【دليل عملي】 كيفية زراعة نظام نيترة مختصر

تعتمد النترتة المختصرة، كإحدى العمليات الأساسية لإزالة النيتروجين بكفاءة في معالجة مياه الصرف الصحي، على مبدأ الإثراء الانتقائي للبكتيريا المؤكسدة للأمونيا (AOB) مع تثبيط نشاط البكتيريا المؤكسدة للنتريت (NOB) من خلال ظروف بيئية خاضعة للتحكم ومعايير تشغيلية. تحقق هذه العملية تحويلًا موجهًا لنيتروجين الأمونيا إلى نتريت. مع مزايا مثل انخفاض استهلاك الطاقة، ودورات تفاعل قصيرة، ومتطلبات قلوية ضئيلة، يعد الاستزراع الموحد أمرًا بالغ الأهمية لضمان تشغيل عملية مستقر وفعال. النقاط الفنية الرئيسية هي كما يلي:

1. فحص وتكييف الحمأة الملقحة

تحدد جودة الحمأة الملقحة بشكل مباشر كفاءة بدء تشغيل النترتة المختصرة. يجب إعطاء الأولوية للحمأة المنشطة لخزان التهوية في محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية أو الحمأة المنترتة المختصرة المتكيفة، مع الحفاظ على نسبة ترسيب الحمأة (SV30) عند 20٪ -30٪ وتركيز MLSS بين 3000-5000 مجم / لتر، مما يضمن عدم وجود رائحة كبيرة وأداء ترسيب جيد. يجب التحكم في حجم التلقيح عند 15٪ -20٪ من الحجم الفعال للمفاعل. بعد التلقيح، ابدأ مرحلة التكييف: اضبط تركيز نيتروجين الأمونيا الأولي في المدخلات على 50-80 مجم / لتر، وحافظ على معدل تحميل حجمي يبلغ 0.1-0.2 كجم NH4 + -N / (م ³؛ ·؛ د). بمجرد استقرار معدل إزالة نيتروجين الأمونيا فوق 70٪، قم بزيادة تركيز نيتروجين الأمونيا في المدخلات تدريجيًا بنسبة 20٪ -30٪ أسبوعيًا حتى الوصول إلى الحمل التصميمي، وبالتالي تعزيز القدرة على التكيف البيئي والنشاط الأيضي لـ AOB من خلال التكيف التدريجي.

2. التحكم في المعلمات

(1) التحكم في درجة الحرارة

درجة حرارة النمو المثلى لـ AOB هي 25-35 درجة مئوية، حيث يكون معدل أكسدة الأمونيا أعلى بكثير من معدل NOB. أثناء الاستزراع، يجب التحكم في تقلب درجة حرارة المفاعل في حدود ± 1 درجة مئوية، والتي يمكن الحفاظ عليها باستخدام معدات مثل حمام مائي بدرجة حرارة ثابتة أو غلاف تسخين. عندما تنخفض درجة الحرارة عن 15 درجة مئوية، يجب تقليل حمل المدخلات بشكل مناسب لمنع فشل العملية بسبب تثبيط نشاط AOB.

(2) تنظيم الأكسجين المذاب (DO)

تتمثل إحدى نقاط التحكم الأساسية للنترتة المختصرة في الحفاظ على بيئة منخفضة الأكسجين، مع التحكم الصارم في تركيز الأكسجين المذاب (DO) عند 0.5-1.0 مجم / لتر. يتم تحقيق تنظيم DO الدقيق عن طريق تعديل شدة التهوية (باستخدام أوضاع التهوية المستمرة أو المتقطعة منخفضة الكثافة). تعمل البيئة منخفضة الأكسجين على تثبيط تكاثر البكتيريا المؤكسدة الهوائية (NOB) بشكل كبير مع تلبية المتطلبات الأيضية الهوائية الدقيقة للبكتيريا المؤكسدة للأمونيا (AOB). إذا تم استخدام مفاعل حيوي للغشاء الحيوي، فإن البيئة الدقيقة اللاهوائية داخل الغشاء الحيوي يمكن أن تعزز بشكل أكبر الإثراء الانتقائي لـ AOB.

