أكسدة الأمونيا اللاهوائية (أناموكس) تشير إلى عملية أكسدة الأمونيا إلى النيتروجين في ظل نقص الأكسجين مع النتريت كمستقبل إلكتروني ، وتتم هذه العملية بواسطة فئة فريدة من نوعها من البكتيريا اللاهوائية التغذية الذاتية المعروفة باسم أكسدة الأمونيا اللاهوائية (AnAOB).“”

اكت ش اف تكن ول وج يا An ammo x إ ز الة ال ني ت روج ين ك سر الإ د راك التق لي دي إ ز الة ال ني ت روج ين إ ز الة ال ني ت روج ين الت غذ ية ، لا تحتاج إلى إ ض افة مص در الك رب ون الع ض وي ك مت بر ع الإ لك تر ون ، ولا تحتاج إلى الكثير من الت ه وية ، يمكن أن تكون فعال ة إ ز الة ال ني ت روج ين مي اه الص رف الص حي ، وال ح جم الأع لى مع دل إ ز الة ال ني ت روج ين ي صل إلى 9. 5 kg N/(m & sup 3; d) ، أع لى بك ثير من عملي ات إ ز الة الن تر التق لي دية (م عد ل إ ز الة ال ني ت روج ين الح ج مي 0. 50 ك جم N/(m & sup 3;(د) ، وف قا لب يان ات الت ش غ يل الأ جن ب ية ، تب ل غ تك لف ة المع ال جة 0. 75 ي ورو/ك غ N ، وهو أقل بك ثير من تك لف ة المع ال جة الب ي ول وج ية التق لي دية لإ ز الة ال ني ت روج ين من 2 إلى 5 ي ورو/ك غ N ، ول عد م الح اجة إلى إ ض افة مص در الك رب ون الع ض وي ، و ارت فاع عب ء إ ز الة ال ني ت روج ين ، وان خ ف اض تك ال يف الت ش غ يل ، وال مس اح ة الصغيرة ، وقد تم ال اعت راف بها با عت بار ها الأك ثر اقتص ادا في الوقت الح الي ، واحدة من أكثر عملي ات إ ز الة ال ني ت روج ين الب ي ول وج ية است دام ة.··<····

أولا - مبدأ العملية

استناداً إلى استكشاف الطاقة الحرة الكيميائية، وجد برودا إمكانية إنتاج N2 مباشرة من NH4 + مع NO2 - في ظل نقص الأكسجين، واعتبر أنه جزء مفقود من دورة النيتروجين الطبيعية.وقد قام مولدر وفان دي غراف بأول مرة بتجربة هذه العملية في منتصف التسعينيات، ومنذ ذلك الحين كان هناك اهتمام كبير بهذه العملية.معادلة تفاعل الأكسدة اللاهوائية للأمونيا هي:

NH 4 + + 1.32NO 2- + 0.066HCO 3- + 0.13H +→

1.2N 2 + 0.26NO 3- + 0.066CH 2 O0.5N0.15 + 2.03H 2 O

وقد اقترح فان دي غراف وآخرون مسار التمثيل الغذائي المحتمل لأنموكس من خلال تجربة التتبع، وهو أيضا مسار التمثيل الغذائي المحتمل المعترف به حاليا لأكسدة الأمونيا اللاهوائية من نوع النتريت، ويتألف ذلك أساسا من عمليتين: أولا، التمثيل الغذائي (القدرة الإنتاجية)، أي الأمونيا كمانح للإلكترونات، والنتريت كمتلقي الإلكترونات، وكلاهما يتفاعل بنسبة 1: 1 لإنتاج النيتروجين، وتخزين الطاقة المنتجة في شكل ATP؛ الثاني هو الابتنائية ، أي النيتريت كمستقبل للإلكترون لتوفير قوة تخفيض ، واستخدام ثاني أكسيد الكربون ومصدر الكربون وكذلك ATP المنتج عن الانهيار الغذائي لتوليف المواد الخلوية ، وإنتاج النترات في هذه العملية.

