikoosluste spetsialiseerumiseni pikaajalise{10}}acclimatsiooni all. Kuigi sellel projektil ei olnud olulisi makroskoopilisi SND-efekte, leiti suspendeeritud kandja biokilelt siiski mõningaid denitrifitseerivaid funktsionaalseid rühmi, sealhulgas Hyphomicrobium, Dechloromonas, Terrimonas ja OLB13, koguosakaaluga 2, 78%. See näitab, et pärast biokile teatud paksuse saavutamist võivad sees moodustunud anoksilised / anaeroobsed mikrokeskkonnad luua tingimused denitrifitseerivate bakterite rikastamiseks, pakkudes ühtlasi võimalust SND esinemiseks aeroobses MBBR-tsoonis. Lisaks tuvastati Proteiniclasticum nii I kui ka II faasi mudas suhtelise arvukusega vastavalt 1,09% ja 1,18%. Sellel perekonnal on hea võime valgulisi aineid lagundada ja muundada. Selle rikastamine võib olla seotud paljude piimatooteid tootvate ettevõtete olemasoluga selle projekti kogumisalal.
Nimelt ulatus Candidatus Microthrixi suhteline arvukus I faasi aktiivmudas 3,72%-ni. See on aktiivmudas tavaline niitjas bakter, mida sageli seostatakse muda mahutamisega. Selle suhteline arvukus II faasi mudas ja biokile oli aga vastavalt vaid 0,57% ja 1,03%. Pärast MBBR-protsessiga ümberehitamist avaldab hõljuvate kandjate keevkihistamine niitjatele bakteritele lõikavat mõju, mis vähendab aktiivmuda filamentaalse mahu suurenemise tõenäosust.
5 Majandusanalüüs
Elektrikulu kuupmeetri kohta enne ja pärast seda ümberehitust oli vastavalt 0,227 kWh/m³ ja 0,242 kWh/m³. Elektrihinnaga 0,66 RMB/(kWh) olid töökulud 0,150 RMB/m³ ja 0,160 RMB/m³. Elektritarbimise kasv tulenes peamiselt uuest anoksiitsooni segunemisest ja uuest sekundaarsest settepaagist pärit täiendavatest elektriseadmetest. Selles projektis kasutatavad fosfori eemaldamise kemikaalid on polüferriidkloriid (PFC) ja polüakrüülamiid (PAM). Annus jäi samaks enne ja pärast moderniseerimist: PFC annus 2,21 t/d, maksumus 0,014 RMB/m³; PAM-i annus 17,081 kg/päevas, maksumus 0,0028 RMB/m³. See projekt kasutab täielikult denitrifikatsiooni toorvee sissevoolu süsinikuallikat. Välist orgaanilise süsiniku allikat ei lisatud enne ega pärast moderniseerimist. Otsesed elektri- ja kemikaalikulud kuupmeetri kohta enne ja pärast moderniseerimist olid vastavalt 0,167 RMB/m³ ja 0,177 RMB/m³.
6 Järeldused ja väljavaade
(1) Lõunapoolse reoveepuhasti II etapis kasutati võimsuse suurendamise moderniseerimiseks MBBR-protsessi, lahendades näiteks maapuuduse probleeme. Pärast moderniseerimist suurenes töötlemisvool (3,02 ± 0,46) × 10⁴ m3/d kuni (5,31 ± 0,76) × 10 4 m³/d, saavutades 76% in- võimsuse kasvu in situ. Maksimaalne töövoog oli 1,52 korda suurem kui projekteeritud väärtus, kusjuures heitvesi oli stabiilselt parem kui projekteeritud väljalaskestandard.
(2) MBBR-protsessi lisamisega bioloogilisse staadiumisse saavutati väga tõhus ja stabiilne NH₃-N eemaldamine talvistes madala-temperatuuri tingimustes, kuigi aeroobne HRT oli ainult 66,07% aktiivmudaprotsessi omast. MBBR-tsoon osales NH₃-N eemaldamises 99,46%. Kui II faasi poleks tagantjärele paigaldatud, oleks sama vooluhulga ja veekvaliteedi korral heitvee NH₃-N 5,55 mg/L. Seetõttu oli MBBR-i kasutamine selle moderniseerimise jaoks vajalik ja ratsionaalne.
(3) Suspensioonikandja biokile suurendas tuumanitrifitseeriva perekonna Nitrospira rikastavat toimet. Selle suhteline arvukus biokiles oli 7,58 korda suurem kui aktiivmudas, mis on mikroskoopiline alus süsteemi nitrifikatsiooni jõudluse parandamiseks. Lisaks pakub denitrifitseerivate perekondade rikastamine biokiles võimalust SND esinemiseks.
Selles projektis kasutati kombineeritud biokile{0}}mudaprotsessi, et saavutada in-situ võimsust. Tegelikku tööd piirab aga endiselt aktiivmuda kinnipidamine ja taaskasutamine, mis takistab töötlemisvõimsuse edasist suurendamist. Praegu on tegelikes projektides rakendatud puhta biokile protsesse, loobudes täielikult aktiivmudast ja kasutades biokile kõrgeid -koormusomadusi tõhusaks saasteainete eemaldamiseks, mida ei piira aktiivmuda piirangud. See annab uudse lahenduse reoveepuhastite uueks ehitamiseks, renoveerimiseks või laiendamiseks.