2 段階の-嫌気性-好気性 MBBR が農村下水を 8 度 - で処理し、クラス A 基準を満たしている仕組み
中国江蘇省常州市での現地調査では、適切なキャリア媒体、再循環戦略、プロセス設計により、MBBR システムは、従来のプロセスでは日常的に失敗する冬季条件 - において、COD、アンモニア性窒素、TN、TP の 80% 以上の除去を達成できることが実証されています。
|
83.8%
COD除去
173.7 → 28.1mg/L
|
84.9%
NH₃-N 除去
28.6→4.3mg/L
|
80.1%
TN除去
49.5→9.9mg/L
|
85.7%
TP除去
2.73 → 0.39 mg/L
|
挑戦
冬が従来の農村下水処理に影響を与える理由
|
中国の農村地域では、2022 年に 337 億 1,000 万トンの家庭下水が排出されました。常温条件下で設計およびテストされた多くの分散型処理施設 - - は、冬季の排出基準を満たしておらず、湖、農地、地域の水道を直接汚染しています。 根本的な原因は生物学的です。硝化バクテリアは 25 ～ 30 度で最適に機能します。 15度以下では代謝能力が急激に低下します。 5度以下では活動がほぼ停止します。その結果、連鎖的な失敗が発生します。- COD 除去が遅くなり、硝化が停滞し、脱窒は炭素源を失い、リン除去は PAO (ポリリン酸-蓄積生物) の活動とともに崩壊します。 この研究は、2022 年 9 月から 2023 年 4 月まで常州市武進区洛陽鎮で実施され、特別に設計された 2 段階の嫌気性- MBBR プロセスが水温 8 ～ 10 度でこれらの制限を克服できるかどうかをテストしました。 |
流入水質
|
プロセス設計
違いを生んだ 3 つの変更点
|
エアストリッピング再循環
沈殿槽から均一化槽A1に硝化液を再循環比で戻します。200–400%。これにより、寒冷地における窒素除去の最大のボトルネックである脱窒のための炭素源が補充されます-。-
|
MBBRバイオフィルムキャリア
-前培養され、順応された MBBR 生物学的担体がすべてのリアクター ステージに追加されます。担体は接触比表面積とバイオマスを増加させ、低温に適応した硝化バクテリアを収容し、浮遊汚泥では活性を維持できない 8 度での活性を維持します。--
|
エアレーション-強化されたリン除去
余分な汚泥は曝気撹拌とエアストリッピングにより除去されます。これにより、PAO によるリンの放出と取り込みのサイクルが促進され、低温で PAO の生存能力を維持する上で重要な要素である汚泥の老化が過剰になるのが防止されます。-。
|
| ステージ | HRT | DO目標 | 関数 |
|---|---|---|---|
| 嫌気性A1 | 3 h | < 0.5 mg/L | リン放出、返送硝化液による脱窒 |
| 好気性O1 | 2 h | 2.0～4.0mg/L | COD分解、硝化、リン取り込み |
| 嫌気性A2 | 2 h | < 0.5 mg/L | さらなる脱窒、二次的なリン放出 |
| 好気性酸素 | 1 h | 2.0～4.0mg/L | 最終硝化、リン吸収、廃水研磨 |
| 総HRT | 8 h | - | 循環率：200～400％ |
治療結果
8～10 度での-段階ごとの-除去パフォーマンス
|
COD 除去率合計 - 83.80%
低温でも COD 除去率は 80% を超えました -。これは、2 段階のプロセスが嫌気性変態 (PAO、脱窒細菌) と好気性微生物分解の両方を通じて効果的な有機分解を維持していることを示しています。-。 MBBR キャリアは、8 度で低下した細胞あたりの代謝率を補うのに十分なバイオマスを提供します。{4}
|
|
|
NH₃-N 除去合計 - 84.93%
