Is fadhb choitianta agus dhúshlánach iad tiúchan neamhghnácha ocsaigin tuaslagtha (DO) in ionaid chóireála fuíolluisce, rud a chuireann isteach ní hamháin ar cháilíocht eisiltigh ach freisin d’fhéadfadh imoibriú slabhrach toirtithe sloda agus tomhaltas fuinnimh méadaithe a spreagadh. I dteannta le gnáthchoigeartuithe aeraithe agus bearta réamhchóireála uisce, soláthraíonn an méid seo a leanas réitigh ardchéime d’aimhrialtachtaí DO ó thrí ghné: teicneolaíochtaí nuálacha éigeandála, athstruchtúrú agus optamú córais, agus comhtháthú teicneolaíochta trasdisciplíneach.
Teicneolaíochtaí Nuálaíocha Éigeandála: Aincheist Tiúchana DO a shárú go tapa
(I) Teicneolaíocht Aeraithe Feabhsaithe
Teicneolaíocht Aeraithe Nanobubble
Prionsabal agus Buntáistí: Nanabubbles, le trastomhas de ach 10-200 nm, tá achar dromchla mór ar leith, luas ardú mall, agus éifeachtacht ard tuaslagtha. I gcomparáid le modhanna aeraithe traidisiúnta, is féidir le haerú nanobubble úsáid ocsaigine a mhéadú go dtí os cionn 80%, atá 2-3 huaire níos mó ná aeraithe microporous. I gcásanna éigeandála le titim tobann i dtiúchan DO, is féidir le nana-bhoilgeoga leibhéil ocsaigine tuaslagtha san uisce a mhéadú go tapa gan tionchar a imirt ar an bpobal miocróbach.
Cás Iarratais: Tháinig méadú tobann ar thiúchan ábhar orgánach insilteach in ionad cóireála fuíolluisce ceimiceach, rud a fhágann gur thit an tiúchan ocsaigine tuaslagtha (DO) ó 2.5 mg/L go 0.8 mg/L. Tar éis gníomhachtú éigeandála an chórais aeraithe nana-bhoilgeog, tháinig laghdú ar an tiúchan DO go dtí os cionn 2 mg/L laistigh de 30 nóiméad agus d'fhill sé ar na gnáthleibhéil tar éis 2 uair an chloig, ag seachaint an riosca go sáródh eisilteach caighdeáin.
Córas Éigeandála Aeraithe Ocsaigin Pure
Cásanna Infheidhme: Nuair nach féidir le gnáthchórais aeraithe freastal ar éilimh éigeandála ocsaigine, is féidir aerú ocsaigine íon a úsáid mar fhorlíonadh éigeandála. Soláthraítear ocsaigin ard-tiúchana trí umair stórála ocsaigine leachtacha nó trí ghineadóirí ocsaigine agus déantar é a instealladh go díreach isteach san umar cóireála bitheolaíoch, rud a mhéadaíonn an tiúchan DO go suntasach i mbeagán ama. Tá éifeachtacht aistrithe ocsaigine aeraithe ocsaigine íon 5-10 n-uaire níos mó ná an aeraithe aeir, rud a fhágann go bhfuil sé thar a bheith oiriúnach le haghaidh cóireáil éigeandála ar shuaití ard-ualaigh nó teipeanna trealaimh aeraithe.
Réamhchúraimí: Tá gá le rialú docht ar an ráta insteallta ocsaigine le haghaidh aeraithe ocsaigine íon chun tiúchain DO ró-ard a sheachaint as a dtiocfaidh nimhiú miocróbach. Ina theannta sin, tá ocsaigin íon sách costasach agus níor cheart í a úsáid ach mar bheart éigeandála gearrthéarmach, ní le húsáid fhadtéarmach leanúnach. Le linn buaic-thréimhsí urscaoilte fuíolluisce glantacháin umar coipthe, d'úsáid ionad cóireála fuíolluisce grúdlainne aerú ocsaigine íon chun tiúchan cobhsaí ocsaigine tuaslagtha (DO) de thart ar 3 mg/L a choinneáil, rud a chinntigh dianscaoileadh éifeachtach ábhar orgánach.