ثانياً - التقدم المحرز في تطبيقات الهندسة

في الوقت الحاضر ، أصبحت تكنولوجيا إزالة النيتروجين الذاتي Anammox ناضجة بشكل متزايد ، ولم تعد في المرحلة المختبرية ، في التطبيقات الهندسية العملية ، في عام 2002 ، قامت شركة باركر ببناء مفاعل أكسدة الأمونيا اللاهوائية الإنتاجية الأولى في العالم في محطة معالجة مياه الصرف الصحي دوكافين في روتردام ، هولندا ، باستخدام نظام شارون - Anammox لمعالجة الحمأة المجففة.منذ ذلك الحين ، استمر مشروع أكسدة الأمونيا اللاهوائية الهندسية في الارتفاع في جميع أنحاء العالم ، وحاليا ، تمتلك مشاريع Anammox الهندسية أكثر من 200 في جميع أنحاء العالم ، معظمها يقع في أوروبا.في السنوات الأخيرة ، نمت مشاريع هندسة أناموكس في الصين بسرعة أيضًا.

الآن أنشئت أو قيد الإنشاء محطة Anammox لمعالجة مياه الصرف الصحي، والهدف الرئيسي هو مياه الصرف الصحي عالية الأمونيا النيتروجين، بما في ذلك المياه الهضمية الحمأة، الترشح القمامة، المياه البيولوجية المطبخ، ومياه الصرف الصحي تربية، ومياه الصرف الصحي الكوك، ومياه الصرف الصحي المخمرة ومياه الصرف الصحي رقاقة أشباه الموصلات، على الرغم من أن مياه الصرف الصحي في هذه المجالات لديها تطبيقات الهندسية Anammox، ولكن لا تزال هناك بعض المشاكل التي تحتاج إلى تحسين، وحل، في حين أن بعض المجالات الأخرى عالية الأمونيا النيتروجين المي المياه الصرف الصحي يجب استكشافها.

01 التقدم المحرز في التطبيق الهندسي لمياه الصرف الصحي البلدية

1.التقدم المحرز في تطبيق الهندسة الرئيسية لمياه الصرف الصحي الحضرية

في السنوات الأخيرة ، تسارع عملية التحضر باستمرار ، وتزايد الضغط على صناعة معالجة مياه الصرف الصحي الحضرية ، والحاجة الملحة إلى إيجاد طريقة فعالة اقتصاديا وبيئيا مناسبة للتنمية المستدامة لمعالجة مياه الصرف الصحي الحضرية.كمية مياه الصرف الصحي الحضرية كبيرة، ومحتوى الأمونيا النيتروجين ودرجة حرارة المياه منخفضة نسبيا، والمكونات أيضا أكثر تعقيدا، في التيار الرئيسي من محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية تطبيق الهندسة Anammox لديها بعض الصعوبة.

وفيما يتعلق بمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية الرئيسية، كانت محطة ستراس لمعالجة مياه الصرف الصحي في النمسا أول خطوة في اتجاه أكسدة الأمونيا اللاهوائية الرئيسية.يبلغ حجم المعالجة اليومية لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي 38000 طن ، وتستخدم عملية AB ، وتحول المياه الداخلة معظم المواد المعلقة والمواد العضوية القابلة للذوبان في مياه الصرف الصحي من خلال امتزاز الحمأة النشطة العالية الحمل ، واستخدامها في نظام هضم الحمأة لإنتاج الغاز الحيوي ؛ بعد ذلك ، تدخل مياه الصرف الصحي في عملية إكسدة الأمونيا الهوائية الرئيسية ، وأكسدة جزء من NH3-N في مياه الصرف الصحي إلى NO2-NO ؛ بعد ذلك ، فإن الجزء اللاهوائي يجعل NH3-N المتبقي يحدث أكسدة الأمونيا اللاهوائية لإنتاج N2 ، وتحكم المياه المخرج في حوالي 5mg / L.

