Analisis Kesan Retrofit Proses MBBR di Loji Rawatan Air Sisa Selatan
"Buletin Status Pembinaan Bandar China 2022" yang dikeluarkan oleh Kementerian Perumahan dan Bandar-Pembangunan Luar Bandar Republik Rakyat China pada Oktober 2023 menunjukkan bahawa menjelang akhir tahun 2022, kapasiti rawatan loji rawatan air sisa di China telah mencecah 216 juta m³/d, setahun-bertingkat-04%. Jumlah volum air sisa yang dirawat telah berada pada trend pertumbuhan selama 10 tahun berturut-turut sejak 2013. Pembangunan pesat bandar disertai dengan peningkatan dalam pelepasan air sisa, dan percanggahan antara tanah yang diperlukan untuk pembesaran dan pengubahsuaian loji rawatan air sisa dan tanah pembangunan bandar menjadi semakin ketara.
Untuk mengembangkan kapasiti loji rawatan air sisa sedia ada, proses enapcemar teraktif konvensional secara amnya menggunakan kaedah pengembangan loji. Apabila volum pengembangan meningkat, kos pengambilan tanah secara beransur-ansur meningkat, dan tempoh pembinaan dilanjutkan. Mendalami kapasiti rawatan di dalam loji rawatan air sisa sedia ada kini merupakan langkah yang berkesan untuk meningkatkan lagi kapasiti rawatan air sisa bandar dan mengurangkan percanggahan antara pembangunan bandar dan guna tanah. Reaktor Biofilm Katil Bergerak (MBBR) berasal dari Norway pada akhir 1980-an. Ia meningkatkan pengayaan bakteria berfungsi dan dengan itu meningkatkan kapasiti rawatan sistem dengan menambahkan pembawa terampai pada tangki biologi untuk membentuk biofilm. Disebabkan cirinya yang boleh "dibenamkan" ke dalam sistem biologi asal, ia digunakan secara meluas dalam menaik taraf dan pengubahsuaian loji rawatan air kumbahan, mencapai peningkatan kapasiti di-situ tanpa menambah tanah baharu. Selain itu, berbanding proses penyesuaian semula penjimatan-tanah lain seperti Membrane Bioreactor (MBR) dan High Concentration Composite Powder Carrier Biological Fluidized Bed (HPB), proses MBBR tidak memerlukan penggantian atau penambahan semula pembawa secara berkala, menjadikannya lebih berfaedah dari segi ekonomi.
Artikel ini mengambil pengubahsuaian pengembangan kapasiti menggunakan proses MBBR di loji rawatan air sisa di selatan China sebagai contoh. Ia menganalisis prestasi operasi loji sebelum dan selepas pengubahsuaian, prestasi nitrifikasi zon MBBR dan struktur komuniti mikrob, menjelaskan peranan praktikal proses MBBR dalam pengembangan kapasiti in{1}}situ. Matlamatnya adalah untuk menyediakan rujukan dan cadangan untuk reka bentuk dan operasi loji rawatan air sisa yang serupa.
1 Gambaran Keseluruhan Projek
Sebuah loji rawatan air sisa di selatan China mempunyai jumlah kapasiti rawatan reka bentuk sebanyak 7.5×10⁴ m³/d, dengan kapasiti Fasa I pada 5×10⁴ m³/d dan Fasa II pada 2.5×10⁴ m³/d. Kedua-dua fasa pada mulanya menggunakan proses Bardenpho yang Diubahsuai. Sasaran rawatan utama adalah air sisa domestik dari kawasan pengumpulan dan air sisa industri separa dari taman industri. Kualiti efluen mesti mematuhi piawaian Gred A yang dinyatakan dalam "Standard Pelepasan Bahan Pencemar untuk Loji Rawatan Air Sisa Perbandaran" (GB 18918-2002). Dengan perkembangan pesat pembinaan bandar dan ekonomi, pelepasan air kumbahan telah meningkat, dan projek itu telah beroperasi pada atau melebihi kapasiti penuh. Pada 2021, seperti yang dikehendaki oleh pihak berkuasa kerajaan, projek itu perlu mengembangkan kapasitinya dengan tambahan 2.5×10⁴ m³/d berdasarkan skala asal, mencapai jumlah kapasiti rawatan 1×10⁵ m³/d. Piawaian efluen kekal Gred A GB 18918-2002. Kualiti influen dan efluen yang direka bentuk ditunjukkan dalamJadual 1.
