اصول و تکنولوژی های فرآیند حذف فسفر بیولوژیکی

I. اشکال فسفر در فاضلاب فسفر در فاضلاب عمدتاً به سه شکل وجود دارد: فسفات غیر ارگانیک: H2PO4−، HPO42−، PO43− پلی فسفات فسفر ارگانیک در تصفیه فاضلاب،همه باکتری ها مقدار خاصی از فسفر را از محیط جذب می کنند تا نیازهای رشد خود را برآورده کنند.با این حال، یک گروه خاص از باکتری ها که به عنوان ارگانیسم های جمع آوری فوسفات (PAO) شناخته می شوند، همچنین به عنوان باکتری های جمع آوری فوسفات یا باکتری های حذف فوسفر شناخته می شوند،می توانند بیش از نیازهای فیزیولوژیکی خود، فسفر را جذب کنند.با تخلیه این لجن غنی از فسفر، حذف فسفر از سیستم حاصل می شود. Core Principles of Biological Phosphorus Removal The essence of biological phosphorus removal lies in driving PAOs through an "anaerobic phosphorus release – aerobic phosphorus uptake" cycle via alternating anaerobic and aerobic environments.

1. فاز انتشار فسفر آناروبی در شرایط آناروبی، فرآیندهای کلیدی زیر رخ می دهد:(1) ماده ی آلی در آب های فاضلاب توسط باکتری های اسیدژنیک تخمیر شده به اسیدهای چرب فرار می شود.(2) در این شرایط بی هوا، PAO ذخایر پلی فسفات درون سلولی خود را تجزیه می کنند.انرژی تولید شده تا حدی برای نگهداری سلول و تا حدی برای جذب فعال VFA استفاده می شود، که سپس به شکل PHB (پولی-β- هیدروکسی بوتیرات) تبدیل و در داخل سلول ذخیره می شوند.(3) فسفات غیر ارگانیک تولید شده از تجزیه پلی فسفات به آب های فاضلاب بازمی گردد. "
2. فاز جذب فسفر هوازی هنگامی که وارد محیط هوازی می شوند: (1) PAO ها PHB ذخیره شده را به صورت هوازی متابولیز می کنند.آزاد کردن انرژی قابل توجهی برای تولید سوخت و سایر فعالیت های فیزیولوژیکی(2) بخشی از این انرژی باعث جذب فعال فسفات از فاضلاب می شود.که به صورت پولی فسفات در مقادیر بیش از حد در داخل سلول تجمع می کنند (3) زباله های چسب فعال، حاوی PAO که فوسفور اضافی را جذب کرده اند، نشان دهنده فوسفور خارج شده از آب فاضلاب است.فرآیند های سنتی لجن فعال تنها حدود ۱۲% تا ۲۰% فسفر را از طریق جذب از بین می برند.در مقابل، سیستم هایی که برای حذف فسفر بیولوژیکی طراحی شده اند می توانند محتوای فسفر لجن را 5٪ تا 6٪ (وزن خشک) به دست آورند، با نرخ حذف به طور کلی کافی برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه.IIIفاکتورهای تاثیرگذار بر حذف فسفر بیولوژیکی
3. منطقه آناروبیک اکسیژن حل شده (DO): باید به شدت آناروبیک باشد؛ حتی نیترات (NO3−) باید غایب باشد.باید اکسیژن محلول کافی را حفظ کند تا جذب کافی فسفر توسط PAO را تضمین کند..
4. زمان نگهداری لجن (SRT) SRT به طور قابل توجهی بر بهره وری از حذف فسفر تاثیر می گذاردSRT = 30 روز → ~ 40% میزان حذف SRT = 17 روز → ~ 50% میزان حذف SRT = 5 روز → تا 87% میزان حذف
5. دمای مطلوب: 5°C تا 30°C
6. مقدار pH محدوده مطلوب: 6 ≈ 8.
7. بارگذاری BOD5 نسبت BOD5 / TP > 20 یک نیاز اساسی برای حذف موثر فسفر است. ترکیبات ارگانیک با وزن مولکولی پایین که به راحتی از بین می روند، آزادسازی قوی تر فسفر را تحریک می کنند.انتشار مکمل آناروبیک منجر به جذب بیشتر آناروبیک بعدی می شود..
8. غلظت نیترات سطح نیترات در منطقه بی هوا باید کمتر از 2 mg/L حفظ شود. هنگامی که COD/TKN > 10 باشد، اثر مهار کننده نیترات کاهش می یابد.
9. پتانسیل اکسیداسیون-کاهش (ORP) 表格 منطقه محدوده ORP منطقه هوازی +40 تا +50 mV منطقه آنوکسی -160 تا -5 mV IV. فرآیندهای حذف فسفر بیولوژیکی
10. فرآیند آنیروب-اکسیک (طریق A/O) ویژگی های فرآیند: زمان نگهداری هیدرولیک (HRT): 3 ¢6 ساعت مواد جامد معلق شده مایع مخلوط (MLSS) در مخزن تهویه: 2 ¢ 700،000mg/L کارایی حذف فسفر: ~ 70٪؛ TP فاضلاب < 1 mg/L محتوای فسفر گندم: ~ 4٪ (قیمت کود بالا) SVI < 100؛ قابلیت جمع شدن خوب، مقاوم در برابر جمع شدن
11. فرآیند فستریپ (بیولوژیکی و شیمیایی ترکیب شده) فرآیند فستریپ حذف فسفر بیولوژیکی و شیمیایی را ادغام می کند:(1) جریان اصلی تحت درمان بیولوژیکی معمولی (آنائروب-آئروب) قرار می گیرد. (2) یک جریان جانبی از لجن فعال بازگشت به یک مخزن جداسازی که در آن فسفر در شرایط بی هوا آزاد می شود وارد می شود.(3) گچ برای بارندگی شیمیایی به فوق سطح غنی از فسفر اضافه می شود. (4) لجن پاک شده به سیستم اصلی بازگردانده می شود. ویژگی های فرآیند فستریپ: از بین بردن فسفر عالی؛ TP عوارض عوارض معمولا < 1 mg / L محتوای فسفر لجن بالا: 2.1٪ ٪۱٪ مصرف کم نیل SVI < ۱۰۰؛ لجن به راحتی جمع می شود، ضخیم می شود و آب را از بین می برد؛ ارزش مواد مغذی / کود بالامقاومت در برابر انبساط نتیجه گیری هسته حذف فسفر بیولوژیکی در مکانیسم چرخه ای "افزایش و جذب" PAO که توسط شرایط متناوب آناروبیک و هوازی هدایت می شود، قرار داردمیزان آزاد شدن فسفر بی هوا، مستقیماً ظرفیت جذب هوازی بعدی را تعیین می کند؛ بنابراین،حفظ دقیق محیط بی هوا (عدم وجود اکسیژن حل شده و نیترات ها) برای حذف موفق فسفر بیولوژیکی ضروری است.علاوه بر این، SRT مناسب، منبع کربن کافی و pH مناسب عوامل ضروری برای اطمینان از کارایی بالا است.