Total kvælstofoverskridelse og dens indvirkning på spildevandsrensningssystemer
Virkningen af for højt total kvælstof på Spildevandsbehandlingen Systemet afspejles primært i proceseffektivitet, mikrobiel aktivitet og spildevandsstabilitet, som beskrevet i følgende analyse og anbefalinger:
1. Nedsat proceseffektivitet
- Hindret denitrifikation
For meget total nitrogen ledsager ofte reduceret denitrifikationseffektivitet. Høje niveauer af opløst ilt (DO) i den anoxiske zone (>0,5 mg/L) forstyrrer det anoxiske miljø, hæmmer denitrificerende bakterieaktivitet og forhindrer effektiv omdannelse af nitratnitrogen til nitrogengas. Derudover begrænser et utilstrækkeligt kulstof-til-nitrogen-forhold (C/N
- Begrænset nitrifikation
Ophobning af ammoniaknitrogen kan undertrykke aktiviteten af nitrificerende bakterier, især når koncentrationen af ammoniaknitrogen i indløbet svinger, eller pH-værdien afviger fra det passende område (6,5-8,0), hvilket reducerer nitrifikationshastigheden betydeligt. Lave temperaturer (
2. Ubalanceret mikrobielt system
- Hæmning af bakteriesamfund
Høje koncentrationer af fri ammoniak (FA > 60 mg/L) hæmmer direkte aktiviteten af nitrificerende bakterier (AOB og NOB), hvilket fører til systemkollaps. Derudover kan utilstrækkelige kulstofkilder forårsage overdreven proliferation af heterotrofe bakterier, hvilket reducerer pladsen til denitrificerende bakterier.
- Unormal slamaktivitet
Kort slamalder (SRT) eller overdreven slamspild forhindrer nitrificerende bakterier i at fuldføre deres reproduktionscyklus. Høj slammængde (>0,15 kgBOD/kgMLSS·d) kan forårsage ikke-filamentøs fyldning, hvilket reducerer slammets bundfældningsevne.
3. Ukontrollerede driftsparametre
- Fejlfunktionelle recirkulationsforhold
Utilstrækkelig intern recirkulationsgrad (50%) kan introducere opløst ilt i den anoxiske zone og forstyrre denitrifikationsforholdene.
- DO- og pH-udsving
Utilstrækkelig opløst ilt (DO
4. Spildevandskvalitet og økologiske risici
- Forværret eutrofiering
For højt totalt kvælstofindhold i spildevand (>1,0 mg/L) forårsager direkte eutrofiering af vandet, hvilket fører til algeopblomstring, iltmangel og kollaps af den økologiske kæde.
- Ophobning af giftige stoffer
For store mængder nitrat og nitrit kan ophobes gennem fødekæden og udgøre en sundhedsrisiko (f.eks. kræftfremkaldende risiko).
Anbefalinger
1. Procesoptimering
- Suppler kulstofkilder (f.eks. natriumacetat) for at justere C/N til 4-6.
- Styr intern recirkulationsforhold (300-500%) og ekstern recirkulationsforhold (30-50%).
- Installer præ-denitrifikationstanke eller MBR-processer for at forlænge slammets alder.
2. Parameterregulering
- Oprethold en anoxisk zone DO
- Tilsæt alkalinitet (f.eks. natriumcarbonat) for at stabilisere pH-værdien på 7,0-8,0.
3. Nødforanstaltninger
- Tilsæt denitrificerende bakteriemidler for at fremskynde systemgendannelsen.
- Brug kemiske metoder (f.eks. breakpoint-klorering) til hurtig nitrogenreduktion på kort sigt.
For høje mængder total kvælstof kræver dynamisk justering af processer baseret på overvågningsdata i realtid (f.eks. ORP, MLSS). Specifikke standarder kan findes i "Pollutant Discharge Standards for Urban Sewage Treatment Plants" (GB 18918-2002).