Kawasan sekitar projek ini adalah tanah pertanian, dan tanah simpanan yang tidak mencukupi untuk pengembangan di dalam tapak tumbuhan asal. Selain itu, semasa pembinaan awal Fasa II, unit prarawatan telah pun dibina mengikut kapasiti 5×10⁴ m³/d. Oleh itu, tumpuan projek pengubahsuaian ini adalah untuk memanfaatkan sepenuhnya potensi rawatan tangki biologi sedia ada dan meminimumkan pendudukan tanah untuk mengubah suai tangki biologi. Proses MBBR digunakan secara meluas dalam-pengembangan kapasiti in situ dan pengubahsuaian loji rawatan air sisa kerana ciri "terbenam"nya. Contohnya, loji rawatan air sisa di utara China menggunakan proses MBBR untuk peningkatan kapasiti, memaksimumkan penggunaan isipadu tangki sedia ada dan aliran proses, mencapai pengembangan kapasiti in-situ sebanyak 20% dengan efluen yang menepati standard Gred A secara stabil. Satu lagi loji di Guangdong menggunakan proses MBBR untuk peningkatan{10}}in situ bagi prestasi rawatan biologi, mencapai kesan yang baik sebanyak 50%-pengembangan kapasiti in situ dengan efluen yang lebih stabil daripada standard pelepasan. Oleh itu, mengambil kira keperluan sebenar loji rawatan air sisa dan menilai secara menyeluruh faktor-faktor seperti penggunaan dan operasi tanah, proses MBBR akhirnya dipilih sebagai proses rawatan untuk pengubahsuaian pengembangan kapasiti ini.
2 Reka Bentuk Proses
2.1 Aliran Proses
Teras pengubahsuaian pengembangan kapasiti ini adalah untuk meningkatkan kapasiti rawatan tangki biologi di-situ melalui MBBR, memastikan pematuhan yang stabil terhadap piawaian efluen walaupun aliran meningkat 100%. Memandangkan unit prarawatan dan rawatan lanjutan asal telah pun dibina untuk kapasiti 5×10⁴ m³/h, pengubahsuaian ini memfokuskan pada penggunaan semula kemudahan sedia ada. Pengubahsuaian teras ialah tangki biologi, bersama-sama dengan pembinaan tangki pemendapan sekunder baharu yang ditetapkan untuk memenuhi permintaan rawatan selepas peningkatan aliran. Aliran proses selepas pengubahsuaian ditunjukkan dalamRajah 1. Influent menjalani prarawatan melalui skrin kasar/halus dan ruang grit, kemudian memasuki tangki MBBR Bardenpho{1}}Ubah Suai untuk penyingkiran karbon, nitrogen, fosforus dan bahan pencemar lain. Efluen daripada tangki biologi melalui tangki pemendapan dan penjernih-kecekapan tinggi untuk memastikan pematuhan yang stabil terhadap piawaian SS dan TP. Selepas pembasmian kuman, efluen akhir dibuang ke sungai penerima untuk menambah air ekologi.
2.2 Retrofit Tangki Biologi
Pelan pengubahsuaian tangki biologi ditunjukkan dalamRajah 2. Semasa menggandakan aliran rawatan, volum zon anaerobik dan anoksik asal kekal tidak berubah. 20% daripada volum daripada zon aerobik asal telah dibahagikan untuk mencipta zon anoksik tambahan, mengembangkan keseluruhan volum zon anoksik untuk memenuhi permintaan denitrifikasi. Pembawa yang digantung telah ditambah kepada jumlah baki zon aerobik untuk membentuk zon MBBR aerobik. Menyokong sistem saringan masuk/luar dan pengadun khusus MBBR-dipasang. Sistem pengudaraan rantai asal telah digantikan dengan sistem pengudaraan berlubang bawah untuk memastikan pencairan yang baik bagi pembawa terampai dan mengelakkan kehilangannya dengan aliran air. Selepas pengubahsuaian, jumlah Masa Pengekalan Hidraulik (HRT) tangki biologi ialah 8.82 jam, dengan zon anaerobik HRT pada 1.13 jam, zon anoksik HRT pada 3.05 jam, dan zon aerobik HRT pada 4.64 jam. Jumlah nisbah kitar semula dalaman sistem ialah 150%, dan Umur Enapcemar ialah 16 hari.