وقد استبدل المصنع عملية إزالة النيتروجين الذاتي DEMON (نوع من أكسدة الأمونيا اللاهوائية) عملية SBR الأصلية، وذلك عن طريق التحكم في درجة الحموضة، وفرز AnAOB باستخدام الدوارة الهيدروليكية، وإعادة التدفق السفلي من الدوارة إلى DEMON لإثراء AnAOB، في حين أن التجفيف يعاد إلى عملية الجزء B.من خلال إعادة تغذية AnAOB الثابتة والثراء لعملية التدفق الجانبي إلى العملية الرئيسية ، وتشكيل حبيبات الحمأة في نظام العملية الرئيسية ، فإن معدل إزالة النيتروجين الإجمالي السنوي أعلى من 80٪ ، وتحقيق TN المياه الناتجة <5mg / L ، ونيتروجين الأمونيا <1.5mg / L.في الوقت نفسه ، يشتهر المصنع أيضًا في جميع أنحاء العالم لتحقيق الاكتفاء الذاتي الكامل من الطاقة وفائض القدرة الإنتاجية.

حققت محطة تشانغي لمعالجة مياه الصرف الصحي في سنغافورة أول مشروع في العالم لأكسدة الأمونيا الذاتية التغذية الرئيسية دون التطعيم في عملية التدفق الجانبي.معالجة المصنع مياه الصرف الصحي البلدية تصل إلى 800،000 طن / يوم، واعتماد عملية الحمأة المنشطة المياه تدخل مرحلة (SFAS)، خزان نقص الأوكسجين والخلية الهوائية نسبة الحجم من 1: 1، والتي تحقق تراكم النتريت في الخلية الهوائية، ويحدث تفاعل أكسدة الأمونيا اللاهوائية في الخلية نقص الأوكسجين، والعملية الرئيسية لإزالة النيتروجين الذاتي في المصنع تساهم 62٪ في إزالة TN.درجة حرارة المياه المرتفعة للمصنع هي ميزة طبيعية لتحقيق تراكم مستقر للنيتروز ، ونقص الأكسجين ، التشغيل التناوبي الهوائي ، وخصائص العملية القصيرة العمر الطين هي السبب الرئيسي لتحقيق أكسدة الأمونيا المستقرة.

إن محطتي معالجة مياه الصرف الصحي المذكورتين أعلاه هما محطتان لمعالجة مياه الصرف الصحي الوحيدتان في العالم لتحقيق عملية أكسدة الأمونيا اللاهوائية في الجزء الرئيسي.تطبيق تكنولوجيا Anammox في محطة معالجة مياه الصرف الصحي الرئيسية ، تحتاج إلى حل بعض القضايا الرئيسية ، مثل كيفية بدء مشروع Anammox بسرعة في درجة حرارة منخفضة ، وكيفية ضمان نمو وإثراء AnAOB في المفاعل ، وكيفية ضمان التشغيل المستقر لمشروع أكسدة الأمونيا اللاهوائية في درجة حرارة منخفضة ، إلخ.

2.التقدم المحرز في هندسة التدفق الجانبي لمياه الصرف الصحي في المناطق البلدية

مصنع معالجة مياه الصرف الصحي الجانبية مياه الصرف الصحي عموما تشير إلى مكثف الحمأة، والحمأة الهضم، وما إلى ذلك، كمية المياه عادة صغيرة جدا، لا تمثل سوى 1-2٪ من إجمالي المياه، ولكن التركيز المياه مرتفع جدا، تركيز النيتروجين الأمونياك عادة ما يصل إلى 1000 ملغ / لتر، تركيز عال من النيتروجين الأمونياك يجعل تركيز الأمونياك الحرة أيضا عالية نسبيا، يمكن أن تمنع جيدا أكسدة النتريت البكتيريا (NOB).وبالإضافة إلى ذلك، مياه الصرف الصحي الجانبية عموما من خلال الهضم اللاهوائي لاستعادة مصدر الكربون، يمكن أن تقلل من نسبة الكربون والنيتروجين، وفي الوقت نفسه، فإن عملية الهضم اللاهوائي سوف تنتج الحرارة، ودرجة حرارة المياه المخرجة عموما يمكن أن تصل إلى 30 درجة مئوية.“”ارتفاع الأمونيا نيتروجين، انخفاض نسبة الكربون نيتروجين، ودرجة حرارة المياه العالية، وهذه هي الشروط الهامة لتحقيق أكسدة الأمونيا اللاهوائية، وبالتالي، تم بناء أكسدة الأمونيا اللاهوائية مياه الصرف الصحي في المدينة أكثر من نصف المشاريع الفعلية هي المستخدمة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المدينة التدفق الجانبي.