(II) Teicneolaíocht Feabhsúcháin Mhiocróbach Feabhsaithe
Dáileadh Spriocdhírithe ar Ghníomhairí Miocróbacha Feidhmiúla:
Roghnú Gníomhairí agus Iarratas: Roghnaítear gníomhairí miocróbacha feidhmiúla sonracha lena bhfeabhsú bunaithe ar chineálacha éagsúla aimhrialtachtaí DO. Mar shampla, nuair a bhíonn tomhaltas DO mall mar gheall ar ghníomhaíocht sloda neamhleor, is féidir le gníomhairí díghrádaithe díghrádaithe an-éifeachtach (cosúil le Bacillus agus Pseudomonas) cumas meitibileach miocróbach a fheabhsú go tapa agus tomhaltas ocsaigine a mhéadú. Nuair a bhíonn tiúchan DO ró-ard, cuirtear oibreáin mhiocróbacha dínitríneacha leis chun imoibrithe dínitriúcháin a úsáid chun an iomarca ocsaigine a ithe.
Forbairt Gníomhaire Miocróbach Saincheaptha: Comhoibríonn roinnt gléasraí cóireála fuíolluisce le hinstitiúidí taighde chun gníomhairí miocróbacha cumaisc saincheaptha a fhorbairt bunaithe ar cháilíocht uisce insilteach agus struchtúr pobail mhiocróbach. D'aimsigh gléasra cóireála fuíolluisce cógaisíochta, trí anailís a dhéanamh ar a phobal miocróbach sloda, go raibh easpa tréithchineálacha ann a dhíghrádaíonn antaibheathaigh ar leith. Tar éis feidhmiú spriocdhírithe oibreán miocróbach cumaisc, tháinig laghdú ar an tiúchan DO ó 5 mg/L go 2.8 mg/L, agus tháinig méadú 40% ar an ráta bainte antaibheathach. Teicneolaíocht Tógála Mear Biofilm
Roghnú Iompróir agus Modh Foirmithe Biofilm: Cuirtear iompróirí bitheolaíocha ar fionraí (cosúil le spúinse polúireatán nó ceramsite) leis an umar cóireála bitheolaíoch. Úsáidtear teicneolaíocht foirmithe biofilm tapa chun biofilm a chruthú ar dhromchla an iompróra. Tá struchtúr cobhsaí, friotaíocht turraing láidir ag an bpobal miocróbach sa biofilm, agus féadann sé gníomhaíocht a choinneáil fiú faoi choinníollacha luaineachtaí móra tiúchana DO. Ag baint úsáide as aerú agus meascadh in éineacht le ionaclú na speiceas baictéarach ceannasach, is féidir foirmiú bithscannáin a chríochnú laistigh de 7-10 lá, ag méadú cumas cóireála an chórais bhitheolaíoch 20% -30%.
Torthaí an Iarratais: Tháinig laghdú ar ghníomhaíocht sloda in ionad cóireála fuíolluisce cathrach agus bhí an iomarca nítrigine amóinia ina eisilteach mar gheall ar luaineachtaí fadtéarmacha tiúchana DO. Trí iompróirí bitheolaíocha ceramsite a chur leis agus ionaclú le baictéir nítriúcháin, chobhsaigh an tiúchan DO ag 2-3 mg / L tar éis foirmiú bithscannáin, agus mhéadaigh an ráta a bhaint nítrigine amóinia ó 60% go 95%, rud a chuir feabhas mór ar an ráta comhlíonta cáilíochta eisilteach.
