Antecedentes técnicos
Con las normas cada vez más estrictas sobre vertidos de aguas residuales, los indicadores de emisiones totales de nitrógeno son cada vez más estrictos. El departamento nacional de protección ambiental estipula que el equipo de tratamiento de aguas residuales existente deberá implementar el estándar de emisión total de nitrógeno de menos o igual a 12 mg/L.
La mayoría de las aguas residuales existentes que contienen nitrógeno amoniacal adoptan un tratamiento bioquímico A/O, es decir, el nitrógeno amoniacal y el nitrógeno total se eliminan mediante nitrificación y desnitrificación de microorganismos. La nitrificación microbiana es el proceso de convertir el nitrógeno amoniacal de las aguas residuales en nitrito y nitrato, y la desnitrificación es el proceso de convertir nitrito y nitrato en gas nitrógeno. El efecto de eliminación del nitrógeno total depende principalmente del grado de nitrificación y desnitrificación.
En el sistema tradicional de tratamiento de aguas residuales de nitrificación y desnitrificación, la mezcla de agua turbia en el tanque de reacción aeróbica se devuelve al tanque de reacción anóxica. En teoría, cuanto mayor sea la tasa de retorno, mayor será la tasa de eliminación total de nitrógeno, pero una tasa de retorno grande inevitablemente resultará en altos costos operativos.
Algunas aguas residuales industriales, como las aguas residuales de las refinerías de petróleo, tienen una calidad de agua compleja, un alto contenido de nitrógeno amoniacal y nitrógeno total, una fuente baja de carbono orgánico en el agua y la materia orgánica compleja que contiene nitrógeno en las aguas residuales es difícil de utilizar por los microorganismos para la desnitrificación, por lo que El nitrógeno total en el drenaje a veces no cumple con el estándar.
Además, las plantas de tratamiento de aguas residuales que se construyeron y operaron en la etapa inicial sólo diseñaron sistemas aeróbicos, sin sistemas de desnitrificación. Si se reconstruye el sistema de desnitrificación, requerirá una superficie y una inversión relativamente grandes, lo que también puede ser un problema que limite la mejora y transformación de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Al mismo tiempo, algunas aguas residuales tienen un alto contenido de nitrógeno amoniacal y nitrógeno total, y la fuente de carbono es relativamente insuficiente. Es necesario complementar las fuentes de carbono para que la desnitrificación se desarrolle sin problemas, lo que también aumenta el costo del tratamiento de aguas residuales.
Tecnología de desnitrificación autótrofa
La tecnología de desnitrificación autótrofa SAD es una nueva tecnología de biorremediación ambiental que puede lograr una eliminación profunda del nitrógeno nitrato en el agua sin agregar una fuente de carbono orgánico. Tiene importantes ventajas, como una alta eficiencia de desnitrificación, un bajo costo operativo y una amplia gama de aplicaciones. Se utiliza principalmente como unidad de desnitrificación profunda para la mejora del nitrógeno total en plantas de tratamiento de aguas residuales y para el tratamiento de mejora de aguas residuales industriales con alto contenido de nitrato.
El núcleo de la tecnología de desnitrificación autótrofa es el portador de bioelectrones acoplado, el agente bacteriano funcional y el sistema de proceso de desnitrificación profunda no dependiente de una fuente de carbono, desarrollado de forma independiente. En el portador de bioelectrones acoplado, la distribución uniforme de los donantes de alcalinidad puede equilibrar eficazmente el pH del proceso de desnitrificación y lograr el automantenimiento de la actividad biológica; la introducción de múltiples donantes de electrones puede promover eficazmente el acoplamiento metabólico de microorganismos y lograr la autoactivación del proceso de reacción de desnitrificación. La esencia de la tecnología de desnitrificación autótrofa es que múltiples donantes de electrones promueven sinérgicamente el acoplamiento metabólico de microorganismos para acelerar el proceso de reacción de desnitrificación, superando los cuellos de botella técnicos y las dificultades de ingeniería de la desnitrificación profunda de bajo costo.
Solución
El sistema de tratamiento de nitrógeno total de aguas residuales autótrofos de azufre desarrollado independientemente por Jieyao Technology incluye un reactor autótrofo de azufre, un dispositivo de entrada de agua y un dispositivo de circulación. El equipo del reactor está lleno de materiales filtrantes compuestos heterogéneos. El dispositivo de entrada de agua incluye una bomba de entrada de agua, una tubería de entrada de agua al reactor y un caudalímetro de entrada de agua. El medidor de flujo de entrada de agua está instalado en la tubería de entrada de agua del reactor para controlar la velocidad de la bomba de entrada de agua de acuerdo con el flujo preestablecido del medidor de flujo de entrada de agua. El dispositivo de circulación incluye un tubo de reflujo, una válvula de reflujo y un medidor de flujo de reflujo. La válvula de reflujo y el medidor de flujo de reflujo se instalan en la tubería de reflujo para controlar la apertura y el cierre de la válvula de reflujo de acuerdo con el flujo de reflujo preestablecido del medidor de flujo de reflujo. La parte superior del reactor está provista de una salida de nitrógeno y la pared lateral de la parte superior del reactor está provista de una salida de agua.
Al configurar un reactor autótrofo de azufre, un dispositivo de entrada de agua y un dispositivo de circulación, después de que la bomba de entrada de agua presuriza las aguas residuales, la velocidad del motor de frecuencia variable de la bomba de entrada de agua se controla de acuerdo con el caudal establecido del caudalímetro de entrada de agua, controlando así el tiempo de residencia de las aguas residuales en el reactor autótrofo de azufre, de modo que el nitrógeno total en las aguas residuales controlado por el caudal se convierta en gas nitrógeno mediante microorganismos bajo la acción del material filtrante compuesto y descargado, asegurando su alta eficiencia de desnitrificación, tolerancia a bajas temperaturas, bajo costo operativo, operación simple y fácil mantenimiento.