アンモニア態窒素の除去は好気段階 (O1、O2) に集中し、MBBR 担体表面の硝化細菌は水温 8 ～ 10 度にもかかわらず高い硝化能力を維持しました。これが、寒冷環境における浮遊汚泥に対するバイオフィルム担体の主な利点です。担体のバイオフィルム群集はあらかじめ低温に順応させることができ、従来の活性汚泥システムには存在しない低温に適応した硝化菌株を保持できます。-
|
|
|
TN 除去合計 - 80.06%
200 ～ 400% の比率でのエアストリッピング再循環が決め手でした。硝化液を A1 に戻すことにより、流入水の COD/N 比が低い場合でも、脱窒に十分な炭素が利用可能になりました。-これは寒冷地での田舎の処理における TN 不適合の最も一般的な原因です-。{6}}。
|
TP 除去合計 - 85.71%
実際、TP は A1 - 後に 6.82 mg/L に増加しました。これは、PAO が嫌気性ゾーンで積極的にリンを放出していることを示しており、生物学的リンの取り込みが機能していることが確認されました。その後の好気段階と空気ストリッピングによる余分なスラッジの除去により、TP は 0.39 mg/L に減少しました。
|
微生物群集解析
低温でも高い微生物多様性を維持
-嫌気性ゾーンと好気性ゾーンからのバイオフィルム群集のハイスループットシーケンスにより、微生物の多様性が 8～10 度でも高いままであることが明らかになりました。-これは、MBBR キャリアが、多様な群集が形成され、流出に抵抗できる保護された微小環境を提供したことの直接の結果です。-
|
無酸素ゾーン(A)
|
エアロビックゾーン(O)
|
| 属 | システムの主要な機能 |
|---|---|
| リソバクター | ホスファターゼを分泌してリンを分解します。有酸素ゾーンで 20.3% が優勢 |
| アシネトバクター | 有機物を硝化剤/脱窒剤の基質として有機酸に分解します。硝酸塩を電子受容体として使用します |
| フラボバクテリウム | 嫌気ゾーンで有機物を酸/脂肪酸に変換します。製品はさらに分解するために好気ステージに送られます |
| アシドボラックス | -複雑な有機物（タンパク質、糖、脂肪）の高い分解能力。 CODを効果的に削減 |
| シュードキサントモナス | 硝化：アンモニア性窒素を亜硝酸塩と硝酸塩に酸化します。 |
| ステノトロフォモナス | COD分解+抗生物質生成により有害な細菌を抑制し、有益な微生物の活動を保護 |
| ブレバンディモナス | 硝化機能と脱窒機能の両方を持つ通性嫌気性菌。高分子有機物を分解する |
結論
これが地方の MBBR プラント設計にとって何を意味するか
|
1
|
MBBR キャリアは寒冷地でのコンプライアンスに不可欠です{0}}
担体バイオフィルムには、浮遊汚泥では維持できない、あらかじめ適応された低温硝化剤が存在します。{0}{1}{0} 8 度では、担体ベースのシステムは従来の活性汚泥では達成できなかったことを達成します。{4}}。
|
|
2
|
高い再循環率 (200 ～ 400%) が炭素不足を補います
寒い気候では、低 C/N 流入が脱窒が失敗する主な原因です。{0}高い割合で硝化液を戻すことで炭素源が補充され、冬の間ずっと脱窒が活発に行われます。
|
|
3
|
3 つの変更をすべて一緒に適用すると、8 時間の HRT で十分です。
MBBR キャリア + エアストリッピング再循環 + 曝気-の組み合わせアプローチ - により、スラッジ除去の強化 - により、地方の分散型システムで実用的な値を超えて油圧滞留時間を延長することなく、クラス A 排水 (GB 18918-2002) および江蘇 DB32/T 3462-2018 準拠を 8 度で達成します。
|
|
地方または分散型治療プロジェクトのために MBBR キャリアを指定しますか?
Juntai は、小規模のパッケージ化されたユニットや地方の下水処理用途など、低温環境に適した前培養 MBBR バイオ キャリアを提供しています。{{0}工場から直接供給されます。最低注文数はありません。{4}} |
→ 弊社チームにお問い合わせください MBBR キャリアの範囲を表示する |