Athstruchtúrú agus Optamú Córais: Deireadh a chur le Bunchúiseanna Neamhghnácha NÁ
(I) Uasghrádú Bealaí Próisis agus Claochlú
Optamú Próisis AO ilchéime-
Tionchar Deighilte agus Aerúchán Beacht: Baintear rialú beacht amach ar thiúchan DO i gcriosanna éagsúla trí phróiseas AO ilchéimeanna a uasghrádú go próiseas ilchéimeanna AO, trí rialú aeraithe neamhspleách inseachanta agus neamhspleách. Mar shampla, sa -chrios anocsa den chéad chéim, rialaítear an tiúchan DO go<0.5 mg/L to enhance denitrification; in the aerobic zone, the aeration rate is adjusted according to the influent load to stabilize the DO concentration at 2-4 mg/L. After adopting the multi-stage AO process, a wastewater treatment plant reduced the DO concentration fluctuation range from ±1 mg/L to ±0.3 mg/L, and the denitrification efficiency increased by 30%.
Umar dríodraithe Idirmheánach a Chur leis: Trí umar dríodraithe idirmheánach a chur leis an bpróiseas ilchéimeanna AO, baintear amach rialú ar leith ar aischur sloda agus ar aischur deochanna measctha. Is féidir leis an umar dríodrú idirmheánach roinnt sloda a bhaint, ag laghdú an tiúchan sloda sa chrios aeróbach ina dhiaidh sin agus ag laghdú tomhaltas ocsaigine; ag an am céanna, is féidir leis an tuairisceán deochanna measctha níos mó níotráite a iompar isteach sa chrios anocsach, feabhas a chur ar éifeachtúlacht dínitriúcháin. Laghdaigh gléasra cóireála fuíolluisce i bpáirc thionsclaíoch an tiúchan DO sa chrios aeróbach 0.5 mg/L agus laghdaigh tomhaltas fuinnimh aeraithe 15% trí umar dríodraithe idirmheánach a chur leis.
Optimization Deep Próiseas MBR: Leagan Amach an Mhodúil Scannáin agus Coigeartú Modh Aeraithe: I mbith-imoibreoir membrane (MBR), is féidir an dáileadh tiúchana DO a rialú go héifeachtach trí leagan amach modúl membrane agus modh aeraithe a bharrfheabhsú. Úsáidtear meascán d'aerú bun agus aeraithe taobh chun freastal ar éileamh ocsaigine na miocrorgánaigh agus fórsa lomadh á ghiniúint chun cosc a chur ar shalú membrane. Ag an am céanna, ceadaíonn monatóireacht ar líne ar an tiúchan DO san umar membrane coigeartú fíor-ama ar an ráta aeraithe, rud a choscann aerú iomarcach a bhféadfadh tiúchan ard DO bheith mar thoradh air. Tar éis an leas iomlán a bhaint, chobhsaigh an tiúchan DO sa chóras MBR de ghléasra cóireála fuíolluisce gléasra próiseála bia ag 1.5-2.5 mg / L, agus leathnaíodh an timthriall glantacháin membrane ó 30 lá go 60 lá.
MBR mar aon le Próisis Ard-ocsaídiúcháin: Nuair a bhíonn an tiúchan DO sa chóras MBR neamhghnácha mar gheall ar ábhar orgánach athréimseach sna hioniltigh, cuirtear próisis ocsaídiúcháin chun cinn (cosúil le ocsaídiú ózóin agus ocsaídiú Fenton) le chéile chun réamhchóireáil a dhéanamh ar an insilteach. Is féidir le hard-ocsaídiú ábhar orgánach ath-chailitheach a dhianscaoileadh ina shubstaintí in-bhithmhillte go héasca, ag laghdú an ualach cóireála bithcheimiceach agus ag cobhsú tiúchan DO. Tar éis próiseas cúpláilte ózóin MBR a ghlacadh, tháinig méadú ar thiúchan DO ó 1.2 mg/L go 2.2 mg/L in ionad cóireála fuíolluisce dathúcháin agus priontála ó 1.2 mg/L go 2.2 mg/L, agus mhéadaigh a ráta bainte COD ó 75% go 90%.
