8.2. Типы систем для биологического удаления фосфора

На всех станциях, предназначенных для удаления фосфора, обычно предусматриваются биологическое удаление фосфора и аэробное окисление органического вещества. Объясняется это тем, что для функционирования процесса микроорганизмы должны находиться поочередно то в аэробных, то в анаэробных условиях.

Биологическое удаление фосфора также можно объединить с нитрификацией/денитрификацией в реакторе с активным илом, но не с отдельным процессом нитрификации. Детальной информации относительно проектирования станций для биологического удале­ ния фосфора в литературе не так много, но можно ознакомиться, например, с работами [1, 4].

8.2.1. Биологическое удаление фосфора в сочетании с нитрификацией/денитрификацией при использовании внутреннего источника углерода

На рис. 8.2 представлены две наиболее типичные схемы процесса, в которых были предприняты попытки создать в анаэробном реакторе условия, напоминающие режим полного вытеснения. В первой схеме этого пытались достичь путем использования серии реакторов идеального перемешивания. Во второй применили длинный реактор полного вытеснения. Режим полного вытеснения обеспечивает существование в анаэробной зоне таких участков, где нитрат отсутствует, даже если он содержится в возвратном потоке от обработки ила. Весь нитрат удаляется в первой части анаэробного реактора (следовательно, он, вообще говоря, не яв­ ляется полностью анаэробным), т. е. в этой части реактора будет проходить денитрификация. Такая ситуация не очень желательна для биологического удаления фосфора, поскольку в указанных условиях расходуется легко разлагаемое органическое вещество, которое могло бы быть использовано для удаления фосфора.

Для биологического удаления фосфора используются органиче­ ские вещества сточной воды, равно как и вещества, образующиеся в анаэробном реакторе в процессе ферментации.

На рис. 8.3 представлен анаэробный реактор для биологического удаления фосфора.

веществом подразумевают уксусную кислоту или аналогичные небольшие органические молекулы.

ХПК легко разлагаемого вещества в анаэробном реакторе описывается первыми тремя членами уравнения массового баланса

(8.1).

Если нитрат вносится в анаэробный реактор, то это означает, что некоторое количество легко разлагаемого органического веще­ ства будет израсходовано на денитрификацию. Расход составляет

примерно 4-6 кг Х П К /кг NO3 —N.

Количество доступного легко разлагаемого вещества можно

за/ферментации гу,нАс •ехр(х(Т - 20))V2; расходование на денит­ рификацию: - J/NO3,HACQ5SNO3,5-

Используем следующие оценочные значения:

rv.HAc = 0,25 кг Х П К (8 )/(м 3 •сут);

х = 0,1 град- 1 ;

^'NOsjHAc = 5 кг Х П К /кг NO 3 —N.

Также считаем, что может быть удалено 0,05 кг Р /кг ХПК. Сле­ довательно, можно рассчитать максимальное количество фосфора,

которое будет удалено:

Здесь мы также условились, что было удалено все органическое вещество, т. е. концентрация легко разлагаемого органического вещества в стоке, обработанном в анаэробном реакторе, SHAC,2 = 0.

Пример 8.2. Рассчитайте максимально возможное количество фосфо­ ра, которое можно удалить в реакторе, описанном в примере 8.1, при 20 и 8 °С. Дополнительная информация: концентрация нитрата в потоке возвратного ила 3000 м3/сут составляет 0,003 кг NO3 —N /M 3.

Максимальное удаление фосфора означает, что S H A C ,2 =

S H AC.5 = 0 .