Regarding equipment, 4 sets of submersible mixers were added to the anoxic zone (Power P = 4 kW, Impeller Diameter D = 620 mm). SPR-III type suspended carriers were added to the aerobic MBBR zone, with a diameter of (25.0 ± 0.5) mm, height of (10.0 ± 1.0) mm, effective specific surface area >800 m²/m³, dan ketumpatan 0.94 ~ 0.97 g/cm³. Ketumpatan menghampiri air selepas lampiran biofilem, mematuhi piawaian industri "Pengisi Pembawa Terampai Polietilena Berketumpatan Tinggi untuk Rawatan Air" (CJ/T 461-2014). Nisbah isian ialah 45%. Dua set pembancuh terendam khusus-yang digantung telah ditambahkan (P=5.5 kW). Dua puluh dua set sistem pengudaraan boleh angkat, 4 set sistem pengudaraan tetap dan 45 set pengudara gelembung halus telah ditambah. Dua pam kitar semula dalaman telah diganti (Aliran Q=1600 m³/j, Kepala H=0.60 m, P=7.5 kW).
2.3 Pembinaan Tangki Pemendapan Sekunder Baru
Disebabkan oleh peningkatan aliran, tangki pemendapan sekunder sedia ada tidak dapat memenuhi keperluan efluen. Tangki pemendapan sekunder baru diperlukan untuk menyokong kapasiti rawatan yang meningkat. Tangki baharu adalah konsisten dengan yang asal, menggunakan jenis aliran mendatar segi empat tepat. Isipadu tangki berkesan ialah 4900 m³, dengan HRT=7 h. Satu pam-pengikis enap cemar telah ditambahkan (Kelajuan Operasi V=0.8 m/min). Enam pam aliran paksi tenggelam (pam kitar semula luaran) telah ditambah (Q=180 m³/j, H=4 m, P=5.5 kW). Dua pam enap cemar sisa telah ditambah (Q=105 m³/j, H=11 m, P=7.5 kW).
3 Analisis Kesan Retrofit MBBR
Prestasi operasi sebelum dan selepas pengubahsuaian Fasa II, prestasi operasi serentak Fasa I dan Fasa II, perubahan kualiti air sepanjang proses dalam Fasa II, dan kapasiti nitrifikasi biofilem dan fasa enapcemar terampai dalam Fasa II telah dianalisis untuk menilai kesan peningkatan pengubahsuaian MBBR terhadap kapasiti rawatan sistem.
3.1 Perbandingan Prestasi Operasi
Sebelum pengubahsuaian, Fasa II telah beroperasi di atas aliran reka bentuknya, dengan aliran purata sebenar (3.02 ± 0.46) ×10⁴ m³/d. Selepas pengubahsuaian, aliran meningkat lagi kepada (5.31 ± 0.76) ×10⁴ m³/h, peningkatan sebenar kira-kira 76%. Aliran operasi maksimum mencapai 7.61×10⁴ m³/h, 1.52 kali nilai reka bentuk. Kualiti influen dan efluen sebelum dan selepas pengubahsuaian ditunjukkan dalamJadual 2danRajah 3. Berkenaan pemuatan pengaruh, selepas pengubahsuaian, nitrogen ammonia (NH₃-N), jumlah nitrogen (TN), COD dan pemuatan TP masing-masing meningkat kepada 1.61, 1.66, 1.60 dan 1.53 kali ganda paras pra-penambahan. Dari segi kualiti influen/efluen sebenar, influen NH₃-N dan TN sebelum/selepas pengubahsuaian ialah (22.15±3.73)/(20.17±4.74) mg/L dan (26.28±4.07)/(23.19±3.66) mg/L. Efluen NH₃-N dan TN sebelum/selepas pengubahsuaian ialah (0.16±0.14)/(0.14±0.08) mg/L dan (8.62±1.79)/(7.01±1.76) mg/L, dengan purata kadar penyingkiran 99.28%/99.9. masing-masing. Walaupun terdapat peningkatan besar dalam aliran dan pemuatan