(II) Aisghabháil agus Athchúrsáil Fuinnimh
Díleá Anaeróbach Sloda le haghaidh Giniúint Cumhachta agus Aeraithe
Prionsabal an Phróisis: Cuirtear sloda barrachais isteach sa díleáiteoir anaeróbach. Úsáidtear an bithghás ginte chun leictreachas a ghiniúint trí chealla breosla, ag soláthar cumhachta don trealamh aeraithe. Ag an am céanna, tá an díleáite tar éis díleá anaeróbach saibhir i gcothaithigh cosúil le nítrigin agus fosfar, is féidir a chur ar ais chuig an umar bithcheimiceach chun cothaithigh mhiocróbach a athlánú, meitibileacht mhiocróbach a chur chun cinn, agus tiúchan DO a chobhsú. Bhuail gléasra cóireála fuíolluisce, trí dhíleá anaeróbach sloda le haghaidh giniúna cumhachta, 30% d'éileamh leictreachais an chórais aeraithe, rud a shábháil thart ar 800,000 yuan i gcostas leictreachais gach bliain, agus ag an am céanna feabhas a chur ar chobhsaíocht tiúchan DO 25%.
Rialú Tuairisceáin Díleácha: Rialú go docht ar an ráta sreafa tuairisceáin díleáite chun fás miocróbach iomarcach a sheachaint mar gheall ar chothaithigh iomarcacha, rud a mhéadódh tomhaltas ocsaigine. Trí mhonatóireacht a dhéanamh ar thiúchan nítrigine agus fosfair san umar cóireála bitheolaíoch, coigeartaítear an cion den athchúrsaíocht sciodair bithgháis, arna rialú go ginearálta ag 5% -10% den ráta sreafa insilteach.
Aisghabháil Teas Dramhaíola agus Rialú Teochta Uisce
Bailíonn an córas aisghabhála teasa dramhaíola teas dramhaíola a ghintear le linn cóireála fuíolluisce (cosúil le diomailt teasa ó threalamh aeraithe agus giniúint teasa ó dhíleá anaeróbach), agus é a thiontú go huisce te trí chóras caidéil teasa chun teocht an uisce san umar cóireála bitheolaíoch a rialáil. Is fachtóir ríthábhachtach é teocht an uisce a dhéanann difear do thuaslagthacht ocsaigine agus ar ghníomhaíocht mhiocróbach. Cuidíonn teocht an uisce a choinneáil ag 20-30 céim le tuaslagthacht ocsaigine a chobhsú agus déanann sé gníomhaíocht mhiocróbach a bharrfheabhsú. D'ardaigh gléasra cóireála fuíolluisce i dtuaisceart na Síne, trína chóras aisghabhála teasa dramhaíola, teocht an uisce ina umar cóireála bitheolaíoch ó 12 céim go 22 céim sa gheimhreadh, mhéadaigh an tiúchan ocsaigine tuaslagtha (DO) 0.8 mg/L, agus d'fheabhsaigh éifeachtacht cóireála 20%.
Teocht an Uisce agus Co-rialú: Bunaítear samhail comhrialaithe idir teocht an uisce agus tiúchan DO. Nuair a ardaíonn an teocht an uisce, méadaítear an ráta aeraithe go cuí chun cúiteamh a dhéanamh ar an laghdú ar thuaslagthacht ocsaigine; nuair a thiteann an teocht an uisce, laghdaítear an ráta aeraithe chun tiúchan ró-ard DO a chosc. Cinntíonn an rialú dinimiciúil seo go bhfanann an tiúchan DO cobhsaí laistigh de raon oiriúnach.
