O'zgartirilgan AAO tizimidan foydalangan holda chiqindi suvda ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash samaradorligini tahlil qilish
Umumiy koʻrinish
TheAnaerob-Anoksik-Oksik (AAO yoki A²/O)jarayon organik uglerod, azot va fosforni bir vaqtning o'zida olib tashlash uchun mo'ljallangan oqava suvlarni tozalashning keng tarqalgan biologik texnologiyasidir. U bir-biriga bog'langan uchta zonadan iborat:
- Anaerob zonasi: Kislorod va nitrat yetishmaydigan fakultativ bakteriyalar organik birikmalarni parchalab, fosforni chiqaradi.
- Anoksik zona: Denitrifikator bakteriyalar organik ugleroddan elektron donor sifatida nitratlar/nitritlarni (oksik zonadan qaytgan) azot gaziga aylantirib, azotni olib tashlashga erishadi.
- Oksik zona: Aerob mikroorganizmlar qolgan organik moddalarni oksidlaydi va nitrifikatsiyani (ammiakdan nitratga) osonlashtiradi, fosfor{0}}yig'uvchi organizmlar esa fosfatlarni o'zlashtiradi.
Oqava suvlarni tozalash sohasida an'anaviy AAO tizimi ifloslantiruvchi moddalarni kanalizatsiyadan olib tashlashi mumkin bo'lsa-da, chiqindi suvning tobora murakkab tarkibi AAO jarayonining tozalash samaradorligini ma'lum darajada pasayishiga olib keldi. AAO jarayonini qo'llash darajasi va samaradorligini ta'minlash uchun,o'zgartirilgan tizimlar bo'yicha aniq tadqiqotlar o'tkazish kerak, bu tegishli korxona va idoralar uchun ularning ish sifatini oshirishda muhim amaliy ahamiyatga ega.
O'zgartirilgan AAO tizimi
1. AAO tizimining asosiy tamoyillari
Misol tariqasida ma'lum bir oqava suv tozalash inshootidagi AAO oqava suvlarni tozalash tizimini oladigan bo'lsak, mavjud tiziman'anaviy AAO jarayoni, asosan to'rt komponentdan iborat:anaerob tank, aerob tank, anoksik tank va ikkilamchi cho'kindi tank, batafsil tavsiflanganidek1-rasm.
An'anaviy AAO tizimida mikroorganizmlar turli xil muhit sharoitlarida o'sadi va metabollanadi. Turli mikrobial jamoalarning o'zaro ta'siri orqali ifloslantiruvchi moddalarni samarali olib tashlash ammonifikatsiya, nitrifikatsiya va denitrifikatsiya kabi kimyoviy reaktsiyalar orqali amalga oshiriladi, bu organik ifloslantiruvchi moddalarni sezilarli darajada yo'q qiladi.
An'anaviy AAO tizimi past texnik xarajatlar, oddiy operatsiya va qisqa gidravlik saqlash muddati (HRT) kabi afzalliklarni taqdim etadi. Biroq, u, shu jumladan, kamchiliklarga ham egayomon fosforni olib tashlash samaradorligivaloy yoshi va uglerod manbai dizayni uchun qat'iy talablar, ba'zi oqava suvlarni ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash loyihalarida kutilgan standartlarga javob berishni qiyinlashtiradi.
2. O'zgartirilgan AAO tizimining dizayn tahlili
Oldingi tadqiqotlarga asoslanib, an'anaviy AAO tizimida yaxshilanishlar amalga oshirildi, birinchi navbatda anaerob tankga e'tibor qaratildi. Themodifikatsiyalangan anaerob tank tizimiuch qismdan iborat:loy-suv aralashtirish zonasi, loy-suvni ajratish zonasi va media zonasi, da ko'rsatilganidek2-rasm.
Ino'zgartirilgan AAO tizimi (3-rasm), loy{0}}suv aralashtirish zonasi va media zonasi bir xil o'lchamlarda (15 sm uzunlik × 20 sm kenglik × 60 sm balandlik) ishlab chiqilgan bo'lib, har birining samarali hajmi 9 L. Loy zonasi va media zonasi uchun gidravlik ushlab turish vaqti (HRT) 2 soat.
