Principes en Processtechnologieën van Biologische Fosforverwijdering

I. Vormen van fosfor in afvalwater Fosfor in afvalwater bestaat voornamelijk in drie vormen: Anorganische fosfaten: H2PO4−, HPO42−, PO43− Polyfosfaten Organische fosfor In afvalwaterbehandeling,alle bacteriën nemen een bepaalde hoeveelheid fosfor op uit de omgeving om aan hun groeibehoeften te voldoenEen specifieke groep bacteriën die bekend staat als polyfosfaatophopende organismen (PAO's), ook wel fosfaatophopende bacteriën of fosforverwijderende bacteriën genoemd, heeft echter geen invloed op de gezondheid van de patiënt.kan fosfor opnemen in overmaat van zijn fysiologische behoeftenDoor deze fosforrijke slib te verwijderen, wordt fosfor uit het systeem verwijderd. Core Principles of Biological Phosphorus Removal The essence of biological phosphorus removal lies in driving PAOs through an "anaerobic phosphorus release – aerobic phosphorus uptake" cycle via alternating anaerobic and aerobic environments.

1. Anaërobe fase van fosforvrijstelling Onder anaërobe omstandigheden vinden de volgende belangrijke processen plaats:(1) Organische stoffen in het afvalwater worden door fermentatieve acidogene bacteriën omgezet in vluchtige vetzuren (VFZ's).. (2) Onder deze ongunstige anaërobe omstandigheden ontbinden PAO's hun intracellulaire polyfosfaatreserves.De geproduceerde energie wordt gedeeltelijk gebruikt voor het onderhoud van de cel en gedeeltelijk voor het actief opnemen van VFA's, die vervolgens worden omgezet en intracellulair worden opgeslagen als PHB (poly-β-hydroxybutyraat).(3) Het anorganische fosfaat dat wordt geproduceerd uit de ontbinding van het polyfosfaat wordt weer in het afvalwater vrijgegeven.. "
2. Aërobe fosfaatopname fase Bij binnenkomst in de aërobe omgeving: (1) PAO's metaboliseren de opgeslagen PHB aërobe wijze,het vrijgeven van aanzienlijke energie om proliferatie en andere fysiologische activiteiten te voeden. (2) Een deel van deze energie zorgt voor de actieve opname van fosfaten uit het afvalwater,Deze concentraties worden in de cel geaccumuleerd als polyfosfaten in overmatige hoeveelheden.." (3) Het afvalgeactiveerde slib, dat PAO's bevat die overtollig fosfor hebben opgenomen, vertegenwoordigt het uit het afvalwater verwijderde fosfor.Bij conventionele processen met geactiveerd slib wordt slechts ongeveer 12%~20% fosfor verwijderd door assimilatie.In tegenstelling hiertoe kunnen systemen die zijn ontworpen voor biologische fosforverwijdering een fosforgehalte van 5%­6% (drooggewicht) in slib bereiken, waarbij de verwijderingspercentages over het algemeen voldoende zijn om aan de lozingsnormen te voldoen.III.Factoren die van invloed zijn op de biologische verwijdering van fosfor
3. Anaërobe zone met opgeloste zuurstof (DO): moet strikt anaërobe zijn; zelfs nitraten (NO3−) moeten afwezig zijn.Behoud voldoende opgeloste zuurstof om voldoende fosforopname door PAO's te garanderen.
4. Slangretentietijd (SRT) SRT heeft een aanzienlijke invloed op de efficiëntie van het verwijderen van fosfor ¢ kortere SRT geeft betere prestaties:SRT = 30 dagen → ~40% verwijderingspercentage SRT = 17 dagen → ~50% verwijderingspercentage SRT = 5 dagen → maximaal 87% verwijderingspercentage
5. Temperatuur Optimaal bereik: 5 ̊30°C.
6. pH-waarde Optimaal bereik: 6 ̊8.
7. BOD5 Belasting Een BOD5/TP-verhouding > 20 is een fundamentele vereiste voor een effectieve verwijdering van fosfor.meer volledige anaërobe afgifte leidt tot meer daaropvolgende aerobe opname.
8. Nitraatconcentratie Nitraatgehalten in de anaërobe zone moeten onder 2 mg/l worden gehouden. Wanneer COD/TKN > 10 is, wordt het remmende effect van nitraten verzacht.
9. Oxidatie-reductiepotentieel (ORP) 表格 Zone ORP-bereik Aerobische zone +40 tot +50 mV Anoxische zone -160 tot -5 mV IV. Biologische fosforverwijderingsprocessen
10. Anaërobe-oxieproces (A/O-proces) Proceskenmerken: Hydraulische retentietijd (HRT): 3×6 uur Gemengde vloeibare suspensieve vaste stoffen (MLSS) in beluchtingsvat: 2×700.Efficiëntie van de verwijdering van fosfor: 000 mg/l: ~ 70%; afvoer TP < 1 mg/l Slib Fosforgehalte: ~ 4% (hoge mestwaarde) SVI < 100; goede afzetting, bestand tegen bulking
11. Phostripproces (gecombineerd biologisch-chemisch) Het Phostripproces integreert biologische en chemische verwijdering van fosfor:(1) De hoofdstroom wordt door conventionele biologische behandeling (anaërobe-aërobe) behandeld. (2) Een zijstroom van terugkerend geactiveerd slib komt in een ontlastingstank waar fosfor onder anaërobe omstandigheden vrijkomt.(3) Kalk wordt toegevoegd aan de fosforrijke supernatant voor chemische neerslag. (4) Het verwijderde slib wordt teruggestuurd naar het hoofdstroomsysteem.1% laag kalkverbruik SVI < 100; slib legt zich gemakkelijk neer, verdikt zich en ontwatert; hoge voedingswaarde/meststofwaarde;De kern van de biologische verwijdering van fosfor ligt in het cyclische mechanisme van "afgifte-opname" van PAO's, aangedreven door afwisselende anaërobe-aërobe omstandighedenDe mate waarin anaërobe fosfor vrijkomt, bepaalt rechtstreeks de capaciteit voor latere aerobe opname.Strikt onderhoud van de anaërobe omgeving (afwezigheid van zowel opgeloste zuurstof als nitraten) is van cruciaal belang voor een succesvolle biologische verwijdering van fosforBovendien zijn een geschikte SRT, een voldoende koolstofbron en een geschikte pH essentiële factoren om een hoge verwijderingsefficiëntie te garanderen.