Comhtháthú Teicneolaíochta Tras-tionscail: Réitigh Nuálaíocha chun Aimhrialtachtaí a Dhéanamh
(I) Feidhmiú IoT agus Teicneolaíochtaí Sonraí Móra
DO Tiúchan Córas Tuar Chliste agus Réamhrabhaidh
Anailís Comhleá Sonraí Il{{0}: Nuair a dhéantar faisnéis ilfhoinse a chomhtháthú amhail cáilíocht an uisce insilteach, cainníocht uisce, paraiméadair oibriúcháin trealaimh aeraithe, agus sonraí meitéareolaíochta, bunaítear samhail réamh-mheasta tiúchana DO trí mhóranailís sonraí. Is féidir leis an tsamhail seo treochtaí tiúchana DO a thuar 24 uair roimh ré. Nuair a sháróidh an tiúchan DO tuartha an raon gnáth, spreagann sé rabhadh luath go huathoibríoch agus cuireann sé moltaí optamaithe ar aghaidh. Bhain an córas luathrabhaidh cliste ag gléasra cóireála fuíolluisce ráta cruinnis de 95% amach, rud a laghdaigh an t-am freagartha chun aimhrialtachtaí tiúchana DO a láimhseáil ó 2 uair go 30 nóiméad.
Cianrialú agus Oibríocht Gan Fhoireann: Bunaithe ar theicneolaíocht IoT, baintear amach rialú iargúlta ar threalamh aeraithe agus bainistíocht gan fhoireann ar umair chóireála bitheolaíocha. Is féidir le hoibreoirí monatóireacht a dhéanamh ar thiúchan DO agus stádas oibriúcháin trealaimh i bhfíor-am trí APP soghluaiste nó ríomhaire, agus paraiméadair cosúil le ráta aeraithe agus cóimheas ais sloda a choigeartú go cianda. Tar éis an córas oibríochta gan fhoireann a ghlacadh, d'ardaigh gléasra cóireála fuíolluisce i gceantar sléibhtiúil a ráta cobhsaíochta tiúchana DO go 98%, agus laghdaigh costais saothair 60%. Insamhladh agus Optamú Córas Cúpla Digiteach
Tógáil Umar Bithcheimiceach Fíorúil: Tógtar múnla fíorúil den umar bithcheimiceach ag baint úsáide as teicneolaíocht dhigiteach cúpla chun insamhail a dhéanamh ar dháileadh tiúchan DO agus ar phróisis meitibileach mhiocróbacha faoi choinníollacha tionchair agus paraiméadair oibriúcháin éagsúla. Trí thurgnaimh fhíorúla, déantar paraiméadair cosúil le straitéisí aeraithe agus cóimheasa tuairisceáin sloda a bharrfheabhsú, agus ansin cuirtear an réiteach is fearr i bhfeidhm ar tháirgeadh iarbhír. D'aimsigh gléasra cóireála fuíolluisce, trí insamhalta córas cúpla digiteach, gur fheabhsaigh coigeartú an spásála ceann aeraithe ó 1.2 méadar go 1 méadar aonfhoirmeacht tiúchan DO 20%, agus bhí an éifeacht iarbhír tar éis modhnú comhsheasmhach leis na torthaí insamhalta.
Insamhladh Lochtanna agus Druileanna Éigeandála: Insamhladh cásanna tiúchana neamhghnácha DO (cosúil le teip trealaimh aeraithe agus turraingí ualaigh ionchuir) sa chóras cúpla digiteach, agus déantar druileanna éigeandála fíorúla chun cumas freagartha na n-oibreoirí a fheabhsú. Trí dhruileanna arís agus arís eile, d'éirigh le hoibreoirí níos mó eolach ar na nósanna imeachta láimhseála d'aimhrialtachtaí DO, agus laghdaíodh an t-am freagartha éigeandála iarbhír 40%.