3. O'zgartirilgan AAO tizimida CODni olib tashlash samaradorligini tahlil qilish
O'zgartirilgan AAO tizimining kimyoviy kislorod talabini (COD) olib tashlash samaradorligi tahlil qilindi. Oqim suvi 447 mg/l bo‘lganida, anaerob bosqichdagi chiqindi suv miqdori taxminan 147 mg/l, yakuniy oqava suv esa 42 mg/l bo‘lib, A klassi chiqarish standartiga javob beradi. Erta anaerobik bosqichda CODni olib tashlash samaradorligi beqaror edi, sezilarli tebranishlar va nisbatan past aralash suyuqlik to'xtatilgan qattiq moddalar (MLSS) darajalari. Biroq,7 kundan keyin olib tashlash darajasi 94% da barqarorlashdi. Anaerobik bosqich, birinchi navbatda, ifloslantiruvchi moddalarni mikroblarning parchalanishi va qayta oqim orqali suyultirish orqali tozalaydi, bu ifloslantiruvchi moddalarni samarali olib tashlashni namoyish etadi.
Minitab dasturiy ta'minotidan foydalangan holda, o'zgartirilgan va an'anaviy AAO tizimlarining o'chirish samaradorligi mustaqil t-test tahlili orqali solishtirildi va natijalar quyidagicha ko'rsatilgan.4-rasm.
95% ishonch oralig'ida t-qiymati 0,26, p-qiymati 0,605 edi.. Ma'lumotlar tahlili ikki tizim o'rtasida o'rtacha olib tashlash tezligida sezilarli farq yo'qligini ko'rsatdi. O'zgartirilgan AAO tizimi KOAHni olib tashlash samaradorligida nisbatan yuqori o'zgaruvchanlikni ko'rsatdi, bu birinchi navbatda dastlabki{2}}bosqich ma'lumotlaridagi, jumladan, moslashish bosqichidagi farqlar tufayli.Umuman olganda, o'zgartirilgan AAO tizimi CODni samarali olib tashlashni ko'rsatdi.
4. Modifikatsiyalangan AAO tizimida ammiak azotini olib tashlash samaradorligini tahlil qilish.
Ammiak azotini (NH₃-N) chiqarish samaradorligi tahlil qilindi. Oqimdagi NH₃-N konsentratsiyasi 36 mg/L boʻlganida, anaerob bosqichdagi oqava suv NH₃-N taxminan 19 mg/L ni tashkil etdi. Dastlabki bosqichda oqava suv kontsentratsiyasi nisbatan yuqori edi va olib tashlash samaradorligi sezilarli darajada o'zgarib ketdi. Biroq,12 kunlik moslashishdan so'ng, olib tashlash darajasi taxminan 81% gacha ko'tarildi., logarifmik o'sish bosqichida nitrifikatsion bakteriyalar bilan.Keyinchalik olib tashlash darajasi barqarorlashdi va o'rtacha 93% ga etdi., chiqindi suvning NH₃-N konsentratsiyasi 4 mg/L boʻlib, A toifasi chiqarish standartiga javob beradi.
95% ishonch oralig'ida t-qiymati 3,41, p-qiymati esa 0,998 edi.. Ma'lumotlar tahlili ikki tizim o'rtasida o'rtacha olib tashlash tezligida sezilarli farq yo'qligini ko'rsatdi. O'zgartirilgan AAO tizimi NH₃-N olib tashlash samaradorligida nisbatan yuqori o'zgaruvchanlikni ko'rsatdi, bu birinchi navbatda dastlabki{3}}bosqich ma'lumotlaridagi, jumladan, moslashish bosqichidagi farqlar tufayli.Umuman olganda, o'zgartirilgan AAO tizimi samarali NH₃-N olib tashlashni ko'rsatdi..
