Su arıtma alanındaki meslektaşlarım ve endüstride yeni gelenler,Bugün atık su arıtma sisteminde önemsiz görünebilecek ama çok önemli bir rol oynayan bir şey hakkında konuşacağız..
İnsanlar "karbon kaynağı" terimini duyduğunda, ilk düşünceleri genellikle glikoz veya sodyum asetat gibi organik karbon kaynaklarıdır.Sonuç olarakAma dürüst olmak gerekirse, organik olmayan karbon kaynakları olmadan biyolojik tedavi sistemlerimiz "bir sinir krizi geçirebilir," tedavinin verimliliğinde keskin bir düşüşe yol açan.
Bugün, organik olmayan karbon kaynaklarının aslında ne olduğunu ve atık su arıtmasında ne rol oynadıklarını açıklamak için adım adım ayrıştırıyoruz.
Öncelikle açıklığa kavuşmalıyız: Organik olmayan karbon kaynağı nedir?
Açıkçası, inorganik karbon kaynakları, karbon-hidrojen bağlarından yoksun karbon bileşikleridir.karşılaştığımız ortak organik olmayan karbon kaynakları aslında sadece birkaç türdürSodyum bikarbonat, sodyum karbonat, kalsiyum karbonat ve suda çözülen karbondioksit ile oluşan karbonik asit gibi tipik organik olmayan karbon kaynakları vardır.Organik karbon kaynaklarının aksine, kullanılabilmeleri için mikropların "mücadele" etmesini gerektiren, organik olmayan karbon kaynaklarının daha basit yapıları vardır.Mikroplar bunları doğrudan "emleyebilir" ya da kullanmak için biraz işleyebilirBu, atık su arıtma içindeki biyokimyasal reaksiyonlarda önemli bir avantajdır.
Birisi sorabilir ki, "Mikroorganizmalara enerji sağlamak için atık su arıtma sistemimizde organik karbon kaynakları yok mu? Neden hala organik olmayan karbon kaynaklarına ihtiyacımız var?" Kafanın üzerine çivisi vurmuşsun.Organik olmayan karbon kaynaklarının rolü, birçok senaryoda sadece bir "yakıt oyuncusu" değil, aslında "başlıca oyuncu".
Atık su arıtmasının temel süreciyle başlayalım: azot çıkarma süreci. Bildiğiniz gibi, azot çıkarma öncelikle iki aşamaya dayanır: nitrifikasyon ve denitrifikasyon.Denitrifikasyon sırasındaMikroorganizmaların elektron bağışçıları olarak organik karbon kaynaklarına ihtiyaçları var, bu doğru.Nitrifye edici bakteriler ototrofik mikroorganizmalardır."Autotrofik" ne demek? It means they don’t rely on consuming organic carbon for survival but instead absorb inorganic carbon sources and utilize the energy generated from oxidizing ammonia nitrogen to synthesize the cellular materials they needNitrifikasyon sisteminde yeterli inorganik karbon kaynağı yoksa, nitrifikasyon bakterileri yeterli "yemek" alamayacak ve büyümeleri ve çoğalmaları kısıtlanacak.Sonuç olarak, amonyak azotunu nitrit ve nitrat haline dönüştürme verimliliği önemli ölçüde azalır.
İşte karşılaştığımız yaygın bir pratik örnek: birçok endüstriyel atık su akışı, örneğin kimyasal atık su ve galvanik atık su,Çok düşük organik karbon içeriğine sahip, ancak yüksek amonyak azot seviyelerine sahiptirBu atık sular biyokimyasal arıtma sistemine girdiğinde, mevcut organik karbon kaynakları nitrifikasyon için yetersizdir, nitrifikasyon bakterilerinin ihtiyaçlarını karşılamak için yetersizdir.Bu noktada sadece organik karbon kaynaklarını eklersekNitrifye edici bakteriler hala "acıkmış" kalacaklar. Bu nedenle, nitrifye edici bakterilere "yemek" sağlamak için sodyum bikarbonat gibi organik olmayan karbon kaynaklarını tamamlamalıyız." Bu, nitrifikasyon reaksiyonunun sorunsuz ilerlemesini sağlar ve daha sonraki denitrifikasyon ve azot çıkarımı için sağlam bir temel oluşturur..
Nitrifikasyon reaksiyonunu desteklemenin yanı sıra, inorganik karbon kaynaklarının diğer önemli bir işlevi de vardır: Biyokimyasal sistemin pH istikrarını korumak.Mikrobiyel büyüme çok sıkı pH gereksinimlerine sahiptir.Aerobik tank genellikle 6.5 ile 8 arasında bir pH gerektirir.5Bununla birlikte, atık su arıtmasında biyokimyasal reaksiyonlar, özellikle nitrifikasyon,Büyük miktarda hidrojen iyonları üretir.pH düştüğünde, sadece nitrifye edici bakterilerin aktivitesi değil, diğer mikroorganizmaların fonksiyonları da engellenir.Aktif çamurdaki heterotrofik bakteriler gibi, aynı zamanda etkilenir.
Bu noktada, sodyum bikarbonat ve sodyum karbonat gibi organik olmayan karbon kaynakları devreye girer.Sistemde eklendiğinde reaksiyonlar sırasında üretilen hidrojen iyonlarını nötralize ederler.Örneğin, sodyum bikarbonat, karbondioksit ve su oluşturmak için hidrojen iyonlarıyla reaksiyona girer ve zararlı yan ürünler üretmeden asitliği etkili bir şekilde nötralize eder.Aynı zamanda ototrofik bakteriler için karbon kaynaklarını tamamlar.Yerel görev sırasında, aerobik tankın pH'ının düşmeye devam ettiği durumlarla karşılaşıyoruz.ve mikrobiyal aktivite de aynı şekilde.Bu manevra, su arıtma mühendisleri için neredeyse bir "standart prosedür".
