Chers collègues dans le domaine du traitement de l'eau et nouveaux venus dans l'industrie,Aujourd'hui, nous allons parler de quelque chose qui peut sembler insignifiant dans le système de traitement des eaux usées mais joue un rôle crucial.
Lorsque les gens entendent le terme "source de carbone", leur première pensée est souvent des sources de carbone organiques comme le glucose ou l'acétate de sodium, qu'ils considèrent comme les piliers de l'élimination de l'azote et du phosphore.En conséquenceMais honnêtement, sans sources de carbone inorganiques, nos systèmes de traitement biologique pourraient "faire une crise de colère," conduisant à une forte baisse de l' efficacité du traitement.
Aujourd'hui, nous allons le décomposer étape par étape pour expliquer ce que sont réellement les sources de carbone inorganique et leur rôle dans le traitement des eaux usées.
Tout d'abord, nous devons clarifier: qu'est-ce qu'une source de carbone inorganique?
En termes simples, les sources de carbone inorganiques sont des composés de carbone qui manquent de liaisons carbone-hydrogène, autrement dit des sources de carbone sans saveur "organique".Les sources de carbone inorganique que nous rencontrons sont en fait seulement quelques types, tels que le bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude), le carbonate de sodium, le carbonate de calcium et l'acide carbonique formés par le dioxyde de carbone dissous dans l'eau.Contrairement aux sources de carbone organiqueLes sources de carbone inorganiques ont des structures plus simples, ce qui nécessite que les microbes " luttent " pour se décomposer avant de pouvoir être utilisés.les microbes peuvent les " absorber " directement ou les traiter légèrement pour les utiliserIl s'agit d'un avantage significatif dans les réactions biochimiques dans le traitement des eaux usées.
Quelqu'un pourrait demander: " N'avons-nous pas déjà des sources de carbone organique dans notre système de traitement des eaux usées pour fournir de l'énergie aux micro-organismes? Pourquoi avons-nous encore besoin de sources de carbone inorganique?" Vous frappez le clou sur la têteLe rôle des sources de carbone inorganique n'est pas seulement celui d'un "joueur de secours" dans de nombreux scénarios, il est en fait le "joueur principal".
Commençons par le processus de base du traitement des eaux usées, le processus d'élimination de l'azote. Comme vous le savez, l'élimination de l'azote repose principalement sur deux étapes: la nitrification et la dénitrification.Pendant la dénitrificationIl est vrai que les microorganismes ont besoin de sources de carbone organique comme donneurs d'électrons, mais le processus de nitrification ne peut pas se passer de sources de carbone inorganique!Les bactéries nitrifiantes sont des micro-organismes autotrophesQue signifie "autotrophe"? It means they don’t rely on consuming organic carbon for survival but instead absorb inorganic carbon sources and utilize the energy generated from oxidizing ammonia nitrogen to synthesize the cellular materials they needPensez-y: si le système de nitrification manque de sources de carbone inorganiques suffisantes, les bactéries nitrifiantes ne recevront pas assez de "nourriture" et leur croissance et leur reproduction seront limitées.En conséquenceLe résultat final est un supermarqueur d'hydraulines, le système entier étant directement dérivé.
Voici un exemple pratique courant: de nombreux flux d'eaux usées industrielles, telles que les eaux usées chimiques et les eaux usées de galvanoplastie,ont une teneur extrêmement faible en carbone organique mais des teneurs élevées en azote d'ammoniacLorsque ces eaux usées pénètrent dans le système de traitement biochimique, les sources de carbone organique disponibles sont insuffisantes pour la dénitrification, sans parler des besoins des bactéries nitrifiantes.Si nous ajoutons seulement des sources de carbone organique à ce stadeIl faut donc compléter les sources de carbone inorganiques comme le bicarbonate de sodium pour fournir aux bactéries nitrifiantes de la "nourriture"." Cela assure le bon déroulement de la réaction de nitrification et pose une base solide pour la dénitrification ultérieure et l' élimination de l' azote.
En plus de soutenir la réaction de nitrification, les sources de carbone inorganique ont une autre fonction cruciale: maintenir la stabilité du pH du système biochimique.la croissance microbienne a des exigences de pH très strictesLe réservoir aérobie nécessite généralement un pH compris entre 6,5 et 8.5Les réactions biochimiques dans le traitement des eaux usées, notamment la nitrification,produisent une grande quantité d'ions hydrogèneLorsque le pH diminue, non seulement l'activité des bactéries nitrifiantes est inhibée, mais les fonctions d'autres micro-organismes,comme les bactéries hétérotrophes dans les boues activées, sont également affectés.