pengaruh selepas pengubahsuaian, kualiti efluen masih lebih baik daripada sebelum pengubahsuaian. Jumlah zon anoksik yang meningkat memastikan penyingkiran TN yang baik, dengan TN efluen dikurangkan lagi selepas pengubahsuaian. Zon aerobik mencapai peningkatan ketara dalam kapasiti nitrifikasi melalui biofilem pembawa terampai. Walaupun dengan pengurangan 20% dalam volum zon aerobik berbanding pra{36}}penambahan dan peningkatan ketara dalam aliran dan pemuatan pengaruh, penyingkiran NH₃-N yang sangat cekap telah dikekalkan. COD dan TP yang berpengaruh sebelum/selepas pengubahsuaian ialah (106.82±34.37)/(100.52±25.93) mg/L dan (2.16±0.54)/(1.96±0.49) mg/L, masing-masing. COD dan TP efluen sebelum/selepas pengubahsuaian ialah (10.76±2.04)/(11.15±3.65) mg/L dan (0.14±0.07)/(0.17±0.05) mg/L, dengan kadar penyingkiran purata masing-masing 89.93%/93.52% dan 88.3% Selepas pengubahsuaian, kualiti efluen kekal lebih baik daripada piawaian pelepasan reka bentuk.
Data operasi dari November hingga Januari tahun berikutnya (pasca-retrofit) selanjutnya dipilih untuk membandingkan prestasi Fasa I dan Fasa II di bawah-keadaan suhu rendah (suhu minimum 12 darjah ). Kepekatan pencemar influen dan efluen untuk kedua-dua fasa ditunjukkan dalamRajah 4. Dalam keadaan suhu rendah{1}}musim sejuk, efluen daripada kedua-dua proses adalah lebih baik daripada piawaian pelepasan reka bentuk. Khususnya untuk penyingkiran NH₃-N, yang terdedah kepada suhu rendah, dengan kepekatan NH₃-N influen sebanyak (18.98±4.57) mg/L, efluen Fasa I NH₃-N ialah (0.27±0.17) mg/L (0.27±0.17) mg/L fasa II (0.27±0.17) mg/L kedua-duanya menunjukkan ketahanan yang baik terhadap suhu rendah. Terutama, selepas pengubahsuaian MBBR dalam Fasa II, zon aerobik HRT hanya 66.07% daripada itu dalam Fasa I, mencapai peningkatan ketara dalam prestasi nitrifikasi.
3.2 Analisis Prestasi Zon MBBR
Untuk menentukan lagi kesan sebenar setiap zon berfungsi, sampel air dari hujung setiap zon berfungsi dalam Fasa I dan Fasa II telah diambil untuk pengukuran selari. Keputusan ditunjukkan dalamRajah 5. Kepekatan NH₃-N yang berpengaruh ialah 18.85 mg/L dan 18.65 mg/L, dan kepekatan efluen NH₃-N ialah 0.35 mg/L dan 0.21 mg/L, dengan kadar penyingkiran NH₃-N masing-masing 98.8% dan 98.84% Daripada perubahan profil nitrogen, penyingkiran NH₃-N dalam Fasa II terutamanya berlaku dalam zon MBBR aerobik. Kepekatan NH₃-N pada efluen zon MBBR ialah 0.31 mg/L, menyumbang 99.46% kepada penyingkiran NH₃-N keseluruhan, sudah lebih baik daripada piawaian pelepasan reka bentuk. Zon enapcemar teraktif aerobik seterusnya memainkan peranan melindungi. Tambahan pula, loji rawatan air sisa menggunakan MBBR dalam zon aerobik biasanya mempamerkan Penutrifan dan Penyahtinjaan Serentak (SND). Walau bagaimanapun, dalam projek ini, tiada penyingkiran Total Inorganic Nitrogen (TIN) diperhatikan dalam zon MBBR aerobik, yang mungkin berkaitan dengan kepekatan substrat influen yang agak rendah dalam projek ini.
