Controllo del dosaggio e dei punti di applicazione del formato di sodio nel trattamento delle acque reflue

Come fonte di carbonio organico facilmente biodegradabile, il formiato di sodio è ampiamente utilizzato nella denitrificazione biologica delle acque reflue. Non esiste uno standard fisso unificato per il suo dosaggio, che deve essere regolato dinamicamente in base alle caratteristiche della qualità dell'acqua, ai processi di trattamento e agli standard di scarico. Il controllo scientifico del dosaggio è fondamentale per bilanciare l'efficienza del trattamento e i costi operativi. Un dosaggio eccessivo può causare un aumento del COD effluente e un rigonfiamento del fango, mentre un dosaggio insufficiente non soddisfa i requisiti di denitrificazione e influisce sull'efficienza di rimozione dell'azoto totale.

Dal punto di vista degli scenari di applicazione chiave, il formiato di sodio è utilizzato principalmente per la denitrificazione nelle zone anossiche e il suo dosaggio deve essere calcolato in base al principio del bilancio carbonio-azoto. Nei sistemi di trattamento a fanghi attivi, il rapporto nutritivo ottimale per i microrganismi è BOD₅:N:P=100:5:1. Quando la fonte di carbonio nelle acque reflue è insufficiente (BOD₅/TKN < 4), è necessario integrare il formiato di sodio. Facendo riferimento alla logica di dosaggio di fonti di carbonio simili, sono necessari circa 7 g di formiato di sodio (convertiti nel corrispondente prodotto di fonte di carbonio) per rimuovere 1 g di azoto nitrico, ma questo valore deve essere corretto in base alla qualità effettiva dell'acqua.Le caratteristiche della qualità dell'acqua sono il fattore principale che influisce sul dosaggio. Per le acque reflue organiche a bassa concentrazione, il dosaggio di formiato di sodio è solitamente controllato a 50-200 mg/L, il che può soddisfare le esigenze metaboliche dei microrganismi; mentre per le acque reflue industriali ad alto contenuto di azoto, il dosaggio deve essere aumentato a 300-800 mg/L. Va notato che il formiato di sodio inibirà i microrganismi quando la sua concentrazione supera i 3000 mg/L, e l'effetto inibitorio aumenta con l'aumentare della concentrazione. Pertanto, è richiesto un dosaggio frazionato nel trattamento delle acque reflue ad alta concentrazione.

Le differenze nei processi di trattamento determinano direttamente gli standard di dosaggio. Nei processi di denitrificazione principali come A²/O e SBR, il formiato di sodio deve essere dosato nelle zone anossiche, dove l'ossigeno disciolto è controllato a ≤0,5 mg/L e il tempo di ritenzione idraulica è di 2-4 ore. Il dosaggio deve corrispondere al carico idraulico del processo. Ad esempio, quando si trattano acque reflue di idrosolfito di sodio con un reattore a fanghi anaerobici a flusso ascendente (UASB), il dosaggio deve essere regolato in combinazione con il carico di fanghi (0,4-1,2 kgCOD/kgMLSS·d), e devono essere integrati nutrienti di azoto e fosforo per mantenere il rapporto COD:N:P tra 100:5:1 e 200:5:1.

Il controllo pratico del dosaggio deve seguire il principio del "calcolo teorico + calibrazione tramite test su piccola scala". Innanzitutto, viene effettuata una stima preliminare utilizzando formule di dosaggio della fonte di carbonio basate sulle concentrazioni di azoto totale, azoto nitrito e ossigeno disciolto nell'affluente, e quindi viene determinato il dosaggio ottimale attraverso test su piccola scala. Durante il funzionamento, devono essere monitorati gli indicatori dei fanghi come SV30 e SVI. Una struttura del fango allentata può indicare uno squilibrio nel dosaggio della fonte di carbonio, che richiede una messa a punto tempestiva. Inoltre, il formiato di sodio può essere preparato tramite conversione di CO₂, e la sua applicazione nel trattamento delle acque reflue può realizzare un ciclo del carbonio. Il dosaggio può essere ottimizzato in combinazione con obiettivi di trattamento a basso contenuto di carbonio.

In sintesi, il dosaggio del formiato di sodio deve basarsi sui test della qualità dell'acqua e sull'adattamento del processo, con il nucleo del mantenimento dell'equilibrio nutritivo microbico e dell'evitare effetti inibitori e sprechi di risorse. Nelle applicazioni pratiche, la regolazione dinamica deve essere effettuata in combinazione con dati di test su piccola scala e monitoraggio operativo per bilanciare l'efficienza della denitrificazione, le prestazioni dei fanghi e i costi di trattamento, al fine di ottenere uno scarico a norma e massimi benefici.