Технология серной автотрофной денитрификации представляет собой передовую биологическую технологию удаления азота, которая использует неорганические соединения серы (такие как элементарная сера, сульфиды) в качестве доноров электронов и нитраты (NO₃⁻) в качестве акцепторов электронов, восстанавливая их до азота (N₂) под действием автотрофных микроорганизмов.
Технология серной автотрофной денитрификации - высокоэффективная технология удаления азота с низким содержанием углерода
Технология серной автотрофной денитрификации представляет собой передовую биологическую технологию удаления азота, которая использует неорганические соединения серы (такие как элементарная сера, сульфиды) в качестве доноров электронов и нитраты (NO₃⁻) в качестве акцепторов электронов, восстанавливая их до азота (N₂) под действием автотрофных микроорганизмов. Данная технология предоставляет высокоэффективное и экономичное решение проблемы удаления азота из сточных вод с низким соотношением углерода к азоту.
1. Принцип технологии
Основой технологии являются серные автотрофные денитрифицирующие бактерии (в основном рода тиобациллы). Они используют процесс окисления элементарной серы (S⁰) или восстановительных сульфидов (таких как S²⁻) для получения энергии и используют неорганические источники углерода (такие как CO₃²⁻, HCO₃⁻) в качестве источника углерода для синтеза клеточного вещества, одновременно восстанавливая нитратный азот в воде (NO₃⁻-N) до азота (N₂).
Основное химическое уравнение реакции может быть упрощено до:
55S + 50NO₃⁻ + 38HCO₃⁻ + 20NH₄⁺ + 4O₂ → 4C₅H₇O₂N (бактериальные клетки) + 25N₂ + 55SO₄²⁻ + 39H₂O + 64H⁺
2. Конструкция системы
Типичная система серной автотрофной денитрификации обычно представляет собой заполненный биофильтр/реактор, ее основные компоненты включают:
Система распределения поступающей воды: Обеспечивает равномерное распределение сточных вод через слой загрузки.
Реакционная зона (ядро): Заполнена композитной загрузкой из серы-известняка (обычно гранулы, изготовленные путем смешивания серы и известняка или карбоната кальция в определенной пропорции). Сера (S⁰) служит донором электронов, а известняк (CaCO₃) используется для буферизации кислотности (H⁺), образующейся в реакции, поддержания стабильного pH системы.
Система сбора обработанной воды: Сбор соответствующей стандартам обработанной воды.
3. Ключевые преимущества и особенности технологии
Не требует органических источников углерода: Наибольшее преимущество заключается в том, что при обработке сточных вод с низким соотношением углерода к азоту (C/N) не требуется дополнительного добавления дорогих и трудно контролируемых органических источников углерода, таких как метанол, ацетат натрия, исключается риск вторичного загрязнения, эксплуатационные затраты значительно снижаются.
Низкое производство ила: Выход автотрофных бактерий значительно ниже, чем у гетеротрофных денитрифицирующих бактерий, поэтому производство избыточного ила может быть снижено на 60%-70%, что значительно снижает затраты на обработку и утилизацию ила.
Высокая нагрузка по удалению азота, стабильная эффективность: В реакторе может поддерживаться очень высокая концентрация биомассы, сильная способность противостоять ударным нагрузкам, высокая и стабильная эффективность удаления азота.
Малая занимаемая площадь: Конструкция реактора компактна, процесс прост, занимаемая площадь меньше, чем у традиционных технологий удаления азота.
4. Потенциальные влияющие факторы и меры предосторожности
Повышение сульфата (SO₄²⁻) в очищенной воде: Побочным продуктом реакции являются сульфаты, необходимо оценивать, удовлетворяет ли концентрация сульфатов в очищенной воде стандартам сброса или повторного использования.
Потребление щелочности и снижение pH: В процессе реакции производится кислота, необходимо полагаться на известняк в загрузке или дополнительное добавление щелочности для нейтрализации, чтобы поддерживать подходящую среду pH (обычно 6.5-7.5).
Время запуска: Период генерации автотрофных бактерий относительно длинный, время, необходимое для запуска системы и образования биопленки, немного дольше, чем в традиционных системах гетеротрофной денитрификации.