Untuk menyiasat lebih lanjut kesan penambahan pembawa terampai pada prestasi nitrifikasi sistem, supernatan daripada efluen zon anoksik Fasa I telah diambil. Ujian prestasi nitrifikasi telah dijalankan pada enap cemar tulen Fasa I, enap cemar tulen Fasa II, biofilem tulen Fasa II dan sistem enap cemar gabungan Fasa II-. Di bawah keadaan yang konsisten dengan projek sebenar (nisbah isian pembawa, kepekatan enap cemar, suhu air), dengan DO dikawal pada 6 mg/L untuk menentukan prestasi nitrifikasi optimum. Keputusan ditunjukkan dalamJadual 3. Kadar nitrifikasi untuk enap cemar tulen Fasa I, enap cemar tulen Fasa II, biofilem tulen Fasa II dan sistem enap cemar gabungan Fasa II- ialah 0.104, 0.107, 0.158 dan 0.267 kg/(m³·d). Penambahan pembawa yang digantung meningkatkan prestasi nitrifikasi sistem. Kadar nitrifikasi sistem enapcemar biofilem gabungan Fasa II-mencapai 2.57 kali ganda daripada sistem enapcemar teraktif tulen Fasa I. Lebih-lebih lagi, beban biofilem tulen sudah lebih tinggi daripada beban enap cemar diaktifkan, dengan ketara meningkatkan rintangan beban kejutan sistem. Dalam sistem gabungan Fasa II, biofilm menyumbang 59.92% kepada nitrifikasi, memegang kedudukan dominan.
3.3 Analisis Rasionaliti Retrofit
Untuk menganalisis rasional penggunaan gabungan biofilem-proses MBBR enapcemar untuk pengubahsuaian ini, pengiraan telah dilakukan berkenaan dengan kesan penambahan pembawa, rintangan beban hentakan sistem dan perkaitan antara peningkatan aliran dan penambahan pembawa. Jika Fasa II projek ini tidak dipasang semula dan menggunakan proses enap cemar teraktif tradisional, berdasarkan influen/efluen NH₃-N yang direka bentuk dan kadar nitrifikasi isipadu optimum bagi enap cemar teraktif Fasa I (DO=6 mg/L), kepekatan efluen yang dikira NH₃ akan mencapai kepekatan NH₃ yang dikira-}N. piawaian efluen. Jika dikira berdasarkan kadar nitrifikasi optimum yang diperoleh daripada ujian sistem gabungan Fasa II, pada aliran influen yang direka bentuk, Fasa II boleh bertolak ansur dengan kepekatan NH₃-N pengaruh maksimum sehingga 55 mg/L, iaitu 2.20 kali ganda nilai reka bentuk, dengan ketara meningkatkan rintangan beban kejutan sistem. Oleh itu, menggunakan MBBR untuk pengubahsuaian ini adalah rasional dan berkesan memastikan pematuhan yang stabil terhadap piawaian efluen. Jika Fasa I juga dipasang semula dengan proses MBBR, berdasarkan kepekatan bahan pencemar influen/efluen yang direka bentuk, aliran rawatan boleh ditingkatkan lebih daripada 1 kali ganda, memberikan kemungkinan untuk loji rawatan air sisa sepadan dengan pembangunan bandar yang pesat dan mencapai peningkatan yang lancar.
4 Status Lampiran Biofilem dan Analisis Mikrob
Lampiran biofilem pada pembawa yang digantung dalam projek ini ditunjukkan dalamRajah 6. Biofilem menyalut seragam permukaan dalaman pembawa, menjadi padat tanpa bahan pemberbukuan dalam liang pembawa. Ketebalan purata ialah (345.78 ± 74.82) μm. Purata biojisim biofilem ialah (18.87 ± 0.93) g/m², nisbah Pepejal Terampai Meruap (VSS)/SS adalah stabil pada 0.68 ± 0.02, dan purata VSS ialah (12.77 ± 0.61) g/m².
Untuk meneroka lebih lanjut kesan peningkatan pengubahsuaian MBBR pada kapasiti rawatan sistem daripada perspektif mikroskopik, sampel enap cemar teraktif Fasa I, enap cemar teraktif Fasa II dan biofilem telah diambil untuk penjujukan pemprosesan tinggi-amplikon 16S. Kelimpahan relatif mikroorganisma pada peringkat genus dalam sistem ditunjukkan dalamRajah 7.