Ek olarak, gelişmiş biyolojik fosfor çıkarma (EBPR) işleminde, organik olmayan karbon kaynakları da bir rol oynar.Biyolojik fosfor çıkarımı öncelikle polifosfat biriktiren organizmalara (PAO) dayanır, anaerobik aşamada fosfor salıverirken, depolama için uçucu yağ asitleri (VFA) ve diğer organik karbon kaynaklarını emer.PAO'lar, depolanan organik maddeyi enerji için parçalayor ve aşırı derecede fosfor emiyorBununla birlikte, atık su yeterli organik karbon kaynağı, özellikle düşük VFA içeriği yoksa,PAO'ların hem fosfor salınımı hem de alım süreçleri etkilenebilir.Bu gibi durumlarda, bikarbonatlar gibi organik olmayan karbon kaynaklarının uygun şekilde eklenmesi PAO'ların metabolizmasına yardımcı olabilir ve fosfor çıkarma verimliliğini artırabilir.Biyolojik fosfor çıkarımı için birincil karbon kaynağının organik karbon olarak kalması, inorganik karbon kaynakları öncelikle yardımcı ve tamamlayıcı işlevleri yerine getirir.
Ek olarak, yüksek tuzlu ve son derece toksik endüstriyel atık su arıtma sistemleri için, inorganik karbon kaynaklarının avantajları daha da belirgindir.Bu tür atık sulardaki toksik maddeler mikroorganizmaların aktivitesini engelleyebilirOrganik karbon kaynaklarının yapısı kararlıdır ve toksik maddeler tarafından kolayca yok edilmez.Ototrofik mikroorganizmaların toksisite karşı nispeten daha yüksek bir toleransı vardır.Bu nedenle, organik olmayan karbon kaynaklarını eklemek, mikroorganizmaların temel metabolizmasını sürdürmeye yardımcı olabilir ve yetersiz karbon kaynakları nedeniyle atık su arıtma sisteminin çökmemesini sağlayabilir.
Bu noktada, bazı arkadaşlar sorabilir, "Nasıl pratik uygulamalarda organik olmayan karbon kaynakları eklenmelidir?
Bu konuda biraz incelemeler yapılmalı.Yüksek amonyak azot konsantrasyonu ve düşük organik karbon içeriği olan atık sular için, nitrifikasyon bakterilerine olan talepte özel bir dikkate alınmalı ve inorganik karbon kaynaklarının dozu hesaplanmalıdır.Her 1 mg amonyak azot oksidlenmiş, yaklaşık 7.14mg bikarbonat iyonları (HCO − olarak hesaplanır) gereklidir. Bu değer, gerçek hata ayıklamamızda büyük bir referans değeridir. İkincisi, ekleme yöntemi de önemlidir.Bir anda eklemek yerine sürekli eklemek en iyisidir, bu da sistem pH'sındaki ve karbon kaynağı konsantrasyonundaki büyük dalgalanmaları önleyebilir ve mikroorganizmaların istikrarlı bir büyüme ortamı sağlayabilir.Organik karbon kaynakları ile birleşime dikkat etmek önemlidir.Örneğin, denitrifikasyon organik karbon kaynaklarını gerektirirken, nitrifikasyon organik olmayan karbon kaynaklarını gerektirir.
Tabii ki, organik olmayan karbon kaynakları her şeye gücü yetmez ve sınırları da vardır. Örneğin organik karbon kaynaklarını denitrifikasyon için ana elektron bağışçısı olarak değiştiremez.Nitrozu kesen bakteriler, enerji kaynağı olarak hala organik karbon kaynaklarına bağımlı olan heterotrofik mikroorganizmalardır.Dahası, aşırı dozlama, yüksek sistem pH veya daha sonraki işlem yükünü artıran aşırı toplam alkalilik gibi bazı sorunlar da doğurabilir.Yani pratikte, "doğru beslenme"yi elde etmek için su kalitesi izleme verilerine dayanarak dozajı ayarlamalıyız.
Bu kadarını söyledikten sonra, inorganic karbon kaynaklarının atık su arıtmasında oynadığı rolün herkesin kapsamlı bir anlayışa sahip olduğuna inanıyorum.Ama "en iyi ortak"Organik olmayan karbon kaynakları, nitrifikasyon reaksiyonlarını desteklemede, sistem pH'sını dengelemede, biyolojik fosfor çıkarılmasına yardımcı olmakta önemli bir rol oynar.ve bozulması zor olan endüstriyel atık suların.
Su arıtma endüstrisinde yıllarca mücadele ettiğimizde, genellikle görünüşte önemsiz detayların, arıtma etkisini belirlemenin anahtarı olduğunu her zaman bulabiliriz.Organik olmayan karbon kaynakları böyle bir varlıktır, ve değerlendirerek ve etkili bir şekilde kullanarak, atık su arıtma sistemimiz daha istikrarlı ve verimli çalışabilir.Ve ayrıca meslektaşlarınızı, pratik operasyonlarda organik olmayan karbon kaynaklarını kullanmakla ilgili kazandığınız küçük numaralar ve deneyimler hakkında yorum bölümünde sohbet etmeye davet ediyorum.!