أول محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي في العالم من مشروع Anammox في روتردام ، هولندا ، يتم تطبيقها على معالجة الحمأة الهضمية. محطة معالجة مياه الصرف الصحي تستخدم طريقة AB. يتم نقل الحمأة المنتجة من القطاع الرئيسي إلى محطة معالجة الحمأة Sleisjesdijk التي تبعد 600 متر من أجل الهضم اللاهوائي ، والغاز الحيوي المنتج يستخدم في توليد الطاقة الحرارية المشتركة (CHP) ، والسائل الهضم يستخدم عملية SHARON + Anammox من شركة Paques لإزالة النيتروجين الذاتي.

محطة معالجة مياه الصرف الصحي في السويد ، مالمو ، هي أول محطة مياه في العالم تستخدم الأغشية الحيوية Anammox ، وهي طريقة استخدامها هي ANITA Mox (أحد عمليات أكسدة الأمونيا اللاهوائية) ، ويتم تحقيقها أساسًا عن طريق ملحق الميكروبات المختلفة على الحشو ، على شكل MBBR ، تنمو AnAOB في الطبقة الداخلية ، AOB في الطبقة الخارجية ، أكسدة الأمونيا النيتروجين إلى النتريت النيتروجين للاستخدام AnAOB.ö™هذه العملية لا يمكن استخدامها فقط لمعالجة الحمأة الهضمية، ولكن يمكن استخدامها أيضا لزرعة البكتيريا، ومحطة معالجة مياه الصرف الصحي CJ lunda أصبحت أيضا مصدر البكتيريا الهامة للعملية، ومحطة معالجة مياه الصرف الصحي ساوث دورام في الولايات المتحدة الأمريكية تطبيق هذه الطريقة بنجاح الهندسة، ولكن أيضا جعلها مصدر البكتيريا لتطوير هذه العملية في أمريكا الشمالية.ö

وت عت بر مشار يع مع ال جة الح م أة اله ضم ية في بي جين ، و بي جين شي وه ون غم ين ، و بي جين غ او آن تون ، و بي جين سو يف ان غ ، و بي جين تش ين غ ه يه الث اني ، وال تي تت ول ى مجموعة الص رف الص حي في بي جين مس ؤول ية بنا ء وت ش غي لها ، مش روع ات أك س دة الأ مون يا ال لاه وا ئي ة الن م وذ ج ية لم عال جة الح م أة اله ضم ية في الب لاد. وت ستخدم الم شار يع الم ذك ورة أع لاه تكن ول وج يا إ ز الة الأ مون يا ال لاه وا ئي ة لل أك س دة ال ني ت روج ين ية في مي اه الص رف الص حي عال ية ال ني ت روج ين ية الأ مون يا التي ط ورت ها مجموعة الص رف الص حي في بي جين. أكبر مح طة مع ال جة الح م أة في مح طة مع ال جة الح م أة في مح طة مي اه الص رف الص حي في بك ين ، مع ال جة الس ائل اله ض مي يوم يا 46 00 m 3 ، ترك يز ال ني ت روج ين الإ ج مال ي في الس ائل اله ض مي حوالي 2500 mg/L ، ترك يز ال ني ت روج ين الأ مون ي اك حوالي 22 00 mg/L ، و مت وسط ترك يز ال ني ت روج ين الإ ج مال ي في الم ي اه الم خرج ة 300 mg/L ، وم عد ل إ ز الة ال ني ت روج ين الإ ج مال ي ي صل إلى أكثر من 85 ٪ ، إ ز الة الح مل ي صل إلى 0. 3 kg N/(m 3 d) ، منذ 17 عام ا من الإن تاج ، وقد تم تش غ يل مستق رة حتى الآن.——·