5. Преимущества технологии серной автотрофной денитрификации
Низкие эксплуатационные расходы, экономия значительных затрат на добавление источников углерода
Малое производство ила, упрощение процесса управления илом
Простой технологический процесс, удобство эксплуатации, высокая степень автоматизации
Отсутствие внешних источников углерода, гарантированное соответствие ХПК очищенной воды стандартам, отсутствие загрязнения остаточными органическими веществами
6. Типичные сценарии применения
Глубокое удаление азота на муниципальных очистных сооружениях (обработка после вторичной очистки)
Обработка нитратных промышленных сточных вод (например, сточные воды электронной, металлургической, удобрительной отраслей)
Очистка загрязненных нитратами подземных/питьевых вод
Глубокая обработка сточных вод с сверхвысоким содержанием аммонийного азота и низким содержанием источников углерода, таких как анаэробно очищенные стоки фильтрата свалок
Совместное использование с технологией анаэробного окисления аммония (Anammox) для обработки азотсодержащих сточных вод
Анаэробный реактор LIC-MAX является новым типом анаэробного реактора, разработанным нашей компанией на основе принципа оригинального IC с учетом особенностей эксплуатации и механизма работы анаэробных реакторов. Данный реактор отказывается от оригинальной схемы разделения трехфазного сепаратора, использует высокоэффективное устройство разделения, обладает более высокой нагрузкой и устойчивостью к ударным нагрузкам.
Принцип работы анаэробного реактора UASB основан на восходящем движении сточных вод снизу вверх. Сточные воды поступают в нижнюю часть реактора и поднимаются вверх через слой ила с высокой концентрацией анаэробных микроорганизмов. В этом процессе органические вещества в сточных водах разлагаются анаэробными бактериями и преобразуются в биогаз.
Технология химической промывки для удаления запахов, также известная как технология кислотно-щелочной очистки, представляет собой процесс удаления запахов путем пропускания зловонных газов через скруббер с промывкой кислотой и щелочью.
Реактор с фентонным псевдоожиженным слоем, также известный как фентонный окислительный реактор, фентонная реакционная колонна, является необходимым оборудованием для проведения фентонной реакции и проведения процесса передового окисления сточных вод. Наша компания на основе традиционной фентонной реакционной колонны разработала реактор с фентонным псевдоожиженным слоем с запатентованной технологией.
Технология электрокаталитического окисления использует принципы электрохимии, где сплавы металлов таких как алюминий, железо, титан, рутений и др. используются в качестве основных электродов, под действием приложенного импульсного напряжения происходит электрохимическая реакция, преобразующая электрическую энергию в химическую, посредством синергетического действия электрокаталитического окисления, электрокаталитического восстановления, электрокаталитической коагуляции и электрокаталитической флотации разложения или разделения загрязняющих веществ в сточных водах, достигая очистки водной среды.
Данный продукт является крупногабаритным пластинчатым отстойником в полном смысле слова, решающим проблему засорения традиционных пластинчатых отстойников Конструкция крупногабаритных пластин с пролетом одной секции более 3 м² Расстояние между пластинами более 50 мм
Анаэробный реактор LIC является новым типом анаэробного реактора после UASB и EGSB. Обрабатываемые сточные воды закачиваются через высокоэффективную систему распределения воды со дна реактора и смешиваются с анаэробными гранулированными илами.
Технология высокоэффективного биологического удаления азота An-DeN является самостоятельно разработанной нашей компанией на основе принципа контроля анаэробного окисления аммония, прорывает технические барьеры сложного контроля анаэробного окисления аммония, овладевает оптимальными условиями роста бактерий анаэробного окисления аммония, и при условии отсутствия добавления бактериальных культур идеально реализует быстрый запуск системы высокоэффективного биологического удаления азота.
Озон (O₃) является аллотропной формой кислорода (O₂), состоит из 3 атомов кислорода, обладает чрезвычайно сильной окислительной способностью, может эффективно окислять и разлагать органические вещества и аммонийный азот в сточных водах, обладает характеристиками короткого времени контакта, высокой эффективностью обработки, независимостью от температуры и др., а также функциями стерилизации, удаления запахов, устранения запаха и обесцвечивания.
MBR (Membrane Bioreactor) мембранный биореактор представляет собой революционную технологию очистки и повторного использования сточных вод, объединяющую высокоэффективную мембранную технологию разделения с традиционными биологическими методами обработки. Он заменяет вторичный отстойник в традиционных процессах мембранными модулями, осуществляя полное разделение твердой и жидкой фаз, что значительно повышает качество очищенной воды и производительность системы.
Многоступенчатая АО технология является высокоэффективной биологической обработкой, инновационно усовершенствованной на основе традиционной АО (анаэробно-аноксично-оксичной) технологии. Путем увеличения количества последовательных ступеней аноксичных и оксичных зон и применения стратегии ступенчатой подачи воды она значительно повышает способность удаления азота и фосфора из сточных вод и стабильность системы.
