Principes de la biochimie à faible teneur en oxygène
La biochimie à faible teneur en oxygène permet principalement la dégradation de la matière organique et l'élimination de l'azote et du phosphore en contrôlant la concentration d'oxygène dissous (DO) dans l'environnement de réaction (généralement 0.2-0!.5 mg/l) et utilise l'activité métabolique des microorganismes dans des conditions de microoxygénation ou d'hypoxie.
Régulation du métabolisme microbien: un environnement à faible teneur en oxygène favorise l'activité des bactéries dénitrifiantes (étape anaérobie) et des bactéries accumulant des polyphosphate (étape alternée anaérobie/aérobie).Les bactéries dénitrifiantes utilisent de la matière organique pour réduire l'azote nitrate en azote, tandis que les bactéries accumulant du polyphosphate éliminent le phosphore par libération de phosphore anaérobie et absorption de phosphore aérobique.
Inhibition de l'expansion bactérienne filamenteuse: une faible dose de DO peut induire une micro-expansion bactérienne filamenteuse, mais en contrôlant d'autres paramètres tels que la charge et le pH,les performances de sédimentation des boues peuvent être maintenues, tout en utilisant la grande surface spécifique des bactéries filamenteuses pour améliorer l'efficacité de la dégradation des matières organiques.
Optimisation du métabolisme énergétique: dans des conditions d'oxygène faible, les cellules améliorent la production d'énergie par phosphorylation oxydative, tout en activant l'autophagie et les mécanismes de stress antioxydant,prolonger l'activité microbienne.
Le processus de débogage de la biochimie à faible teneur en oxygène
Vaccination et domestication des boues
- Ajouter des boues activées similaires ou identiques, dont la concentration initiale est contrôlée entre 1500 et 2500 mg/l.
- Dans la phase initiale, des sources de carbone telles que les matières fécales et l'amidon ont été ajoutées (COD 200-300mg/L), complétées par de l'azote et du phosphore (BOD: N: P=100:5L'expérience a montré que les taux de dépistage de l'infection par le médicament étaient inférieurs à la moyenne des taux de dépistage de l'infection.
- Déterminer l'activité des boues en observant l'apparence des protozoaires (par exemple les nématodes et les rotifères) au microscope.
Étape d'augmentation de charge
- étape initiale: la charge volumétrique est de 0,5-1,0 kg COD/m3·d, et la COD d'entrée est contrôlée à 1000-5000 mg/l.
- Phase de démarrage: augmenter progressivement la charge à 50% de la valeur de conception (environ 40 jours), surveiller la formation de boues granulaires et la production de gaz.
- étape de pleine charge: augmenter la charge à 100% (30-40 jours), ajuster le taux d'aération et le taux de reflux pour s'assurer que l'effluent respecte la norme.
Contrôle des paramètres environnementaux
- Température: température moyenne anaérobie (30-40 °C) ou basse (15-20 °C), évitant des fluctuations importantes.
- PH: section anaérobie 6,5 à 8.0, section aérobie 7-8.5.
- Potentiel de réduction d'oxydation (ORP): stade d'hydrolyse -100~+100mV, stade de production de méthane -150~-400mV.
Questions relatives à la gestion opérationnelle
Surveillance des paramètres clés
- oxygène dissous (DO): 0,2-0,5 mg/l dans la phase anoxique et 1-3 mg/l dans la phase aérobie, afin d'éviter une inhibition excessive de la dénitrification ou de faibles niveaux pouvant faire flotter les boues.
- Rapport carbone/azote (C/N): maintenir le BOD5/TKN à 4-6 et ajouter des sources de carbone externes (comme l'acide acétique et le méthanol) si elles sont insuffisantes.
- Nitrate d'azote: l'azote d'azote dans l'influent de la section anoxique est contrôlé à 10 à 20 mg/l et ajusté par le rapport de reflux interne (200% à 400%).
Exception
- Expansion de la boue: la micro-expansion des bactéries filamenteuses (SVI ≤ 150) est acceptable. Si elle est excessive, elle peut être contrôlée par augmentation du DO, ajustement du pH ou ajout de coagulants.
- Faible efficacité de dénitrification: Vérifiez si la source de carbone est suffisante, si le reflux interne est raisonnable, ou augmentez la THS dans la zone anoxique (2-4 heures).
Optimisation de l'économie d'énergie
-Utilisation de l'aération par conversion de fréquence pour contrôler le DO et réduire la consommation d'énergie.
- Surveillance en temps réel de l'état de dénitrification à l'aide d'ORP et ajustement dynamique de la dose de la source de carbone.
Maintenance de routine
- déverser régulièrement les boues et maintenir l'âge des boues (SRT) entre 10 et 20 jours.
- Surveiller les changements dans les phases biologiques et détecter rapidement l'activité microbienne anormale.
