Controle van Natriumformiaatdosering en Toepassingspunten bij Afvalwaterbehandeling

Als een gemakkelijk biologisch afbreekbare organische koolstofbron wordt natriumformiaat veel gebruikt bij de biologische denitrificatie van afvalwater. Er is geen uniforme vaste standaard voor de dosering ervan, die dynamisch moet worden aangepast aan de waterkwaliteitseigenschappen, behandelingsprocessen en lozingsnormen. Wetenschappelijke controle van de dosering is cruciaal om de behandelingsefficiëntie en bedrijfskosten in evenwicht te brengen. Overmatige dosering kan leiden tot een toename van de COD in het effluent en slibbulking, terwijl onvoldoende dosering niet voldoet aan de denitrificatievereisten en de totale stikstofverwijderingsefficiëntie beïnvloedt.

Vanuit het oogpunt van belangrijke toepassingsscenario's wordt natriumformiaat voornamelijk gebruikt voor denitrificatie in anoxische zones, en de dosering ervan moet worden berekend op basis van het principe van koolstof-stikstofbalans. In geactiveerde slibbehandelingssystemen is de optimale nutriëntenverhouding voor micro-organismen BOD₅:N:P=100:5:1. Wanneer de koolstofbron in afvalwater onvoldoende is (BOD₅/TKN < 4), moet natriumformiaat worden aangevuld. Verwijzend naar de doseringslogica van vergelijkbare koolstofbronnen, is ongeveer 7 g natriumformiaat (omgezet naar het corresponderende koolstofbronproduct) nodig om 1 g nitraatstikstof te verwijderen, maar deze waarde moet worden gecorrigeerd op basis van de werkelijke waterkwaliteit.Waterkwaliteitseigenschappen zijn de kernfactor die de dosering beïnvloedt. Voor organisch afvalwater met een lage concentratie wordt de dosering van natriumformiaat meestal gecontroleerd op 50-200 mg/L, wat kan voldoen aan de metabolische behoeften van micro-organismen; terwijl voor industrieel afvalwater met een hoog stikstofgehalte de dosering moet worden verhoogd tot 300-800 mg/L. Er moet worden opgemerkt dat natriumformiaat micro-organismen remt wanneer de concentratie 3000 mg/L overschrijdt, en het remmende effect versterkt met toenemende concentratie. Daarom is fractionele dosering vereist bij de behandeling van afvalwater met een hoge concentratie.

Verschillen in behandelingsprocessen bepalen direct de doseringsnormen. In mainstream denitrificatieprocessen zoals A²/O en SBR moet natriumformiaat in anoxische zones worden gedoseerd, waar de opgeloste zuurstof wordt gecontroleerd op ≤ 0,5 mg/L en de hydraulische verblijftijd 2-4 uur is. De dosering moet overeenkomen met de hydraulische belasting van het proces. Bijvoorbeeld, bij de behandeling van natriumhydrosulfietafvalwater met een upflow anaërobe slibdeken (UASB), moet de dosering worden aangepast in combinatie met de slibbelasting (0,4-1,2 kgCOD/kgMLSS·d), en stikstof- en fosfornutriënten moeten worden aangevuld om de COD:N:P tussen 100:5:1 en 200:5:1 te handhaven.

De praktische controle van de dosering moet het principe van "theoretische berekening + kleinschalige testkalibratie" volgen. Eerst wordt een voorlopige schatting gemaakt met behulp van koolstofbron-doseringformules op basis van de concentraties van invloedsstroom totale stikstof, nitrietstikstof en opgeloste zuurstof, en vervolgens wordt de optimale dosering bepaald door kleinschalige tests. Tijdens de operatie moeten slibindicatoren zoals SV30 en SVI worden gemonitord. Losse slibstructuur kan duiden op een onevenwichtige koolstofbron-dosering, wat tijdige fijnafstemming vereist. Bovendien kan natriumformiaat worden bereid door CO₂-conversie, en de toepassing ervan bij afvalwaterbehandeling kan een koolstofcyclus realiseren. De dosering kan worden geoptimaliseerd in combinatie met doelen voor koolstofarme behandeling.

Samenvattend moet de dosering van natriumformiaat gebaseerd zijn op waterkwaliteitstesten en procesaanpassing, met de kern van het handhaven van de microbiële nutriëntenbalans en het vermijden van remmende effecten en verspilling van hulpbronnen. In de praktijk moet dynamische aanpassing worden uitgevoerd in combinatie met kleinschalige testgegevens en bedrijfsmonitoring om de denitrificatie-efficiëntie, slibprestaties en behandelingskosten in evenwicht te brengen, om zo te voldoen aan de lozingsnormen en maximale voordelen te behalen.