À ce stade, des sources de carbone inorganiques comme le bicarbonate de sodium et le carbonate de sodium entrent en jeu.Ils neutralisent les ions hydrogène produits lors des réactions lorsqu'ils sont ajoutés au système.Par exemple, le bicarbonate de sodium réagit avec les ions hydrogène pour former du dioxyde de carbone et de l'eau, neutralisant efficacement l'acidité sans générer de sous-produits nocifs.Il complète également les sources de carbone pour les bactéries autotrophes, un scénario gagnant-gagnantLors de la mise en service sur place, nous rencontrons souvent des situations où le pH dans le réservoir aérobie continue de chuter.et l' activité microbienne suitCette manœuvre est pratiquement une "procédure standard" pour les ingénieurs en traitement des eaux.
En outre, dans le processus d'élimination améliorée du phosphore biologique (EBPR), les sources de carbone inorganique jouent également un rôle.L'élimination biologique du phosphore repose principalement sur des organismes accumulant des polyphosphate (OAP)., qui libèrent du phosphore dans la phase anaérobie tout en absorbant les acides gras volatils (AVV) et d'autres sources de carbone organique pour le stockage.Les OAP décomposent la matière organique stockée en énergie et absorbent excessivement le phosphoreCependant, si les eaux usées ne contiennent pas suffisamment de sources de carbone organique, en particulier une faible teneur en VFA, elles peuvent être utilisées pour la purification des eaux usées.Les processus de libération et d'absorption du phosphore des OAP peuvent être affectésDans de tels cas, l'ajout approprié de sources de carbone inorganiques, telles que les bicarbonates, peut aider au métabolisme des OAP et améliorer l'efficacité de l'élimination du phosphore.que la principale source de carbone pour l'élimination du phosphore biologique reste le carbone organique, avec des sources de carbone inorganique servant principalement des fonctions auxiliaires et complémentaires.
En outre, pour certains systèmes de traitement des eaux usées industrielles riches en sel et hautement toxiques, les avantages des sources de carbone inorganique sont encore plus évidents.Les substances toxiques contenues dans ces eaux usées peuvent inhiber l'activité des microorganismesLa structure des sources de carbone inorganiques est stable et n'est pas facilement détruite par les substances toxiques.Les microorganismes autotrophes ont une tolérance relativement plus élevée à la toxicitéPar conséquent, l'ajout de sources inorganiques de carbone peut aider à maintenir le métabolisme de base des micro-organismes et à s'assurer que le système de traitement des eaux usées ne s'effondre pas en raison d'une source de carbone insuffisante.
À ce stade, certains amis peuvent demander: "Comment ajouter des sources de carbone inorganique dans des applications pratiques?
Il faut que cela soit affiné, tout d'abord en fonction de la qualité de l'eau.pour les eaux usées à forte concentration d'azote ammonique et à faible teneur en carbone organiqueDans les réactions de nitrification, il est généralement préférable d'utiliser des sources de carbone inorganiques.pour chaque 1 mg d'ammoniac oxydé en azoteDans ce cas, il est nécessaire d'utiliser environ 7,14 mg d'ions bicarbonate (calculés en HCO −). Cette valeur est d'une grande valeur de référence dans notre débogage.Il est préférable d'ajouter en continu plutôt que soudainement à la fois, ce qui permet d'éviter des fluctuations drastiques du pH du système et de la concentration de la source de carbone, et de fournir un environnement de croissance stable pour les micro-organismes.il est important de faire attention à la combinaison avec des sources de carbone organiquePar exemple, la dénitrification nécessite des sources de carbone organiques, tandis que la nitrification nécessite des sources de carbone inorganiques.
Bien sûr, les sources de carbone inorganique ne sont pas omnipotentes, et elles ont aussi des limites. Par exemple, elles ne peuvent pas remplacer les sources de carbone organique comme principal donneur d'électrons pour la dénitrification,Les bactéries dénitrifiantes sont des micro-organismes hétérotrophes qui dépendent encore de sources de carbone organique pour leur approvisionnement en énergie.En outre, si le dosage est excessif, il peut également entraîner certains problèmes, tels qu'un pH élevé du système ou une alcalinité totale excessive des effluents, ce qui augmente la charge du traitement ultérieur.Donc, dans la pratique, nous devons ajuster la posologie sur la base des données de surveillance de la qualité de l'eau afin d'obtenir une "alimentation précise".
Il y a donc lieu d'insister sur la nécessité d'une réforme de la politique agricole commune et de la politique agricole commune.mais le meilleur partenaireLes sources de carbone inorganique jouent un rôle important dans le soutien des réactions de nitrification, la stabilisation du pH du système, l'élimination du phosphore biologique,et la lutte contre les eaux usées industrielles difficiles à dégrader.
Au cours des années de lutte dans l'industrie du traitement des eaux, nous pouvons toujours constater que des détails apparemment insignifiants sont souvent la clé pour déterminer l'effet du traitement.Les sources de carbone inorganique sont une telle présenceJ'espère que le partage d'aujourd'hui peut être utile à tout le monde,et j'invite également les collègues à discuter dans la section des commentaires sur les petites astuces et les expériences que vous avez acquises dans l'utilisation des sources de carbone inorganique dans les opérations pratiques!
