كيف تحسب مصادر الكربون؟ بعد قراءة هذه المقالة، سوف تفهم!

في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي الحديثة، يعد إضافة مصادر الكربون خطوة تشغيلية حاسمة.الغرض هو تعزيز نمو النشاط الأيضي للميكروبات عن طريق توفير مصادر الكربون العضوي اللازمة، وبالتالي تحقيق إزالة فعالة للمغذيات مثل النيتروجين والفوسفور من مياه الصرف الصحي.الحساب الدقيق لكميات مصدر الكربون المضاف لا يتعلق فقط بتحسين كفاءة المعالجة، ولكنها تؤثر مباشرة على تكاليف التشغيل والفوائد البيئية.
مبدأ الحساب الأساسي للجرعة من مصدر الكربون 01
يعتمد حساب جرعة مصدر الكربون أساسا على عوامل مثل نسبة BOD5/COD ومعدل إزالة النيتروجين المطلوبة. يمكن التعبير عن صيغة الحساب الأساسية على أنها::جرعة مصدر الكربون (حسب COD) = ((COD النظرية المطلوبة للتجريد - COD قابلة للتحلل البيولوجي في مياه الصرف الصحي والمياه الخام) × معامل التحويل.عادة ما يتم تحديد معامل التحويل على أساس الخبرة الهندسية الفعلية أو اختبارات محاكاة المختبر.
02 عوامل تؤثر على جرعة مصدر الكربون
في عملية معالجة مياه الصرف الصحي ، يقتضي إضافة مصادر الكربون كشرط ضروري لنمو الميكروبات وتجريد النترات النظر بشكل شامل في عوامل متعددة ،بما في ذلك ولكن لا تقتصر على ما يلي:
مؤشرات رصد جودة المياه: نسبة C/N (نسبة الكربون للنيتروجين): النسبة بين COD (الطلب الكيميائي على الأكسجين) والنيتروجين الكلي (TN) أو نيتروجين Kjeldahl (TKN) في مياه الصرف الصحي.لضمان عملية التطهير الكامل، عادة ما تكون هناك حاجة للحفاظ على نسبة C/N مناسبة ، مثل ما بين 4: 1 و 6:1محتوى النيتروجين الأمونيا: عندما يتجاوز نسبة النيتروجين الأمونيا في مياه الصرف الصحي المعيار،من الضروري استكمال مصدر الكربون لتحقيق التوازن في نظام التفاعل وتحسين سلامة التنزيفمتطلبات مرحلة المعالجة البيولوجية: مرحلة زراعة الوحل النشط و مرحلة التربية: في هذه المرحلة،تحتاج الكائنات الدقيقة إلى مصادر كافية من الكربون لتعزيز التكاثر السريع والتكيف مع البيئة. إذا كان مصدر الكربون في المياه الخام غير كافية، هناك حاجة إلى إضافات إضافية. عملية التطهير: استنادا إلى تصميم عملية التطهير،تحديد النوع المناسب ونقطة حقن مصدر الكربون لضمان إمكانية استخدام مصدر الكربون بفعالية في خزان التطهير، لتجنب فقدان أو استهلاك مبكر.
قابلية مياه الصرف الصحي للتحلل الحيوي: أنواع المواد العضوية وصعوبة التحلل • أنواع مختلفة من مصادر الكربون العضوي لها اختلافات كبيرة في التوافر الحيوي للميكروبات.وينبغي اختيار مصادر الكربون ذات الجزيئات الصغيرة التي من السهل تحطيمها، ويجب النظر في قدرتها على تلبية الاحتياجات الأيضية للميكروبات تحت ظروف محددة.
الاقتصاد والسلامة: تكلفة مصدر الكربون: يجب أن يكون لمصدر الكربون المختار فوائد اقتصادية عالية ، أي أنه يمكن أن يحقق تأثيرات معالجة جيدة مع تقليل تكاليف التشغيل إلى أدنى حد ممكن.سلامة التخزين والاستخدام: يجب أن يكون مصادر الكربون المضافة مثل الميثانول وحمض الخل، الخ مستقرًا جيدًا في التخزين وآمن في الاستخدام لمنع التسرب والتلوث البيئي أو مخاطر السلامة.
مرونة التحكم في العملية: موقع نقطة الجرعة وطريقة: تحديد الموقع الأمثل لنقطة الجرعة بناءً على خصائص تدفق العملية.مثل ما إذا كان في المنطقة غير السمية أو اللاهوائية، وما إذا كان يجب اتخاذ جرعة مستمرة أو متقطعة.
التأثير البيئي والقيود التنظيمية: مخاطر التلوث الثانوي: ضمان أن إضافة مصادر الكربون لن تسبب انبعاثات ملوثة جديدة والامتثال للوائح البيئية.فقط من خلال الجمع بين جميع العوامل المذكورة أعلاه يمكن صياغة استراتيجية إضافة مصدر الكربون معقولة علميا، تحسين عدم التوازن الفعال لمصادر الكربون في مياه الصرف الصحي وتحسين أداء نظام معالجة مياه الصرف الصحي بأكمله.

طريقة لحساب كمية مصدر الكربون المضاف في 03
يعد حساب جرعة مصدر الكربون خطوة حاسمة في معالجة مياه الصرف الصحي ، تستخدم لاستكمال الكربون العضوي المطلوب لنمو الميكروبات وتعزيز عمليات التحلل الحيوي.وهنا طريقتان مختلفتان للحساب: طريقة حساب بسيطة تستند إلى الطلب على إزالة النيتروجين: عند استخدام إجمالي النيتروجين في مياه الصرف الصحي كمرجع،يمكن استخدام الصيغة التالية لحساب كمية مصدر الكربون الخارجي الذي يجب إضافته (حسب الطلب الكيميائي على الأكسجين COD): Cm = 20N - C ، حيث يمثل Cm كمية مصدر الكربون الخارجي الذي يحتاج إلى إضافة (mg / l أو kg / d ، اعتمادًا على وحدة V) ؛ 20 هو نسبة CN ،والتي هي نسبة الكتلة النظرية للكربون المستهلك لكل جرام من النيتروجين؛ N هي كمية الكيلدال الكلي للنيتروجين (TKN) التي تحتاج إلى إزالتها (mg/l أو kg/d) ؛ C هو الفرق بين مصدر الكربون بين تدفق الدخول والدخول ،الذي هو الفرق بين COD المتاحة في نظام معالجة مياه الصرف الصحي و COD المطلوبة الفعلية (mg/l أو kg/d)طريقة الحساب القائمة على فرق COD ومعدل مساهمة COD: تحديد جرعة مصدر الكربون على أساس فرق COD ومعدل مساهمة COD (يمكن تطبيقه على مجموعة أوسع من السيناريوهات ،بالنظر إلى التدفق، التدفقات الخارجة، وقيم COD المستهدفة): جرعة مصدر الكربون (kg/d) = فرق COD (kg/d) / معدل مساهمة COD.الفرق في COD يشير إلى فجوة COD التي يتم الحصول عليها عن طريق طرح قيمة COD الفعلية للدخول من قيمة COD المستهدفة في خزان المعالجةيشير معدل مساهمة COD إلى نسبة مصادر الكربون المضافة التي يمكن تحويلها إلى COD خلال عملية التفاعل الكيميائي الحيوي.يجب تحديد اختيار طرق الحساب المناسبة على أساس معايير نوعية المياه الخاصة، وتدفق العملية، والاحتياجات الغذائية للنظام الميكروبي.