Mõistesdenitrifikatsiooni kiirusanoksilises paagis on oluline reoveepuhastuse optimeerimiseks, heitvee kvaliteedi tagamiseks ja õige arvutamiseks.süsinikuallika annus. See juhend selgitab laboratoorset protseduuri denitrifikatsiooni määra mõõtmiseks aktiivmuda abil ning seda, kuidas tulemusi rakendada tehase tegelikes töödes.
Mis on denitrifikatsioonimäär?
Denitrifikatsioonimäär määrab nitraatlämmastiku koguse (NO₃⁻-N) kulub ühe grammi muda tunnis. Seda määra mõjutavad tegurid on järgmised:
Vee temperatuur
Muda vanus
Süsinikuallika tüüp
Muda mikroobide aktiivsus
Arvutuslikud väärtused on sageli teoreetilised (nt 0,05 mg NO₃⁻-N/g·h), kuid tegelikud töökiirused võivad olla palju väiksemad (nt 0,02 mg NO₃⁻-N/g·h), mistõttu on täpne mõõtmine olulinesüsinikuallika optimeerimine.
Vajalikud materjalid ja seadmed
Laboratoorsed seadmed:
Koonilised kolvid (250–500 ml) kummikorgiga
Magnet- või käsisegaja
Taimer
50 ml süstlad ja proovipudelid
Filtreerimise seadistus (filterpaber ja lehter või vaakumseade)
Spektrofotomeeter nitraatlämmastiku mõõtmiseks
Kaasaskantav lahustunud hapniku (DO) arvesti
Reaktiivid:
Kaaliumnitraat (analüütiline)
Süsinikuallikas: naatriumatsetaat või glükoos
1. samm: koguge muda anoksilisest paagist
Näidis3–4 liitrit aktiivmudaalatesanoksilise paagi ots. Ärge kasutage aeroobsete või anaeroobsete mahutite setteid.
Muda transport laborisse1 tunni jooksul.
Nitraadi algtaseme mõõtmiseks koguge anoksilisest paagist sisse- ja väljavooluvee proovid.
Näpunäide:Anoksilise paagi otsas olev muda sisaldab stabiliseeritud denitrifitseerivaid baktereid, tagades usaldusväärsed denitrifikatsioonikiiruse andmed.
2. samm: valmistage muda mõõtmiseks ette
MõõtkeMLSS(võiMLVSSvõimalusel) standardsete laborimeetodite abil.
Valage muda koonilisse kolbi, jättes 1/3 mahust segamiseks.
Eel-segage 30 minutit, et eemaldada jääknitraatlämmastik (eelsegamine).
Mõõda supernatandi nitraatlämmastik; jätkake segamist, kui tase jääb kõrgeks.
3. samm: viige läbi denitrifikatsioonikatse
Valmistage ette akõrge-kontsentratsiooniga nitraadilahus(nt 10 mg NO3⁻-N/mL).
Lisage piisavas koguses nitraadilahust30–40 mg/L nitraatlämmastikkukolvis.
Segage kohe ja võtke anull-aja näidis (0 min). Filtreeri ja salvesta.
Võtke täiendavaid proove iga 30 minuti järel: 30, 60, 90 minutit (valikuline 120 minutit). Filtreerige kohe.
Säilitadamadal DO (<0.1 mg/L)kogu katse vältel. Reguleerige segamiskiirust, et vältida õhu sissevoolu.
4. samm: arvutage denitrifikatsioonimäär
Joonistage nitraadi lämmastiku kontsentratsioon Exceli tabeli neljas proovivõtupunktis-aeg x--teljel ja nitraadi lämmastiku kontsentratsioon y--teljel. Tavaliselt kuvatakse alla-kald sirgjoon. Selle joone kalle näitab kiirust, millega nitraatlämmastikusisaldus aja jooksul väheneb, väljendatuna mg NO₃⁻-N/(L·h). Konkreetse denitrifikatsioonikiiruse saamiseks jagage see kalle muda kontsentratsiooniga (MLSS või MLVSS) kolvis.
Näiteks: kui kolvis oleva segavedeliku MLSS on 3500 mg/L (3,5 g/L) ja nitraatlämmastiku vähenemise kalle on 5,0 mg/(L·h), siis on spetsiifiline denitrifikatsioonimäär 5,0 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-SSN/h). Teisendades MLVSS-i, kui MLVSS/MLSS suhe on 0,65, on MLVSS-il põhinev denitrifikatsioonimäär 1,43 ÷ 0.65=2.2 mg/(g MLVSS·h). Standardühikutes väljendatuna on see 2,2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).
Tegelikkuses on tavaline denitrifikatsioonimäär 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h). Väärtused alla 2 viitavad muda nõrgale aktiivsusele või madalale veetemperatuurile, üle 5 aga väga aktiivsele mudale.
Näide:
MLSS=3,500 mg/L (3,5 g/L)
Nitraadisisalduse vähenemine=5 mg/(L·h)
Erinorm=5 ÷ 3.5=1.43 mg NO₃⁻-N/(g MLSS·h)
MLVSS/MLSS=0.65 → kiirus=2.2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h)
Viide:Tavalised määrad on vahemikus 2–5 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h).
5. samm: määrake süsinikuallika annus
Arvutage anoksilise paagi aktiivsete mikroorganismide koguarv:
MLVSS kokku (kg)=MLVSS (g/l) × paagi maht (m³)
Et saada, korrutage mõõdetud denitrifikatsioonimääragaigapäevane nitraadieemaldusvõime(kg/päevas).
Võrrelge nõutava nitraadieemaldusega (sisendkontsentratsioon – sihtheitvesi).
Lisage tühimiku täitmiseks süsinikuallikas:
Naatriumatsetaat: 3,5–5 g/g NO₃⁻-N
Glükoos: 2,5–3,5 g/g NO₃⁻-N
Näide:
Vooluhulk: 10 000 m³/d, MLVSS: 2500 mg/L, paagi maht: 2000 m³
MLVSS kokku: 5000 kg
Denitrifikatsioonimäär: 2,2 g NO₃⁻-N/(kg MLVSS·h) → 264 kg/päevas eemaldamine
Vajadusel eemaldamine < 264 kg/päevas → lisage eesmärgi saavutamiseks süsinikuallikas.
6. samm: hooajaline kohandamine
Denitrifikatsioonimäär on talvel madalam mikroobide aktiivsuse vähenemise tõttu.
Tehke katseidsuvi (maksimaalne hind)jatalv (min hind).
Interpoleerige vahemäärasid, et kohandada süsinikuallika doseerimist aastaringselt.