Genera nitrifikasi yang dominan pada biofilem pembawa terampai ialah Nitrospira dan Nitrosomonas, dengan kelimpahan relatif masing-masing 7.98% dan 1.01%. Sebaliknya, genus nitrifikasi yang dominan dalam kedua-dua enap cemar teraktif Fasa I dan Fasa II ialah Nitrospira, dengan kelimpahan relatif masing-masing 1.05% dan 1.27%. Nitrospira ialah genus nitrifikasi yang paling biasa dalam loji rawatan air sisa. Banyak spesiesnya telah terbukti mempunyai keupayaan pengoksidaan ammonia (comammox) lengkap, bermakna satu mikroorganisma boleh melengkapkan proses daripada ammonia kepada nitrat. Proses MBBR, dalam bentuk biofilem, mencapai pengayaan Nitrospira yang cekap, dengan kelimpahan relatif 7.58 kali ganda dalam enapcemar teraktif, menyediakan asas mikroskopik untuk peningkatan prestasi nitrifikasi sistem. Ia juga boleh diperhatikan bahawa kelimpahan relatif bakteria nitrifikasi dalam enap cemar teraktif daripada sistem yang sama seperti biofilm (Fasa II) adalah lebih tinggi sedikit berbanding sistem enap cemar teraktif tulen Fasa I. Ini mungkin kerana penumpahan biofilm daripada pembawa terampai menyuntik enap cemar diaktifkan semasa pembaharuan dinamik, meningkatkan kelimpahan relatif bakteria nitrifikasi dalam enap cemar.
Genera denitrifikasi yang dominan dalam kedua-dua sistem diperkaya terutamanya dalam enap cemar teraktif dan komposisinya agak serupa, termasuk Terrimonas, Flavobacterium, Dechloromonas, Hyphomicrobium, dll. Kelimpahan relatif genera denitrifikasi dalam Fasa I dan Fasa II masing-masing adalah 8.76% dan 7.52%. Dari perspektif kefungsian, sebagai tambahan kepada denitrifikasi, sesetengah spesies dalam Terrimonas boleh merendahkan bahan seperti-antrasena; Flavobakterium boleh merendahkan plastik terbiodegradasi (cth, PHBV); Hyphomicrobium boleh menggunakan pelbagai toksik dan sukar-untuk-menguraikan sebatian organik untuk penyahtelan, seperti diklorometana, dimetil sulfida, metanol, dsb. Pengaruh projek ini mengandungi beberapa air sisa industri, yang membawa kepada pengkhususan komuniti mikrob berfungsi di bawah{10} penyesuaian jangka panjang. Walaupun projek ini tidak mempamerkan kesan SND makroskopik yang ketara, beberapa kumpulan berfungsi denitrifikasi masih ditemui pada biofilm pembawa yang digantung, termasuk Hyphomicrobium, Dechloromonas, Terrimonas, dan OLB13, dengan jumlah perkadaran 2.78%. Ini menunjukkan bahawa selepas biofilm mencapai ketebalan tertentu, persekitaran mikro anoksik/anaerobik yang terbentuk di dalam boleh menyediakan syarat untuk pengayaan bakteria denitrifikasi, juga menawarkan kemungkinan kejadian SND dalam zon MBBR aerobik. Tambahan pula, Proteiniclasticum telah dikesan dalam kedua-dua enap cemar Fasa I dan Fasa II, dengan kelimpahan relatif masing-masing 1.09% dan 1.18%. Genus ini mempunyai keupayaan yang baik untuk mengurai dan mengubah bahan berprotein. Pengayaannya mungkin berkaitan dengan kehadiran banyak perusahaan produk tenusu dalam kawasan pengumpulan projek ini.
