Denitrificatie- en fosforverwijderingsprocessen komen steeds vaker voor bij de behandeling van afvalwater. Het overschrijden van het stikstofgehalte in het behandelde water brengt echter vaak uitdagingen met zich mee tijdens de operationele praktijk. Daarom kan het begrijpen en beheersen van de belangrijkste parameters van de denitrificatieverwijderingsprocessen de soepele werking van het systeem en de naleving van de effluentnormen garanderen.
Slibbelasting en leeftijd
Biologische nitrificatie is een proces met lage belasting, met een F/M-verhouding die doorgaans tussen 0.05 en 0.15 kgBOD/kgMLVSS·d ligt. Hoe lager de belasting, hoe completer de nitrificatie, waardoor NH-N efficiënter wordt omgezet in NO–N. Overeenkomend met een lage belasting is de slibretentietijd (SRT) in een biologisch nitrificatiesysteem over het algemeen langer omdat nitrificerende bacteriën langere generatiecycli hebben. Als de slibretentietijd van het biologische systeem te kort is en de slibconcentratie laag, zullen nitrificerende bacteriën niet gedijen, wat resulteert in ineffectieve nitrificatie. De optimale SRT is afhankelijk van factoren zoals temperatuur. De SRT bedraagt doorgaans tussen de 11 en 23 dagen voor biologische systemen die primair gericht zijn op denitrificatie.
Recirculatieverhouding en hydraulische retentietijd
De recirculatieverhouding bij biologische nitrificatiesystemen is over het algemeen hoger dan bij traditionele actiefslibprocessen. Dit komt omdat de mengvloeistof in biologische nitrificatiesystemen al veel nitraat bevat. Als de recirculatieverhouding te laag is, blijft het actiefslib langer in de nabezinker, wat leidt tot denitrificatie en slibflotatie. De recirculatieverhouding wordt doorgaans geregeld tussen 50% en 100%. Ook de hydraulische verblijftijd in de biologische nitrificatiebeluchtingstank is langer dan bij actiefslibprocessen en bedraagt minimaal 8 uur. Dit komt omdat de nitrificatiesnelheid veel lager is dan de verwijderingssnelheid van organische verontreinigende stoffen, waardoor langere reactietijden nodig zijn.
BOD5/TKN-verhouding
Hoe groter de BZV5/TKN-verhouding, hoe kleiner het aandeel nitrificerende bacteriën in het actiefslib, wat resulteert in een lagere nitrificatiesnelheid onder dezelfde bedrijfsomstandigheden; omgekeerd: hoe kleiner de BZV5/TKN-verhouding, hoe hoger de nitrificatie-efficiëntie. Uit operationele praktijken in veel gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties is gebleken dat het optimale BZV5/TKN-bereik rond de 2 tot 3 ligt.
Opgeloste zuurstof
Nitrificerende bacteriën zijn obligate aëroben die hun activiteit stopzetten zonder zuurstof. Bovendien hebben nitrificerende bacteriën een veel lagere zuurstofopname dan bacteriën die organisch materiaal afbreken. Nitrificerende bacteriën zullen zonder voldoende zuurstof niet “concurreren” om de zuurstof die ze nodig hebben. Daarom is het noodzakelijk om de opgeloste zuurstof in de aërobe zone van het biologische zwembad boven de 2 mg/l te houden, en in speciale gevallen moet het gehalte aan opgeloste zuurstof worden verhoogd.
Temperatuur en pH
Nitrificerende bacteriën zijn ook gevoelig voor temperatuurveranderingen. Wanneer de afvalwatertemperatuur onder de 15°C daalt, neemt de nitrificatiesnelheid aanzienlijk af en stopt de fysiologische activiteit onder de 5°C. Daarom is de overschrijding van ammoniak-stikstof in het afvalwater duidelijker zichtbaar in afvalwaterzuiveringsinstallaties, vooral in de noordelijke regio's tijdens de winter. Nitrificerende bacteriën zijn gevoelig voor pH-veranderingen; hun biologische activiteit is het sterkst binnen een pH-bereik van 8 tot 9. Wanneer de pH lager is dan 6.0 of hoger dan 9.6, wordt de biologische activiteit van nitrificerende bacteriën geremd en heeft deze de neiging te stoppen. Daarom moet de pH van het gemengde vloeistof in het biologische nitrificatiesysteem zodanig worden geregeld dat deze groter is dan 7.0.
Hierboven vindt u informatie over de oorzaken en oplossingen van overschrijdingen van ammoniak-stikstof (NH4) bij de afvalwaterzuivering. Als u nog steeds gerelateerde vragen heeft, neem dan gerust contact op met SPERTA.
Sjanghai SPERTA Environmental Technology Co., Ltd. is al vele jaren gespecialiseerd in het produceren van waterbehandelingsproducten. Het bedrijf heeft zijn eigen MBR-membraantechnologie, een compleet technisch team en pre-sales en after-sales service. Als u een behoefte heeft, neem dan gerust contact met ons op.
