En tant que source de carbone organique facilement biodégradable, le formate de sodium est largement utilisé dans la dénitrification biologique des eaux usées. Il n'existe pas de norme fixe unifiée pour son dosage, qui doit être ajusté dynamiquement en fonction des caractéristiques de la qualité de l'eau, des processus de traitement et des normes de rejet. Un contrôle scientifique du dosage est crucial pour équilibrer l'efficacité du traitement et le coût d'exploitation. Un dosage excessif est susceptible de provoquer une augmentation de la DCO de l'effluent et un gonflement des boues, tandis qu'un dosage insuffisant ne permet pas de répondre aux exigences de dénitrification et affecte l'efficacité de l'élimination de l'azote total.
Du point de vue des scénarios d'application clés, le formate de sodium est principalement utilisé pour la dénitrification dans les zones anoxiques, et son dosage doit être calculé sur la base du principe d'équilibre carbone-azote. Dans les systèmes de traitement par boues activées, le rapport nutritif optimal pour les micro-organismes est DBO₅:N:P = 100:5:1. Lorsque la source de carbone dans les eaux usées est insuffisante (DBO₅/TKN < 4), du formate de sodium doit être ajouté. En se référant à la logique de dosage de sources de carbone similaires, environ 7 g de formate de sodium (convertis en produit de source de carbone correspondant) sont nécessaires pour éliminer 1 g d'azote nitrique, mais cette valeur doit être corrigée en fonction de la qualité réelle de l'eau.Les caractéristiques de la qualité de l'eau sont le facteur principal affectant le dosage. Pour les eaux usées organiques à faible concentration, le dosage de formate de sodium est généralement contrôlé à 50-200 mg/L, ce qui peut répondre aux besoins métaboliques des micro-organismes ; tandis que pour les eaux usées industrielles à forte teneur en azote, le dosage doit être augmenté à 300-800 mg/L. Il convient de noter que le formate de sodium inhibe les micro-organismes lorsque sa concentration dépasse 3000 mg/L, et l'effet inhibiteur se renforce avec l'augmentation de la concentration. Par conséquent, un dosage fractionné est requis dans le traitement des eaux usées à forte concentration.
Les différences dans les processus de traitement déterminent directement les normes de dosage. Dans les processus de dénitrification principaux tels que A²/O et SBR, le formate de sodium doit être dosé dans les zones anoxiques, où l'oxygène dissous est contrôlé à ≤ 0,5 mg/L et le temps de rétention hydraulique est de 2 à 4 heures. Le dosage doit correspondre à la charge hydraulique du processus. Par exemple, lors du traitement des eaux usées à l'hydrosulfite de sodium avec un réacteur anaérobie à flux ascendant et à lit de boues (UASB), le dosage doit être ajusté en combinaison avec la charge de boues (0,4-1,2 kg DCO/kg MLSS·j), et des nutriments azotés et phosphorés doivent être ajoutés pour maintenir le rapport DCO:N:P entre 100:5:1 et 200:5:1.
Le contrôle pratique du dosage doit suivre le principe du « calcul théorique + calibration par essai à petite échelle ». Premièrement, une estimation préliminaire est faite à l'aide de formules de dosage de source de carbone basées sur les concentrations d'azote total entrant, d'azote nitreux et d'oxygène dissous, puis le dosage optimal est déterminé par des essais à petite échelle. Pendant le fonctionnement, des indicateurs de boues tels que SV30 et SVI doivent être surveillés. Une structure de boues lâche peut indiquer un déséquilibre du dosage de la source de carbone, ce qui nécessite un ajustement fin en temps opportun. De plus, le formate de sodium peut être préparé par conversion de CO₂, et son application dans le traitement des eaux usées peut réaliser un cycle du carbone. Le dosage peut être optimisé en combinaison avec des objectifs de traitement à faible teneur en carbone.
En résumé, le dosage du formate de sodium doit être basé sur les tests de qualité de l'eau et l'adaptation du processus, avec pour objectif principal de maintenir l'équilibre nutritif microbien et d'éviter les effets inhibiteurs et le gaspillage de ressources. Dans les applications pratiques, un ajustement dynamique doit être effectué en combinaison avec des données d'essais à petite échelle et une surveillance opérationnelle pour équilibrer l'efficacité de la dénitrification, les performances des boues et le coût de traitement, afin d'atteindre un rejet conforme aux normes et des bénéfices maximums.
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