3.التطبيقات الهندسية لمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية الأخرى

بسبب خصائص الترشح القمامة هي محتوى عال من الأمونيا النيتروجين (عادة حوالي 2000 ملغ / لتر)، وتركيز عال من المواد العضوية، وتغير نوعية المياه كبيرة، وسهولة احتواء المواد السامة مثل المعادن الثقيلة، هو مكون معقد من مياه الصرف الصحي.التقنية التقليدية من الصعب جدا في ظل ظروف اقتصادية وقابلة للتطبيق لتحقيق الانبعاثات المعيارية، في السنوات الأخيرة، معالجة عملية أكسدة الأمونيا اللاهوائية للبحوث الترشح النفايات تزداد تدريجيا ونضج، وفي الوقت الحاضر، هناك العديد من المشاريع العملية التي تم بناؤها في جميع أنحاء العالم.

وجد بعض الخبراء والباحثين أن التحكم في الأمونيا الحرة (FA) وحمض النيتريت الحر (FNA) هو المفتاح لتحقيق Anammox ، في عام 2015 ، أطلقت الصين رسميًا أول مشروع لتكنولوجيا أكسدة الأمونيا اللاهوائية لمعالجة الترسيل في مكب النفايات في مشروع معالجة الترسيل في مكب النفايات الغربي في شييان ، هوبيه.——وقدرة معالجة تصميم المشروع 150m3 / d، واعتماد الترويض المستقل AnAOB رينوكا، وحدة استخدام مرحلتين رفعت نوع الحمأة اللاهوائية (UASB) + Anammox + غشاء الترشيح (MBR / RO) عملية المعالجة المشتركة، ونوعية المياه الناتجة تلبي تماما "معايير مكافحة التلوث في مدافن النفايات المنزلية" (GB16889-2008)، والتغلب على هذه العملية منخفضة C / N مشكلة التطبيق الهندسي، وتصبح أول مشروع في الصين باستخدام أكسدة الأمونيا اللاهوائية لمعالجة الترشيحات النفايات.——

السائل الحيوي الناتج عن نفايات المطبخ بعد التخمير اللاهوائي له درجة حرارة عالية ، ويحتوي على كمية كبيرة من الأمونيا النيتروجين و COD ، وهكذا ، غالبًا ما يتم استخدام نظام إزالة النيتروجين البيولوجي التقليدي للنتر - إزالة النيتروجين في عملية معالجة هذه المياه الصرفية ، وكفاءة إزالة النيتروجين منخفضة ، وإنتاج الحمأة كبير ، وتكلفة التشغيل عالية.“”ويمكن معالجة هذا النوع من مياه الصرف الصحي مع تكنولوجيا Anammox لتحقيق إزالة النيتروجين عالية الكفاءة، لا تحتاج إلى إضافة مصادر الكربون والقلوية، والفوائد الاقتصادية والفوائد البيئية واضحة.

في عام 2019 ، بدأ في مركز التخلص المتكامل من نفايات المطابخ الذي تم بناؤه في Wuxi Huilian في استخدام هذه التكنولوجيا لمعالجة السائل الحيوي من نفايات المطابخ بعد التخمير اللاهوائي ، وقد تم تصميم كمية المياه للمشروع لـ 650m3 / d ، واعتماد عملية تعويم الهواء + خزان تهوية عالي الحمل + أكسدة الأمونيا اللاهوائية + MBR للتعامل معها ، وكانت كفاءة إزالة النيتروجين من Anammox في هذا المشروع حوالي 84٪ ، ووصلت مياه الصرف الصحي المعالجة إلى معايير الانبعاثات الثالثة في "معايير الانبعاث المتكاملة لمياه الصرف الصحي" (GB8978-1996).“”

