Απομάκρυνςθ αηϊτου. τθν ζξοδο τθσ δευτεροβάκμιασ επεξεργαςίασ

Transcript

1 Απομάκρυνςθ αηϊτου τθν ζξοδο τθσ δευτεροβάκμιασ επεξεργαςίασ Αιωροφμενα ςτερεά ~ 30 mg/l, ολικά ςτερεά ~ 300 mg/l 0-30 mg BOD /L Πακογόνοι μικροοργανιςμοί ~ 0 mg N/L, ~ 7 mg P/L : κρεπτικά ΠΡΟΒΛΗΜΑ Ευτροφιςμόσ

2 Νιτρ(ικ)οποίθςθ Άηωτο ςτα αςτικά λφματα υνολικά ~ 0 8 mg/l Οργανικό (40%), Αμμωνία (NH 4+ )(0%) Μετατροπι ςε δφο ςτάδια 3 NH4 O NO H HO NO O NO3 Κατανάλωςθ οξυγόνου (β-ςτάδιο μζτρθςθσ BOD) Αερόβιοι, αυτότροφοι μικροοργανιςμοί με βραδεία κινθτικι ανάπτυξθσ NH4 37O 4CO HCO3 CH7NO NO3 Μεγάλοι χρόνοι παραμονισ ςτερεϊν τθν ίδια (απομάκρυνςθ C) ι ςε επόμενθ δεξαμενι 0H O 4H Βαςικό διάγραμμα ροισ Νιτρικοποίθςθ CO 3 4 Q, S 0, X 0, X 0V, N, P Q+Q R O V N, X N, X V, S, O,d Q+Q R, X V, S, N-NH 4 Q-Q W, S, X e, X ev, N-NH 4 Q R +Q W Q R, X WV Q W, X WV 7

3 Κινθτικι νιτροποίθςθσ Ρυκμόσ ανάπτυξθσ νιτροποιθτικϊν βακτθρίων ^ SNH SO ra. xba- ba x BA KNH SNH KOA SO Διπλι ανάςχεςθ Τποςτρϊματοσ αμμωνίου (NH) Οξυγόνου (O) Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ ιόντων αμμωνίου ra ba x BA rnh Y ^ c/t m e μ Α ba d 0 ph 0 f A ph Συπικζσ τιμζσ παραμζτρων ^ =0.4d -, K NH =0.mg-N/L, Y A (mgcod/mgn)=0., K OA =0.4mg/L, b A =0.d - A Βαςικό διάγραμμα ροισ Απονιτροποίθςθ Ν 9 Q r, X WV, S, O, d 3 4 CO Q, S0, X0, X0V, N, P V D, X D S 0 ' V, X, X V, S, O,d 3 Q-Q W, S, X e, X ev, N-NH 4, N-NO 3 Q R, X w, S, N-NH 4, N-NO 3 O Q W, X WV

4 Κινθτικι απονιτροποίθςθσ Ρυκμόσ ανάπτυξθσ απονιτροποιθτικϊν βακτθρίων S SNO rh μ H K S K S S NO NO x Διπλι ανάςχεςθ υποςτρϊματοσ νιτρικϊν (NO) υποςτρϊματοσ οργανικοφ άνκρακα (BOD /COD) (S) Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ νιτρικϊν ιόντων r NO (rh b Y H x BH ) Ρυκμόσ απομάκρυνςθσ οργανικοφ άνκρακα (οργανικϊν) rs (rh bh x BH) Y H BH b H Συπικζσ τιμζσ παραμζτρων μ Η=4.d -, Κ S =0 mgcod/l, K NΟ =0. mg-n/l, Y =.8 mgcod/mgn, Y H =0.7 mgcod κυτ /mgcod, b H =0.d - x BH 4

5 Παράμετροι προαπονιτροποίθςθσ Παροχι οξυγόνου Όςο πιο χαμθλι, τόςο υψθλότερθ απονιτροποίθςθ Όςο πιο ψθλι λόγω τθσ ανακυκλοφορίασ, και πιο ψθλι ςτθν ανοξικι δεξαμενι Παρεμπόδιςθ τθσ απονιτροποίθςθσ βζλτιςτθ παροχι οξυγόνου Ανακυκλοφορία ανάμεικτου υγροφ Χαμθλι, περιοριςμζνθ απονιτροποίθςθ Τψθλι, παρόμοιεσ ςυνκικεσ ςτισ δφο δεξαμενζσ Μικρι απομάκρυνςθ αηϊτου βζλτιςτθ τιμι r ~ 4

6 Τπολογιςμόσ απαίτθςθσ για προςκικθ πθγισ C Μια δεξαμενι απονιτροποίθςθσ πρόκειται να ςχεδιαςτεί με ςκοπό τθν απομάκρυνςθ νιτρικϊν ςε απόνερα παροχισ 3000 m 3 /d που περιζχει 0mg-COD/L οργανικά και 0 mg-n/l νιτρικά. Να υπολογιςκεί ο απαιτοφμενοσ όγκοσ κακϊσ και θ απαιτοφμενθ προςκικθ μεκανόλθσ ςε COD (αν απαιτείται) προκειμζνου τα νιτρικά να μειϊνονται ςε mg-n/l. Δεδομζνα: μ Η=4.d -, Κ S =0 mgcod/l, K NΟ =0. mg-n/l, Y =.8 mgcod/mgn, Y H =0.7 mgcod κυτ /mgcod, b H =0.d - (παρεπιπτόντωσ: πόςθ κα είναι θ μείωςθ του COD?) Απομάκρυνςθ φωςφόρου Φϊςφοροσ ςτα λφματα υνολικά 4 mg/l Ορκοφωςφορικά πολυφωςφορικά 3 0, οργανικόσ Περίπου 0% απομακρφνεται ςτθν πρωτοβάκμια κακίηθςθ Μικρό ποςοςτό δεςμεφεται ςτθ δευτεροβάκμια επεξεργαςία Απομάκρυνςθ Χθμικι κατακριμνιςθ (Ca +, Al 3+, Fe +, Fe 3+ )