Terutamanya, kelimpahan relatif Candidatus Microthrix dalam enapcemar teraktif Fasa I mencapai 3.72%. Ia adalah bakteria berfilamen biasa dalam enapcemar teraktif, selalunya dikaitkan dengan pukal enapcemar. Walau bagaimanapun, kelimpahan relatifnya dalam enapcemar Fasa II dan biofilm masing-masing hanya 0.57% dan 1.03%. Selepas pengubahsuaian dengan proses MBBR, pencairan pembawa terampai mempunyai kesan ricih pada bakteria berfilamen, mengurangkan kemungkinan pukal berfilamen dalam enap cemar diaktifkan.
5 Analisis Ekonomi
Penggunaan elektrik bagi setiap meter padu sebelum dan selepas pengubahsuaian ini masing-masing ialah 0.227 kWj/m³ dan 0.242 kWj/m³. Pada harga elektrik 0.66 RMB/(kWj), kos elektrik operasi ialah 0.150 RMB/m³ dan 0.160 RMB/m³. Peningkatan dalam penggunaan elektrik disebabkan terutamanya oleh pencampuran zon anoksik baharu dan peralatan elektrik tambahan daripada tangki pemendapan sekunder yang baharu. Bahan kimia penyingkiran fosforus yang digunakan dalam projek ini ialah Polyferric Chloride (PFC) dan Polyacrylamide (PAM). Dos kekal konsisten sebelum dan selepas pengubahsuaian: dos PFC 2.21 t/d, kos 0.014 RMB/m³; Dos PAM 17.081 kg/hari, kos 0.0028 RMB/m³. Projek ini menggunakan sepenuhnya sumber karbon dalam influen mentah untuk denitrifikasi. Tiada sumber karbon organik luaran ditambah sebelum atau selepas pengubahsuaian. Kos elektrik langsung dan kimia bagi setiap meter padu sebelum dan selepas pengubahsuaian masing-masing ialah 0.167 RMB/m³ dan 0.177 RMB/m³.
6 Kesimpulan dan Tinjauan
(1) Fasa II loji rawatan air sisa selatan menggunakan proses MBBR untuk pengubahsuaian pengembangan kapasiti, menangani isu seperti kekurangan tanah. Selepas pengubahsuaian, aliran rawatan meningkat daripada (3.02±0.46) ×10⁴ m³/h kepada (5.31±0.76) ×10⁴ m³/h, mencapai 76% pengembangan kapasiti in-situ. Aliran operasi maksimum mencapai 1.52 kali ganda nilai reka bentuk, dengan efluen stabil lebih baik daripada piawaian pelepasan reka bentuk.
(2) Dengan membenamkan proses MBBR dalam peringkat biologi, penyingkiran NH₃-N yang sangat cekap dan stabil telah dicapai dalam keadaan suhu-rendah musim sejuk, walaupun HRT aerobik hanya 66.07% daripada itu dalam proses enap cemar diaktifkan. Zon MBBR menyumbang 99.46% kepada penyingkiran NH₃-N. Jika Fasa II tidak dipasang semula, di bawah aliran dan kualiti air yang sama, efluen NH₃-N akan mencapai 5.55 mg/L. Oleh itu, menggunakan MBBR untuk pengubahsuaian ini adalah perlu dan rasional.
(3) Biofilem pembawa terampai meningkatkan kesan pengayaan genus nitrifikasi teras Nitrospira. Kelimpahan relatifnya dalam biofilem adalah 7.58 kali ganda dalam enapcemar teraktif, menyediakan asas mikroskopik untuk peningkatan prestasi nitrifikasi sistem. Selain itu, pengayaan genera denitrifikasi dalam biofilm menawarkan kemungkinan kejadian SND.
Projek ini menggunakan gabungan proses enapcemar-biofilem untuk mencapai-peningkatan kapasiti in situ. Walau bagaimanapun, operasi sebenar masih dihadkan oleh pengekalan dan pemulihan enap cemar diaktifkan, menghalang peningkatan lagi kapasiti rawatan. Pada masa ini, proses biofilem tulen telah digunakan dalam projek sebenar, meninggalkan sepenuhnya enap cemar teraktif dan menggunakan-ciri muatan tinggi biofilem untuk penyingkiran bahan pencemar yang cekap, tanpa sekatan oleh pengehadan enap cemar diaktifkan. Ini menyediakan penyelesaian baharu untuk pembinaan baharu, pengubahsuaian atau pembesaran loji rawatan air sisa.