5. Modifikatsiyalangan AAO tizimida umumiy fosfor va jami azotni olib tashlash samaradorligini tahlil qilish.
5.1 Fosforni olib tashlashning umumiy samaradorligi
Umumiy fosforni (TP) olib tashlash samaradorligi tahlil qilindi. Kiruvchi TP kontsentratsiyasi 3,6 mg / L bo'lganida, 11 kunlik moslashish davri talab qilindi. Butun tizimdan chiqindi TP konsentratsiyasi 2,8 mg/l ga yetdi, anaerob bosqichdagi oqava suv TP konsentratsiyasi esa 4,2 mg/l ni tashkil etdi, bu esa sezilarli darajada fosfor ajralishini ko'rsatadi. Moslashgandan so'ng, TPni olib tashlash ko'rsatkichi sezilarli darajada yaxshilandi, anaerob bosqichdagi oqava suv TP konsentratsiyasi 2,7 mg / L ga kamaydi va olib tashlash samaradorligi 17% ga etdi.Keyingi bosqichda TPni olib tashlash darajasi 60% dan yuqori barqarorlashdi va chiqindi TP konsentratsiyasi 0,5 mg / L ga yaqinlashdi., B sinfidagi tushirish standartiga javob beradi.
Ikki tizimni taqqoslash shuni ko'rsatdiki, o'zgartirilgan AAO tizimi nisbatan past olib tashlash samaradorligi bilan boshlang'ich moslashish davrini talab qiladi. Biroq, moslashgandan so'ng,uning TPni olib tashlash samaradorligi sezilarli darajada yaxshilandi, bu an'anaviy AAO tizimiga nisbatan yuqori samaradorlikni namoyish etdi.
5.2 Jami azotni olib tashlash samaradorligi
Umumiy azotni (TN) olib tashlash samaradorligi tahlil qilindi. Kiruvchi TN kontsentratsiyasi 34 mg/l bo'lganida, anaerob bosqichdagi oqava suv TN konsentratsiyasi taxminan 18 mg/l ni tashkil etdi. Dastlabki bosqichda oqava suv kontsentratsiyasi nisbatan yuqori edi va olib tashlash samaradorligi sezilarli darajada o'zgarib ketdi.10 kunlik moslashishdan so'ng, TNni olib tashlash darajasi 68% gacha ko'tarildi, oqava suv konsentratsiyasi 9 mg / L ni tashkil etdi., A sinfidagi tushirish standartiga javob beradi.
95% ishonch oralig'ida t-qiymati 0,72, p-qiymati esa 0,753 edi.. Ma'lumotlar tahlili ikki tizim o'rtasida o'rtacha olib tashlash tezligida sezilarli farq yo'qligini ko'rsatdi. O'zgartirilgan AAO tizimi TNni yo'qotish samaradorligida nisbatan yuqori o'zgaruvchanlikni ko'rsatdi, bu birinchi navbatda erta{2}}bosqich ma'lumotlaridagi, jumladan, moslashish bosqichidagi farqlar tufayli.Umuman olganda, o'zgartirilgan AAO tizimi TNni samarali olib tashlashni ko'rsatdi.
Xulosa
Xulosa qilib aytganda, o‘zgartirilgan AAO tizimi qisqa moslashish davridan so‘ng asosiy oqava suvlarni ifloslantiruvchi moddalarni-COD, ammiak azoti, umumiy azot va umumiy fosfor-A yoki B toifasidagi oqizish standartlariga javob beradigan mustahkam ishlashini namoyish etadi.
Statistik tahlil (t-test, p-qiymat) anʼanaviy tizimga nisbatan olib tashlashning oʻrtacha samaradorligida sezilarli farq koʻrsatmagan boʻlsa-da, oʻzgartirilgan dizayn dastlabki ish paytida koʻproq maʼlumotlar oʻzgaruvchanligiga qaramay, vaqt oʻtishi bilan yuqori barqarorlik va yaxshilangan davolash natijalarini koʻrsatdi. Yaxshilashlar, xususan, optimallashtirilgan aralashtirish, ajratish va media zonalari bilan anaerob zonada, jarayonning chidamliligi va samaradorligini oshirishga yordam beradi.
Bu topilmalar ta'kidlaydio'zgartirilgan AAO tizimlarining murakkab oqava suv kompozitsiyalarini samarali hal qilish salohiyati, mavjud davolash infratuzilmasini yangilash uchun ularning amaliy qo'llanilishini qo'llab-quvvatlash.