کنترل دوز و نقاط استفاده از فورمات سدیم در تصفیه فاضلاب

به عنوان یک منبع کربن آلی به آسانی قابل تجزیه زیستی، فرمت سدیم به طور گسترده در نیترات زدایی بیولوژیکی فاضلاب استفاده می شود. هیچ استاندارد ثابت ثابتی برای دوز آن وجود ندارد، که نیاز به تنظیم دینامیکی با توجه به ویژگی های کیفیت آب، فرآیندهای تصفیه و استانداردهای تخلیه دارد. کنترل علمی دوز برای متعادل کردن کارایی درمان و هزینه عملیات بسیار مهم است. دوز بیش از حد ممکن است باعث افزایش COD پساب و حجیم شدن لجن شود، در حالی که دوز ناکافی نیازهای نیترات زدایی را برآورده نمی کند و بر راندمان حذف کل نیتروژن تأثیر می گذارد.

از دیدگاه سناریوهای کاربردی کلیدی، فرمت سدیم عمدتاً برای نیترات زدایی در مناطق بدون اکسیژن استفاده می شود و دوز آن باید بر اساس اصل تعادل کربن-نیتروژن محاسبه شود. در سیستم های تصفیه لجن فعال، نسبت مواد مغذی بهینه برای میکروارگانیسم ها BOD5:N:P=100:5:1 است. هنگامی که منبع کربن در فاضلاب ناکافی است (BOD5/TKN <4)، فرمت سدیم باید مکمل شود. با اشاره به منطق دوز منابع کربن مشابه، تقریباً 7 گرم فرمت سدیم (تبدیل شده به محصول منبع کربن مربوطه) برای حذف 1 گرم نیتروژن نیترات مورد نیاز است، اما این مقدار باید مطابق با کیفیت واقعی آب اصلاح شود.

ویژگی های کیفیت آب عامل اصلی موثر بر دوز است. برای فاضلاب آلی با غلظت کم، دوز فرمت سدیم معمولاً 50-200 میلی گرم در لیتر کنترل می شود که می تواند نیازهای متابولیکی میکروارگانیسم ها را برآورده کند. در حالی که برای فاضلاب صنعتی با نیتروژن بالا، دوز باید به 300-800 میلی گرم در لیتر افزایش یابد. لازم به ذکر است که فرمت سدیم زمانی که غلظت آن از 3000 میلی گرم در لیتر فراتر رود، میکروارگانیسم ها را مهار می کند و با افزایش غلظت، اثر بازدارندگی تقویت می شود. بنابراین، دوز کسری در تصفیه فاضلاب با غلظت بالا مورد نیاز است.

تفاوت در فرآیندهای درمان به طور مستقیم استانداردهای دوز را تعیین می کند. در فرآیندهای اصلی نیترات زدایی مانند A²/O و SBR، فرمت سدیم باید در مناطق بدون اکسیژن مصرف شود، جایی که اکسیژن محلول در ≤0.5mg/L کنترل می شود و زمان ماند هیدرولیکی 2-4 ساعت است. دوز باید با بار هیدرولیکی فرآیند مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، هنگام تصفیه فاضلاب هیدروسولفیت سدیم با یک پتوی لجن بی هوازی بالا رونده (UASB)، دوز باید در ترکیب با بار لجن (0.4-1.2 کیلوگرم COD/kgMLSS·d) تنظیم شود، و مواد مغذی نیتروژن و فسفر باید برای حفظ COD:10:10:10:0 بین:10:10:10:0:0:0:1:0:0:0:0:00:00:00:000:00:00:00:000:00

کنترل عملی دوز باید از اصل "محاسبه نظری + کالیبراسیون تست در مقیاس کوچک" پیروی کند. ابتدا با استفاده از فرمول‌های دوز منبع کربن بر اساس غلظت‌های نیتروژن کل، نیتریت نیتروژن و اکسیژن محلول، تخمین اولیه‌ای انجام می‌شود و سپس دوز بهینه از طریق آزمایش‌های در مقیاس کوچک تعیین می‌شود. در حین کار، نشانگرهای لجن مانند SV30 و SVI باید پایش شوند. ساختار لجن شل ممکن است نشان دهنده عدم تعادل دوز منبع کربن باشد که نیاز به تنظیم دقیق به موقع دارد. علاوه بر این، فرمت سدیم را می توان با تبدیل CO2 تهیه کرد و کاربرد آن در تصفیه فاضلاب می تواند چرخه کربن را محقق کند. دوز را می توان در ترکیب با اهداف درمان کم کربن بهینه کرد.

به طور خلاصه، دوز فرمات سدیم باید بر اساس آزمایش کیفیت آب و سازگاری فرآیند، با هسته اصلی حفظ تعادل مواد مغذی میکروبی و اجتناب از اثرات بازدارنده و اتلاف منابع باشد. در کاربردهای عملی، تنظیم دینامیکی باید در ترکیب با داده‌های آزمایشی در مقیاس کوچک و نظارت بر عملیات انجام شود تا کارایی نیترات زدایی، عملکرد لجن و هزینه تصفیه را متعادل کند تا به تخلیه استاندارد و حداکثر فواید برسد.