Biyolojik Fosfor Giderme Prensipleri ve Süreç Teknolojileri

I. Atık sulardaki fosforun formları Atık sulardaki fosfor öncelikle üç şekilde bulunur:Tüm bakteriler büyüme ihtiyaçlarını karşılamak için çevreden belirli miktarda fosfor alırlar.Bununla birlikte, polifosfat biriktiren organizmalar (PAO) olarak bilinen belirli bir bakteri grubu, fosfat biriktiren bakteriler veya fosfor çıkarıcı bakteriler olarak da adlandırılır.Fizyolojik ihtiyaçlarından fazla fosfor alabilirler.Bu fosforlu çamurun atılması ile fosforun sistemden çıkarılması sağlanır. Core Principles of Biological Phosphorus Removal The essence of biological phosphorus removal lies in driving PAOs through an "anaerobic phosphorus release – aerobic phosphorus uptake" cycle via alternating anaerobic and aerobic environments.

1. Anaerobik Fosfor Serbestleme Aşaması Anaerobik koşullarda aşağıdaki temel süreçler gerçekleşir:(1) Atık suyundaki organik madde fermantatif asidogenik bakteriler tarafından uçucu yağ asitlerine (VFA) dönüştürülür.(2) Bu olumsuz anaerobik koşullar altında, PAO'lar hücre içi polifosfat rezervlerini parçalayor.Üretilen enerji kısmen hücre bakımı için ve kısmen aktif olarak VFA'ları alım için kullanılır., daha sonra hücre içi PHB (poli-β-hidroksibutirat) olarak dönüştürülür ve depolanır.(3) Polifosfat parçalanmasından elde edilen inorganik fosfat atık suya geri salınır. Bu "anaerobik fosfor salınımı" oluşturur.. "
2. Aerobik Fosfor Alınma Aşaması Aerobik ortama girerken: (1) PAO'lar depolanan PHB'yi aerobik olarak metabolize eder.nükleer silahların yayılmasını ve diğer fizyolojik aktiviteleri desteklemek için önemli miktarda enerji salmak(2) Bu enerjinin bir kısmı atık sudan fosfatların aktif olarak alımını sağlar.Hücre içi aşırı miktarlarda polifosfatlar olarak birikmiş olanlar. Bu "aerobik fosfor alımını" oluşturur.." (3) Atık sulardan artan fosforu alan PAO'ları içeren aktif çamur, atık sudan çıkarılan fosforu temsil eder.Geleneksel aktif çamur işlemleri, asimilasyon yoluyla sadece yaklaşık %12~20% fosfor çıkarmayı başarır.Öte yandan, biyolojik fosfor çıkarma için tasarlanmış sistemler, atış standartlarına uymak için genellikle yeterli olan çıkarma oranlarıyla 5% -6% (kuru ağırlık) çamur fosfor içeriğine ulaşabilir.III.Biyolojik Fosfor Kaldırılmasını Etkilen Faktörler
3. Çözümlü Oksijen (DO) Anaerobik Bölge: Kesinlikle anaerobik olmalıdır; nitrat (NO3−) bile bulunmamalıdır.PAO'lar tarafından yeterli fosfor alımını sağlamak için yeterli miktarda çözülmüş oksijen tutmalıdır..
4. Çamur Tutma Zamanı (SRT) SRT, fosfor çıkarma verimliliğini önemli ölçüde etkiler. Daha kısa SRT daha iyi performans sağlar:SRT = 30 gün → ~ 40% çıkarma oranı SRT = 17 gün → ~ 50% çıkarma oranı SRT = 5 gün → % 87'ye kadar çıkarma oranı
5. En iyi sıcaklık aralığı: 5 ̊30°C.
6. pH Değeri Optimal aralığı: 6 ̊8.
7. BOD5 Yükleme BOD5/TP oranı > 20 etkili fosfor çıkarma için temel bir gereksinimdir.daha tam anaerobik salınım daha sonraki aerobik alımla sonuçlanır.
8. Nitrat konsantrasyonu Anaerobik bölgede nitrat seviyeleri 2 mg/L'in altında tutulmalıdır. COD/TKN > 10 olduğunda, nitratın inhibitör etkisi hafifletilir.
9. Oksidasyon-Kısıtlama Potansiyeli (ORP) 表格 Bölge ORP Aralığı Aerobik Bölge +40 ila +50 mV Anoksik Bölge -160 ila -5 mV IV. Biyolojik Fosfor Kaldırma Süreçleri
10. Anaerobik-oksik süreç (A/O süreci) Süreç özellikleri: Hidrolik tutma süresi (HRT): 2 7003 saat, havalandırma tankındaki karışık sıvı süspansiyonlu katı maddeler (MLSS): 3 6000 mg/L Fosfor Kaldırma Verimliliği: ~ 70%; atık TP < 1 mg/L Çamur Fosfor içeriği: ~ 4% (yüksek gübre değeri) SVI < 100; iyi çökme, topluya dayanıklı
11. Fostrip Süreci (Birleştirilmiş Biyolojik-Kimyasal) Fostrip süreci biyolojik ve kimyasal fosfor çıkarmayı entegre eder:(1) Ana akım geleneksel biyolojik tedaviye maruz kalır (anaerobik-aerobik). (2) Geri dönüşlü aktif çamurun bir yan akımı, anaerobik koşullarda fosfor serbest bırakılan bir çıkarma tankına girer.(3) Kimyasal yağış için fosforlu süpernatantlara kireç eklenir.. (4) Çöpten çıkarılan çamur ana akım sistemine geri gönderilir. Fostrup İşlem Özellikleri: Mükemmel fosfor çıkarma; akıntı TP tipik olarak < 1 mg/L Yüksek çamur fosfor içeriği: 2.1% ∙ 7.% 1 Düşük kireç tüketimi SVI < 100; çamur kolayca çöker, kalınlaşır ve su kaybeder; yüksek besin/bağday değeri;Topluya karşı dirençli Sonuç Biyolojik fosfor çıkarmanın özü, PAO'ların döngüsel "bağlantı-yıkılma" mekanizmasında bulunur.Anaerobik fosfor salınımının derecesi, daha sonraki aerobik alım kapasitesini doğrudan belirler.Anaerobik ortamın sıkı bir şekilde korunması (yalın oksijenin ve nitratların yokluğu), biyolojik fosforun başarılı bir şekilde çıkarılması için çok önemlidir.Ek olarak, uygun SRT, yeterli karbon kaynağı ve uygun pH, yüksek çıkarma verimliliğini sağlamak için gerekli faktörlerdir.