(4) تقسيم المغذيات

يجب أن تفي المدخلات بالمتطلبات الغذائية لنمو AOB، مع التحكم في نسبة النيتروجين إلى الفوسفور (N: P) عند 10: 1. بالإضافة إلى ذلك، يجب استكمال العناصر النزرة مثل المغنيسيوم والحديد والمنغنيز (بتركيزات تتراوح من 0.1 إلى 1.0 مجم / لتر) لتوفير دعم أساسي للعامل المساعد لعملية التمثيل الغذائي لـ AOB. يجب تجنب التركيزات العالية للمواد السامة أو الضارة (مثل المعادن الثقيلة والمضادات الحيوية وما إلى ذلك) في المدخلات لمنع التثبيط غير القابل للعكس للنشاط الميكروبي.

ثالثًا. مراقبة وتنظيم عملية الاستزراع

خلال فترة الاستزراع، يجب إنشاء آلية مراقبة روتينية لقياس تركيزات نيتروجين الأمونيا ونيتروجين النتريت ونيتروجين النترات في المدخلات والمخرجات يوميًا، مع مراقبة درجة الحموضة والأكسجين المذاب (DO) ودرجة الحرارة والقلوية والمعلمات الأخرى في نفس الوقت.

في المرحلة الأولية (1-2 أسابيع)، يجب أن ينصب التركيز على معدل إزالة نيتروجين الأمونيا وأداء ترسيب الحمأة. إذا كان معدل إزالة نيتروجين الأمونيا أقل من 50٪، فيجب الحفاظ على الحمل الحالي حتى تتكيف المجموعة الميكروبية.

خلال المرحلة الانتقالية (2-4 أسابيع)، فإن الاهتمام الأساسي هو مراقبة معدل تراكم النتريت (NO2--N / (NO2--N + NO3--N)). عندما يستقر معدل التراكم عند 80٪ أو أعلى، يمكن زيادة الحمل تدريجيًا.

في المرحلة المستقرة (4-6 أسابيع)، من الضروري التأكد من أن معدل تراكم النتريت هو &ge؛ 90٪ وأن معدل إزالة نيتروجين الأمونيا هو &ge؛ 85٪، مما يشير إلى أن نظام النترتة المختصرة قد وصل إلى حالة ناضجة.

إذا حدث تكاثر مفرط لـ NOB (زيادة مستمرة في تركيز نيتروجين النترات) أثناء عملية الاستزراع، فيمكن اتخاذ تدابير مثل رفع درجة الحرارة (إلى 30-35 درجة مئوية)، وتقصير وقت التهوية، أو تنفيذ التجويع قصير الأجل (إيقاف المدخلات لمدة 1-2 أيام) لتثبيط نشاط NOB. إذا انخفض نشاط AOB، فمن الضروري التحقيق فيما إذا كانت معلمات مثل درجة الحموضة و DO ودرجة الحرارة تنحرف عن النطاق الأمثل، وتعديلها على الفور، واستكمال العناصر الغذائية.

رابعًا. تدابير لضمان تشغيل عملية مستقرة

بمجرد أن ينضج نظام النترتة المختصرة، من الضروري الحفاظ على معلمات تشغيلية مستقرة وتجنب التقلبات الشديدة في حمل المدخلات ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والعوامل الأخرى. يجب تنفيذ تصريف الحمأة بانتظام للحفاظ على تركيز MLSS ضمن نطاق 3000-6000 مجم / لتر، مما يمنع شيخوخة الحمأة. عندما تكون هناك تغييرات كبيرة في جودة المدخلات، يجب اعتماد نهج تعديل الحمل التدريجي للسماح للمجتمعات الميكروبية بوقت للتكيف. من خلال إجراءات الاستزراع الموحدة والتحكم التشغيلي الدقيق، يمكن تحقيق تشغيل مستقر وفعال لعملية النترتة المختصرة، مما يضع الأساس للتكامل اللاحق لعملية إزالة النتروجين أو عملية أناموكس.