Det finnes ulike typer karbonkilder. Det er viktig å velge en som passer din spesifikke prosess. Ikke legg dem til tilfeldig. Å velge riktig karbonkilde vil spare deg for problemer senere.
I. Hvorfor legge til karbonkilder?
Avløpsvannbehandling er avhengig av mikroorganismer for å bryte ned forurensninger, spesielt ved denitrifikasjon og fjerning av fosfor. Mikroorganismer må konsumere organisk karbon (COD/BOD) for å fungere.
Enkelt sagt: Karbonkilde=«mat» for mikroorganismer.
1. Denitrifikasjon (den primære årsaken)
Nitratnitrogen (totalt nitrogen) i avløpsvannet må omdannes til nitrogengass ved å denitrifisere bakterier for å slippe ut.
Disse bakteriene må konsumere organisk karbon. Utilstrekkelig karbon i tilløpet vil føre til for mye total nitrogen.
2. Biologisk fosforfjerning
Akkumulerende fosforbakterier krever karbonkilder for å frigjøre fosfor under det anaerobe stadiet. Utilstrekkelig karbon resulterer i dårlig fosforfjerning og for mye totalt fosfor.
3. Opprettholde aktiviteten til det biologiske systemet
Utilstrekkelig innflytende organisk materiale (f.eks. kommunalt avløp, industribehandlet vann, biologisk behandlingstanker etter{2}}behandling) fører til utsultede mikroorganismer, løst slam, dårlig bunnfelling og redusert behandlingskapasitet.
II. Når er karbonkildetilsetning nødvendig?
Karbontilskudd er vanligvis nødvendig hvis noen av følgende betingelser er oppfylt:
1. Lavt innflytende C/N-forhold (lavt karbon, høyt nitrogen), ofte sett i kjemisk avløpsvann, avløpsvann fra søppelfyllinger, avløpsvann fra slakterier/husdyr og lav-konsentrasjon av kommunalt avløpsvann.
2. Kontinuerlig overskridelse av standarder for total nitrogen og total fosfor i avløpet.
3. For høy DO i den biologiske behandlingstanken, hvitaktig slam, lavt setningsforhold og lav mikrobiell biomasse.
4. Prosesser: Etter-denitrifikasjonsprosesser som AO, A²/O, MBR, denitrifikasjonsfiltre og dype-sengfiltre.
Vanlige karbonkilder: Natriumacetat, glukose, metanol, komposittkarbonkilder, industriell etanol, etc.
III. Hvordan oppnå eliminering av karbonkilder uten eksterne karbonkilder
Tilnærming: Bruk eksisterende karbonkilder i systemet, eller suppler med naturlig karbon, for å erstatte kjøpte karbonkilder.
1. Prioriter bruk av karbonkilder i avløpsvann (mest kostnads-effektiv)
• Optimaliser innflytelsesdistribusjon: Prioriter mating av høy-COD-konsentrert avløpsvann (produksjonskonsentrat, rensing av avløpsvann og avløpsvann) inn i den anaerobe/anoksiske sonen for denitrifikasjon og fjerning av fosfor.
• Forkort aerob retensjon: Unngå å tømme alt organisk karbon i den aerobe sonen; reservere noe karbon for denitrifikasjon i den anoksiske sonen.
• Reduser -frontlufting: Hold oppløst oksygen (DO) i den aerobe tanken under et høyt nivå (kontroll 1-2 mg/L) for å forhindre at karbonkilden oksideres og forbrukes unødvendig.
2. Gjenbruk av slam/inn-systemkarbonkilde (mainstream-løsning)
• Slamhydrolyse og forsuring: Introduser overflødig slam og primærslam i en hydrolysetank for å bryte ned veggene og frigjøre flyktige fettsyrer (VFA), som er-endogent karbon av høy kvalitet og deretter returneres til den anoksiske sonen.
• Primær sedimentasjonsslamretur: Slammet fra primær sedimentasjonstanken inneholder en stor mengde råvannskarbon og returneres til oppstrøms anaerob/anoksisk sone.
• Effektivitetsforbedring av hydrolyseforsuringstank: Forbedret hydrolyse bryter ned store organiske molekyler til mindre, lett tilgjengelige karbonmolekyler.
3. Prosessmodifikasjon (bekjempe karbonmangel ved kilden)
• Justering av prosessone: Sørg for at den anoksiske sonen går foran den aerobe sonen (standard AO/A²/O), og prioriter karbon for denitrifisering.
• Eliminer overdreven forlufting- for å unngå å tømme karbonkilden oppstrøms.
• Høyt-nitrogen, lite-karbonavløpsvann: Legg til pre-denitrifisering for å maksimere utnyttelsen av råvannskarbon.
4. Introduserer billig, naturlig karbon (unntatt kjøpte kommersielle karbonkilder)
Bruk av anleggs-eid avfall som erstatning for kommersielle karbonkilder: Bruk kun ressurser som passer for dine spesifikke behov; unngå vilkårlig bruk og utfør alltid små-prøver før du bruker tilgjengelige ressurser.
• Høy-organisk avløpsvann fra anlegget, som kjøkkenavfall, fruktskallrester, destilleringskorn, stivelsesavløpsvann og avfallsvæske fra frukt- og grønnsaksbehandling.
• Avløpsvann fra anleggsrengjøring, gulvspyling og sirup-/stivelsesavfall-baserte væsker.
Disse regnes som avfallsutnyttelse og ikke «tilsetning av kommersielle karbonkilder».
5. Raffinert kontroll av driftsparametre
• Kontrollere returforholdet: Håndter retur av nitrifikasjonsvæske og slam på riktig måte for å sikre tilstrekkelig kontakt mellom karbon og nitrogen.
• Kontrollere MLSS (Mixed Lime Sludge Concentration): Tilpass slamvolumet til belastning; unngå blindt økende konsentrasjon for å konkurrere om karbon.
• Håndtering av slamutslipp: Unngå overdreven slamutslipp fra fosforfjerningssystemet for å sikre normal metabolisme av polyfosfatakkumulerende-bakterier.
Tilsetning av karbon=Utilstrekkelig organisk karbon i råvann; mikroorganismer mangler mat, noe som hindrer nitrogen- og fosforfjerning.
For å unngå å legge til eksterne karbonkilder: Prioriter avfallsreduksjon (minimer karbonavfall) + tappotensial (gjenbruk av slam/konsentrat) + prosessjusteringer, bruk systemets egen karbonkilde som backup.