단기 질산화작용과 단기 탈질작용이란 무엇입니까?

생물학적 탈질 분야에서는 단거리 질산화와 단거리 탈질이 두 가지 중요한 과정입니다. 그들은 전통적인 전체 범위의 질산화 및 탈질화 경로를 돌파하고 미생물 군집 구조를 조절하여 효율적인 질소 제거를 달성합니다.

01 단기 질산화

단기 질화는 생물학적 탈질 공정 중 특정 공정 제어 수단을 통해 암모니아 질소 산화 공정이 아질산염 단계까지만 진행되는 공정, 즉 암모니아 질소(NH₄⁺)가 먼저 아질산염으로 산화되는 공정을 말합니다( NO2⁻), 아질산염은 더 이상 질산염(NO₃⁻)으로 산화되지 않습니다. 이 과정은 주로 암모니아 산화 박테리아(AOB)의 활성 강화와 질산화 박테리아(NOB)의 활성을 효과적으로 억제하는 데 달려 있습니다. 단기 질산화의 장점은 산소 소모량과 탄소원 수요를 줄이고 후속 탈질 단계의 부하를 줄여 전체 시스템의 탈질 효율을 향상시키는 것입니다.

영향을 미치는 요인 및 최적화 전략:

DO 농도: 질산화 박테리아를 억제하고 암모니아 산화 박테리아에 유익을 주기 위해서는 DO를 0.5-1.5 mg/L로 엄격하게 제어해야 합니다.

온도 및 pH 값: 적절한 온도(20~30℃)와 중성~약알칼리성 pH 환경이 안정적인 작동에 도움이 됩니다.

단기 질산화.

SRT(슬러지 연령): SRT를 적절하게 단축하는 것은 단기적인 질산화 박테리아의 선택적 배양에 도움이 됩니다.

유입수 부하: 충격으로 인한 단거리 질산화 시스템의 손상을 방지하기 위해 안정적인 암모니아 질소 부하를 유지하십시오.

02 단거리 탈질

단기탈질이란 기존의 탈질공정에서 NO₃⁻를 NO2⁻로 환원시키는 단계를 건너뛰고 질산염이나 아질산염을 직접 질소가스(N2)로 환원시키는 것을 말합니다. 이 과정에는 일반적으로 무산소 환경에서 탈질 반응을 위한 전자 수용체로 아질산염을 직접 사용할 수 있는 특수 탈질 박테리아가 필요합니다. 단거리 탈질은 전통적인 탈질 공정에서 생성되는 중간 생성물인 산화질소(NO)를 방지하여 환경 압력을 감소시킬 뿐만 아니라 총 질소 제거율을 향상시키고 유기 탄소원의 투입을 절약할 수 있습니다.

영향을 미치는 요인 및 최적화 전략:

무산소 환경: 엄격한 무산소 조건은 단거리 탈질의 기본이며 DO는 0.5mg/L 이하로 조절되어야 합니다.

pH 값: pH 6.0~8.0은 단거리 탈질균의 성장과 활동에 도움이 됩니다.

온도: 적당한 온도(20~30℃)는 탈질율을 높이는 데 도움이 됩니다.

탄소원 유형 및 공급: 쉽게 분해되고 효율적인 탄소원을 선택하고 탄소 공급을 적절하게 늘려 단거리 탈질을 촉진합니다.

반응기 내 흐름 상태 및 혼합: 국부적으로 과도한 산소 농도를 방지하기 위해 반응기 내에서 균일한 혼합을 보장합니다.

03단기간 질산화 및 탈질화를 달성하기 위해 미생물 군집을 규제하는 방법은 무엇입니까?

용존 산소 제어: 단기적인 질산화의 실현은 질산화 박테리아(NOB)의 활성 억제에 달려 있습니다. 일반적으로 반응기 내 용존 산소 농도는 암모니아 산화 박테리아(AOB)의 정상적인 작동을 보장하고 NOB의 성장을 억제할 수 있는 낮은 수준을 유지하기 위해 엄격하게 제어됩니다.

온도 및 pH 조절: 다양한 미생물 개체군은 환경 조건에 대한 적응력이 다릅니다. 반응기의 온도와 pH 값을 조정함으로써 표적 박테리아 군집의 활동을 선택적으로 촉진할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 특정 AOB는 더 낮은 온도나 특정 pH 범위 내에서 더 높은 활성을 가질 수 있습니다.

SRT(슬러지 연령) 및 HRT(유압 체류 시간) 최적화: 생물반응기의 슬러지 연령과 수리학적 체류 시간을 합리적으로 설정하면 NOB의 증식을 제거하거나 억제하면서 AOB를 선택적으로 농축하는 데 도움이 될 수 있습니다.

폭기 및 무산소 처리 교대: 간헐적인 폭기 또는 분할 처리를 사용하여 단기적인 질산화 및 단기적인 탈질화에 도움이 되는 환경 조건을 조성합니다. 예를 들어, 먼저 호기성 조건에서 암모니아성 질소를 아질산염으로 변환한 다음 신속하게 무산소 또는 혐기성 조건으로 전환하여 아질산염이 직접 질소로 환원되도록 합니다.

억제제 추가: 메탄올, 이소프로판올 등과 같은 특정 화학 물질은 NOB 억제제로 사용될 수 있으며, 이는 NOB의 활성을 효과적으로 억제하여 단기적인 질산화를 달성할 수 있습니다.

탄소원 추가 전략: 적절한 탄소원 첨가는 탈질 과정을 조절할 수 있으므로 아질산염은 질산염 이전에 전자 수용체로 사용되어 단기적인 탈질을 달성합니다.

요약하면, 일련의 정밀한 공정 제어 방법을 통해 하수처리 시스템에서 단기 질산화 및 단기 탈질 공정을 성공적으로 유도하고 안정적으로 운영함으로써 탈질 효율을 향상시키고 에너지 소비를 줄이며 부산물 발생을 줄일 수 있습니다.