(II) Forbairt Ábhair Nua agus Ardtrealaimh
Ábhair Scannáin Chliste Aeraithe
Saintréithe agus Buntáistí Ábhar: Tá porosacht ard, éifeachtacht aistrithe ocsaigine ard, agus cumas láidir frith-smálaithe ag an ábhar membrane aeraithe cliste nua. Déanann an sciath cliste ar an dromchla membrane méid pore a choigeartú go huathoibríoch de réir tiúchan DO. Nuair a bhíonn an tiúchan DO ró-ard, crapadh na pores, ag laghdú aistriú ocsaigine; nuair a bhíonn an tiúchan DO ró-íseal, leathnaíonn na pores, ag méadú aistriú ocsaigine. Tá éifeachtacht aistrithe ocsaigine an scannáin aeraithe Chliste níos mó ná 50% níos airde ná mar a bhaineann le cinn aeraithe traidisiúnta, agus laghdaítear tomhaltas fuinnimh 30%.
Ionchais Feidhmchláir: Tá an t-ábhar membrane aeraithe cliste ag céim an scála píolótach faoi láthair agus táthar ag súil go gcuirfear i bhfeidhm é sna 3-5 bliana amach romhainn. Léiríonn torthaí scála píolótach ó institiúid taighde nach bhfuil ach ±0.2 mg/L sa raon luaineachta tiúchana DO san umar cóireála bitheolaíoch ag baint úsáide as an membrane aeraithe Chliste, agus tá an éifeacht cóireála i bhfad níos fearr ná mar a bhaineann le córais aeraithe traidisiúnta.
Róbait Monatóireachta Ama Réadmhaoine DO Faoi Uisce
Gnéithe: Tá braiteoir ardchruinneas DO, anailísí cáilíochta uisce agus ceamara ar an róbat faoi uisce. Is féidir leis nascleanúint a dhéanamh go huathoibríoch laistigh den umar cóireála bitheolaíoch, monatóireacht a dhéanamh ar thiúchan DO agus paraiméadair cháilíocht an uisce i réimsí éagsúla i bhfíor-am. Tarchuireann an robot sonraí chuig an seomra rialaithe lárnach trí chumarsáid gan sreang, rud a ligeann d'oibreoirí an dáileadh tiúchana DO a thuiscint go hintuigthe agus limistéir le leibhéil DO neamhghnácha a aithint go pras.
Iarratas Nuálaíoch: Tar éis robot monatóireachta DO faoi uisce a thabhairt isteach, d'aimsigh gléasra cóireála fuíolluisce mór crios marbh le tiúchan íseal DO i gcúinne an umar cóireála bitheolaíoch. Trí leagan amach an chinn aeraithe a choigeartú, cuireadh deireadh le dáileadh tiúchana DO míchothrom, feabhas a chur ar éifeachtacht iomlán cóireála 10%.
Conclúid: Chun tiúchain neamhghnácha DO a réiteach, ní mór an smaointeoireacht thraidisiúnta a bhriseadh agus teicneolaíochtaí nuálacha éigeandála a chomhcheangal, atógáil agus barrfheabhsú córais, agus comhtháthú teicneolaíochta trasdisciplíneach chun réitigh éagsúlaithe agus illeibhéil a thógáil. Ó bhearta éigeandála gearrthéarmacha ar nós aeraithe nana-bhoilgeog agus oibreán feidhmiúil baictéarach a chur leis, go dtí an leas iomlán a bhaint as córais san fhadtéarma trí uasghrádú próisis agus aisghabháil fuinnimh, agus chomh fada le teicneolaíochtaí ceannródaíocha amhail feidhmchláir IoT agus forbairt ábhar nua, soláthraíonn gach teicneolaíocht smaointe nua chun tiúchain neamhghnácha DO a réiteach. Sa todhchaí, le dul chun cinn leanúnach teicneolaíochta agus nuálaíocht, beidh rialú tiúchan DO níos cruinne agus níos éifeachtaí, ag soláthar ráthaíocht láidir d'oibriú cobhsaí gléasraí cóireála fuíolluisce agus caighdeáin cháilíochta uisce a bhaint amach.