7 Απομάκρυνςθ φωςφόρου Απομάκρυνςθ Προςρόφθςθ (ενεργό άνκρακα), υπερδιικθςθ, αντίςτροφθ όςμωςθ Βιολογική (φωςφοροβακτιρια) εναλλάξ ζκκεςθ ςε αναερόβιεσ και αερόβιεσ ςυνκικεσ Αναερόβιο ςτάδιο Λιπαρά οξζα από το υγρό μζςο + πολυφωςφορικά κυττάρου ενζργεια + PHΑ + φωςφορικά ςτο υγρό Αερόβιο ςτάδιο Σο προϊόν μεταβολιςμοφ των λιπαρϊν (PHΑ) ελλείψει διαλυτοφ οργανικοφ άνκρακα ενζργεια για τθν πρόςλθψθ φωςφορικϊν και ςχθματιςμό πολυφωςφορικϊν για τα νζα κφτταρα Μθχανιςμόσ Overplus + luxury uptake Προςωρινι ςτζρθςθ και ςτθ ςυνζχεια αφκονία Αποκικευςθ παραπάνω από τθ ςυνικθ, ϊςτε να υπάρχουν αποκζματα, τα οποία μειϊνονται ςε ςυνκικεσ ταχείασ ανάπτυξθσ Επιβίωςθ ζναντι άλλων ετεροτρόφων βακτθρίων Οριςμζνα φωςφοροβακτθρίδια μποροφν να προκαλζςουν ταυτόχρονα απονιτροποίθςθ 7

8 Κινθτικι βιολ. απομάκρυνςθσ φωςφόρου Ρυκμόσ αερόβιασ ανάπτυξθσ φωςφοροβακτθρίων (Χ PAO ) S S S x / x r.. x b x O NH PO4 PHA PAO PAO PAO PAO PAO KSO SO KNH SNH KPO4 SPO4 KPHA x PHA / xpao Ρυκμόσ ανοξικισ ανάπτυξθσ φωςφοροβακτθρίων (Χ PAO ) S r r.μ. b.x O PAO PP PP K O S O S Ρυκμόσ αποκικευςθσ λιπαρϊν φωςφορικϊν (PHA) Ρυκμόσ αερόβιασ αποκικευςθσ PP SO SPO4 x PHA / xpao Kmax x PP / xpao r PP ρ....x K S K S K x / x K K x / x Ρυκμόσ ανοξικισ αποκικευςθσ PP S x / x Ac PHA PAO r PHA ρ. x PAO KAc SAc KPHA x PHA / xpao SO O PO4 PO4 PHA PHA PAO PP max PP PAO O r PP r.μ. K O S O S S PAO Βαςικό διάγραμμα ροισ - Αποφοςφϊρωςθ 3 CO 4 Q, S 0, X 0, X 0V, N, P 0 V P, X P S 0 ' V, X, X V, 3 Q-Q W, S, X e, X ev, P e S, O,d αναερόβια Q R, X w, S O Q W, X WV,,,, γραμμι υγροφ,, γραμμι λάςπθσ 7 8 8

9 Εμπορικζσ ονομαςίεσ Σαυτόχρονθ απομάκρυνςθ C, N, P Ν, CO Q r, X V, S, O, d Δ(Ρ,Ν) 3 4 CO 7 Q, S 0, X 0, X 0V, N, P V P X P V D, X D V, X, X V, S, O,d, X N O 4 Q-Q W, S, X e, X ev, C N-NH4, C N-NO3, P 3 9 Q R, X w CaO 8 Q W, X WV 0,,,,,, γραμμι υγροφ,, γραμμι λάςπθσ 9

10 Bardenpho Μοντζλα Ενεργοφ Ιλφοσ International Association Water Pollution Research Control ASM (987) COD, ετερότροφα βακτιρια ΝΗ4, αυτότροφα βακτιρια Τδρόλυςθ οργανικοφ άνκρακα και αηϊτου ASM (99, 999) Προςκικθ για φωςφορικά ιόντα Πρόβλεψθ για λιπαρά φωςφορικοφ οξζοσ και πολυφωςφορικά Σαυτόχρονθ αφομοίωςθ αηϊτου και φωςφόρου Καταβφκιςθ φωςφορικϊν προςκικθ επίδραςθσ αλκαλικότθτασ ASM3 (000) Εμφάνιςθ προϊόντων ηφμωςθσ Τδραυλικό πρότυπο: Ν αντιδραςτιρεσ πλιρουσ ανάμειξθσ ςτθ ςειρά, διακριτοποίθςθ ςε χρονικζσ περιόδουσ ςτακερισ παροχισ. 0