تقنية معالجة المياه الملوثة بنسبة عالية من الأمونيا باستخدام عملية الأكسدة الهوائية/شبه الهوائية في مرحلة واحدة (معدل إزالة الأمونيا يصل إلى 94%)

Thread Content

نطاق التطبيق: مياه التسرب من مكبات النفايات، ومياه الرواسب الناتجة عن محطات معالجة المياه، بالإضافة إلى مياه فضلات الحيوانات والدواجن ذات نسبة النيتروجين العالية ونسبة C/N المنخفضة.
المبدأ الأساسي: تعتمد هذه التقنية على توفير كمية محدودة من الأكسجين واستخدام تصميم خاص للمفاعل، مما يسمح ببدء عملية إزالة النيتروجين بشكل ذاتي في نفس المفاعل، وذلك في وقت قصير. كما أن هذه التقنية تحل مشكلة مصدر المواد اللازمة لبدء عملية إزالة النيتروجين، وطريقة التشغيل بسيطة وسهلة، مما يقلل من صعوبة تشغيل النظام ويقصر من وقت البدء في العمل. خطوات العملية: أولاً، يتم وضع الحمأة داخل مفاعل التفاعل المتسلسل ذو الغشاء البيولوجي لإزالة النيتروجين بشكل ذاتي ； إنشاء نظام ميكروبي يتكون بشكل أساسي من بكتيريا النيتريزة وبكتيريا النيترات، في ظروف نقص الأكسجين ووجود كمية قليلة من مصادر الكربون العضوي ； من خلال تقييد توفير الأكسجين، يتم السيطرة على أكسدة نيتروجين الأمونيا إلى مرحلة الأحماض النيتروزية، وذلك لتعزيز نمو بكتيريا النيتريزة وكبح نمو بكتيريا النيترات، وبالتالي إنشاء نظام ميكروبي يهيمن عليه بكتيريا النيتريزة ； على أساس مرحلة الحمض الفرعي المستقرة، يتم تعديل البيئة الداخلية للمفاعل وتحسينها من خلال تعديل طريقة التهوية والتحكم في مستوى الأكسجين المذاب، مما يساعد على نمو بكتيريا النيتريزة وبكتيريا أكسدة الأمونيا في الظروف اللاهوائية وتراكمها، وبالتالي تفعيل نظام إزالة النيتروجين الذاتي ذو المرحلة الواحدة. الميزات التقنية أو الهندسية الرئيسية: تشغيل مفاعل إزالة النيتروجين الذاتي ذو المرحلة الواحدة على أساس تحقيق حالة الأس الفوق-أوموسي، وذلك لمعالجة مياه التسرب من مدافن النفايات، ومياه الحمأة الناتجة عن محطات معالجة المياه، بالإضافة إلى مياه الفضلات الناتجة عن تربية الدواجن، وهي مياه ذات نسبة عالية من النيتروجين ونسبة منخفضة من C/N. حالة الترويج: محطة معالجة المياه التابعة لشركة بايشيي يي بانيا للمنتجات الغذائية ذات المسؤولية المحدودة، وتبلغ قدرتها الإنتاجية 1200 طن/سنة. مثال نموذجي (أ) نبذة عن المشروع: يقع مشروع محطة معالجة المياه التابعة لشركة بايشييي بانيا للمواد الغذائية المحدودة في منطقة بايشييي بمدينة تشونغتشينغ، وتبلغ قدرته على المعالجة 1200 طن/سنة. بدأ البناء في يونيو 2011، واكتمل البناء في منتصف سبتمبر ليبدأ التشغيل الرسمي ويستمر حتى اليوم. يتعامل بشكل أساسي مع مياه الصرف الناتجة عن فضلات الخنازير والبط والدواجن المؤقتة، بالإضافة إلى مياه الصرف الناتجة عن عمليات الذبح والمعالجة. (ثانياً) المؤشرات التقنية: وفقاً لتقرير الفحص الصادر عن مكتب مشاريع المياه في مدينة تشونغتشينغ، فإن نسبة إزالة مادة COD تبلغ في المتوسط 96%، بينما تبلغ نسبة إزالة النيتروجين الأمونيائي 94%، ونسبة إزالة TN تبلغ 86%. تصل جودة المياه الناتجة عن المعالجة إلى المستوى الأول من معايير انبعاث الملوثات في صناعة تجهيز اللحوم. تقلل منشأة معالجة المياه هذه من انبعاثات النيتروجين الكلية بمقدار 0.14 طن سنويًا، ومن انبعاثات الفوسفور الكلية بمقدار 0.05 طن، كما تقلل من انبعاثات COD بمقدار 2.5 طن. يمكن أيضًا استرداد غاز البيوغاز بمعدل ≥1.0 متر مكعب/（متر مكعب·يوم) ； معدل إزالة COD من مخلفات تربية الدواجن والماشية ≥ 75%. (ثالثاً) تكاليف الاستثمار: يعتمد هذا المشروع على استخدام معدات تقنية كاملة، دون الحاجة إلى أعمال بناء، ويبلغ إجمالي التكاليف أكثر من 550 ألف يوان. تكلفة الاستثمار لكل طن من المياه هي 0.98 ألف يوان. عمر المعدات الرئيسية أكثر من 15 عامًا. (٤) تكاليف التشغيل: يُمكن لهذه العملية دمج عمليتي إنتاج الميثان عن طريق النتردة وإزالة النيتروجين بشكل ذاتي في عملية واحدة، مما يسمح بإزالة مؤشر COD في المياه الملوثة، بالإضافة إلى النيتريت والأمونيا في نفس الوقت. كما يمكن هذا النظام توفير 40% من مصادر الكربون، و25% من الأكسجين المطلوب، بالإضافة إلى تقليل كمية الحمأة المنتجة بنسبة 300%. تُظهر بيانات التشغيل على مدار أكثر من ثلاث سنوات أن كمية المياه الملوثة التي يتم معالجتها سنويًا تبلغ 1200 طن، وأن تكلفة التشغيل السنوية تصل إلى 0.55 ألف يوان، أي أن تكلفة معالجة كل طن من المياه تبلغ 4.6 يوان.