Modern atık su arıtma süreçlerinde, karbon kaynaklarının eklenmesi çok önemli bir operasyonel adımdır.Amaç, gerekli organik karbon kaynaklarını sağlayarak mikroorganizmaların büyümesini ve metabolik aktivitesini teşvik etmektir., böylece atık sudan azot ve fosfor gibi besin maddelerinin etkili bir şekilde çıkarılması sağlanır.Eklenen karbon kaynağının miktarını doğru bir şekilde hesaplamak sadece işleme verimliliğini artırmakla ilgili değildir, aynı zamanda işletme maliyetlerini ve çevresel faydaları da doğrudan etkiler.
01 karbon kaynağı dozajının temel hesaplama prensibi
Karbon kaynağı dozunun hesaplanması esas olarak BOD5/COD oranı, denitrifikasyon oranı ve gerekli toplam azot çıkarma gibi faktörlere dayanır.:karbon kaynağı dozu (COD olarak hesaplanır) = denitrifikasyon için gerekli olan teorik COD - atık su ve ham suda biyolojik olarak ayrıştırılabilir COD) × dönüşüm katsayısı.Dönüşüm katsayısı genellikle gerçek mühendislik deneyimine veya laboratuvar simülasyon testlerine dayanarak belirlenir..
02 Karbon kaynağı dozajını etkileyen faktörler
Atık su arıtma sürecinde, mikrobiyal büyüme ve denitrifikasyon için gerekli bir koşul olarak karbon kaynaklarının eklenmesi, çoklu faktörlerin kapsamlı bir şekilde dikkate alınmasını gerektirir.Bunlara aşağıdakiler dahil olmak üzere, ancak bunlarla sınırlı değildir::
Su kalitesi izleme göstergeleri: C/N oranı (karbon azot oranı): atık suyundaki COD (kimyasal oksijen talebi) ve toplam azot (TN) veya Kjeldahl azot (TKN) arasındaki oran.Denitrifikasyon sürecinin tamamlanmasını sağlamak için, genellikle uygun bir C/N oranını, örneğin 4:1 ve 6 arasında tutmak gerekir:1Amonyak azot içeriği: Atık suyundaki amonyak azot standardı aştığında,Reaksiyon sistemini dengelemek ve denitrifikasyonun bütünlüğünü iyileştirmek için karbon kaynağını tamamlamak gerekir.Biyolojik tedavi aşamasındaki gereksinimler: Etkin çamur yetiştirme ve evcilleştirme aşaması: Bu aşamada,Mikroorganizmaların hızlı çoğalmayı teşvik etmek ve çevreye adapte olmak için yeterli karbon kaynağına ihtiyaçları vardır.. Çiğ sudaki karbon kaynağı yetersizse, ek eklemelere ihtiyaç duyulur.Karbon kaynağının denitrifikasyon tankında etkili bir şekilde kullanılabilmesini sağlamak için uygun türü ve karbon kaynağının enjeksiyon noktasını seçin., kayıp veya erken tüketimden kaçınmak.
Atık suyun biyolojik ayrılmazlığı: Organik madde türleri ve ayrılma zorluğu • Farklı organik karbon kaynaklarının mikroorganizmaların biyolojik kullanılabilirliği konusunda önemli farklılıklar vardır.Kolay parçalanabilen küçük molekül karbon kaynakları seçilmeli ve belirli koşullar altında mikroorganizmaların metabolik ihtiyaçlarını karşılama yetenekleri dikkate alınmalıdır.
Ekonomik ve güvenlik: Karbon kaynağı maliyeti: Seçilen karbon kaynağı yüksek ekonomik faydalara sahip olmalıdır, yani işletme maliyetlerini en aza indirerek iyi bir tedavi etkisi elde edebilir.Depolama ve kullanım güvenliği: Metanol, asetik asit vb. gibi eklenen karbon kaynaklarının iyi bir depolama istikrarına sahip olması ve sızıntıyı ve çevresel kirliliği veya güvenlik tehlikelerini önlemek için kullanma güvenliğine sahip olması gerekir.
Süreç kontrolü esnekliği: dozlama noktası konumu ve yöntemi: Süreç akışının özelliklerine dayanarak optimal dozlama noktası konumu belirlenir.Anoksik veya anaerobik bölgede olup olmadığı gibi., ve sürekli veya aralıklı dozajı kabul edip etmemek.
Çevre etkisi ve düzenleyici kısıtlamalar: İkincil kirlilik riski: Karbon kaynaklarının eklenmesinin yeni kirletici emisyonlara neden olmamasını ve çevre düzenlemelerine uymasını sağlamak.Sadece yukarıdaki tüm faktörleri birleştirerek bilimsel olarak makul bir karbon kaynağı ekleme stratejisi formüle edilebilir, atık sulardaki karbon kaynaklarının dengesizliğini etkili bir şekilde iyileştirmek ve tüm atık su arıtma sisteminin performansını optimize etmek.
03'te eklenen karbon kaynağının miktarını hesaplama yöntemi
Karbon kaynağı dozunun hesaplanması, mikrop büyümesi için gerekli olan organik karbonu tamamlamak ve biyolojik parçalanma süreçlerini teşvik etmek için kullanılan atık su arıtmasında önemli bir adımdır.İşte iki farklı hesaplama yöntemi.: azot çıkarma talebine dayalı basit bir hesaplama yöntemi: referans olarak atık sudaki toplam Kjeldahl azotunu (TKN) kullanıldığında,Eklenmesi gereken dış karbon kaynağı miktarını hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılabilir (kimyasal oksijen talebi COD olarak hesaplanır):: Cm=20N - C, burada Cm eklenmesi gereken dış karbon kaynağı miktarını temsil eder (V birimine bağlı olarak mg/l veya kg/gün); 20 CN oranıdır,Nitrogen gramı başına tüketilen karbonun teorik kütle oranı; N, çıkarılması gereken toplam Kjeldahl Azot (TKN) miktarıdır (mg/l veya kg/d); C, giriş ve çıkış arasındaki karbon kaynağı farkıdır,Bu, atık su arıtma sistemindeki mevcut COD ile gerçekte gerekli COD arasındaki fark (mg/l veya kg/d)COD farkına ve COD katkısı oranına dayalı hesaplama yöntemi: COD farkına ve COD katkısı oranına (daha geniş bir dizi senaryoya uygulanabilir,Akışları göz önünde bulundurarak, akış ve hedef COD değerleri): Karbon kaynağı dozu (kg/gün) = COD farkı (kg/gün) / COD katkısı oranı.COD farkı, gerçek giriş COD değerini arıtma tankının hedef COD değerinden çıkararak elde edilen COD boşluğunu ifade eder.Biyokimyasal reaksiyon sürecinde COD'ye dönüştürülebilen eklenen karbon kaynaklarının oranını ifade eder.uygun hesaplama yöntemlerinin seçimi, belirli su kalitesi parametrelerine dayanarak belirlenmelidir., süreç akışı ve mikrobiyal sistemin besin ihtiyaçları.
