1. Pengenalan
Penyingkiran nutrien biologi yang dipertingkatkan (BNR) ialah komponen kritikal sistem enapcemar teraktif (CAS) konvensional, bertujuan untuk mengurangkan kepekatan nitrogen dan fosforus untuk memenuhi peraturan pelepasan efluen yang semakin ketat. Sistem CAS tradisional sering bergantung pada pengudaraan berterusan dan parameter operasi tetap, yang boleh mengehadkan kecekapan penyingkiran nutrien, terutamanya di bawah keadaan pengaruh yang berubah-ubah. Kajian itu menyiasat pengubahsuaian operasi, termasuk pengudaraan berselang-seli dan pengoptimuman umur enapcemar, untuk meningkatkan penyingkiran nutrien tanpa perubahan infrastruktur utama, memberikan panduan praktikal untuk memasang semula loji sedia ada.
2. Bahan dan Kaedah
Reaktor skala rintis-direka bentuk untuk membandingkan keadaan operasi yang berbeza. Mod pengudaraan termasuk kitaran pengudaraan berterusan dan terputus-putus, manakala masa pengekalan enapcemar (SRT) berjulat dari 5 hingga 20 hari. Nisbah karbon-kepada-nitrogen (C/N) telah dilaraskan daripada 4 hingga 10 untuk menilai kesannya terhadap penyingkiran nutrien. Efluen sekunder perbandaran digunakan sebagai influen. Kepekatan nitrogen dan fosforus dipantau setiap hari. Komposisi komuniti mikrob dinilai menggunakan penjujukan rRNA 16S, memfokuskan pada pengayaan bakteria nitrifikasi dan denitrifikasi di bawah pelbagai strategi operasi. Strategi kawalan penyesuaian telah dilaksanakan untuk menilai kestabilan efluen di bawah kebolehubahan influen.
3. Keputusan
Pengudaraan berselang-seli digabungkan dengan umur enapcemar yang dioptimumkan telah meningkatkan kecekapan penyingkiran nutrien dengan ketara. Penyingkiran ammonium secara konsisten melebihi 95%, jumlah penyingkiran nitrogen adalah antara 80% hingga 90%, dan jumlah kepekatan fosforus menurun di bawah 1 mg/L di bawah keadaan optimum. Analisis mikrob mendedahkan pengayaan terpilih bakteria nitrifikasi dan denitrifikasi, yang dikaitkan dengan penyingkiran nutrien yang lebih baik. Pemantauan berterusan dan kawalan adaptif mengekalkan kualiti efluen yang stabil walaupun kepekatan influen berbeza-beza. Analisis perbandingan menunjukkan bahawa pengudaraan terputus-putus memberikan penyingkiran nitrogen dan fosforus yang unggul berbanding pengudaraan berterusan, sambil mengoptimumkan prestasi proses SRT yang dipertingkatkan lagi.
4. Perbincangan
Keputusan menunjukkan bahawa pengubahsuaian operasi dalam sistem CAS boleh meningkatkan penyingkiran nutrien dengan ketara tanpa memerlukan peningkatan infrastruktur yang mahal. Pengudaraan berselang-seli mewujudkan keadaan aerobik dan anoksik berselang-seli yang memihak kepada nitrifikasi dan denitrifikasi serentak. Umur enapcemar yang dioptimumkan mengekalkan populasi mikrob yang seimbang, menyokong aktiviti biologi yang stabil. Kajian ini menyerlahkan kepentingan memahami dinamik komuniti mikrob dan menggunakan kawalan penyesuaian untuk bertindak balas terhadap kebolehubahan influen. Penemuan ini menawarkan panduan praktikal untuk kemudahan rawatan air sisa yang ingin meningkatkan kos kualiti efluen-secara berkesan sambil memenuhi keperluan kawal selia yang lebih ketat.
5. Kesimpulan
Penyingkiran nutrien biologi yang dipertingkatkan dalam sistem enapcemar teraktif konvensional boleh dicapai dengan menggabungkan pengudaraan terputus-putus dengan umur enapcemar yang dioptimumkan. Strategi ini meningkatkan penyingkiran nitrogen dan fosforus, menggalakkan anjakan komuniti mikrob yang bermanfaat, dan memastikan kualiti efluen yang stabil dalam keadaan berubah-ubah. Pendekatan perbandingan menyediakan kaedah yang boleh dilaksanakan dan{2}}berkesan kos untuk menyesuaikan semula loji CAS sedia ada, menunjukkan bahawa pengubahsuaian operasi boleh mencapai faedah alam sekitar dan kawal selia yang besar tanpa pelaburan infrastruktur utama.