في عام 2021 ، تم إنشاء مركز التخلص الشامل من نفايات المطبخ في ميشان سيتشوان أيضًا باستخدام عملية Anammox لمعالجة السائل الحيوي بعد التخمير ، وبلغ حجم المياه المعالجة في المشروع 200m3 / d ، واعتمد الطين الحشو المستأنس بشكل مستقل ، وبناء نظام تفاعل عالي الكفاءة التعاوني الهضم اللاهوائي + النترجة قصيرة المدى (PN) + Anammox + مفاعل فينتون لمعالجة السائل الحيوي بعد التخمير ، في حالة عدم إضافة نظام الترشيح الغشاءي في الطرف الخلفي وعدم فتح مفاعل فينتون ، يتم التحكم في COD في 500mg / L ، TN في 45mg / L ، ويتروجين الأمونيا في 30mg / L ، والفوائد الاقتصادية والفوائد البيئية واضحة.“”

التقدم المحرز في التطبيقات الهندسية لمياه الصرف الصناعي

في السنوات العشرين الماضية، لا هوائي أكسدة الأمونيا تكنولوجيا استمرار في الممارسة الناجحة في مجال المياه العادمة عالية الأمونيا النيتروجين الصناعية مثل الكوك، والتخمير، والصيدلانية، والمجلوبات، أشباه الموصلات، وتجهيز الأغذية، وهذه المشاريع العملية اختراق ناجح يوفر أساسا هاما مرجعا للتطبيقات الهندسية واسعة النطاق.ومع ذلك ، لا تزال هناك مسائل مثل كيفية البدء السريع ، وتحقيق الإثراء السريع والفعال لـ AnAOB ، وكيفية جعل المشروع يعمل بشكل مستقر ، وما إلى ذلك بحاجة إلى حل.

1.التقدم المحرز في التطبيقات الهندسية لمعالجة مياه الصرف الصحي في الصناعات الكيميائية الفحم

المياه المستعملة الكوك الكيميائية الفحم أساسا في الفحم الكوك وتنقية الغاز وإنتاج المنتجات الكيميائية وعملية تنقية، وهو نوع نموذجي من الصعب تحلل مياه الصرف الصناعي، المياه المستعملة الكوك تحتوي على كمية كبيرة من الأمونيا النيتروجين، المواد العضوية، الفينول، السيان، ثيوسيانيد، القطران والهيدروكربون العطري متعدد الحلقات وغيرها من الملوثات، سمية كبيرة، والكيمياء الحيوية سيئة، والطريقة التقليدية لإزالة النيتروجين تحتاج إلى كمية كبيرة من مصادر الكربون، كفاءة إزالة النيتروجين منخفضة، والبناء، وتكاليف التشغيل عالية، وإزالة النيتروجين عالية الكفاءة، ويمكن لعمليات أكسدة الأمونيا اللاهوائية التي لا تحتاج إلى مصادر إضافية للكربون معالجة هذه المياه المستعملة على نحو جيد.

وقد أظهرت الدراسات التي أجريت في Toh وآخرون أن AnAOB لديه قدر من التحمل لتركيزات عالية من الفينولات ، وله إمكانية معالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية للفحم. Xue Zhanqiang وآخرون يستخدمون عملية النترلة قصيرة المدى - أكسدة الأمونيا اللاهوائية - عملية النترلة بأكملها لمعالجة مياه الفضلات الكوكية ، في ظل ظروف التشغيل العادية ، تركيز NH4 + - N في المياه الناتجة أقل من 15 ملغ / لتر ، وتركيز NO2 - - N أقل من 1 ملغ / لتر ، ونوعية المياه الناتجة أفضل بكثير من نوعية المياه الناتجة من عملية إزالة النيتروجين البيولوجية التقليدية.

تم تشغيل مشروع معالجة مياه الصرف الصحي الكيميائية للفحم الذهبي في منغوليا الداخلية بنجاح في عام 2018 ، وهو أول مشروع دولي وحيد لإزالة النيتروجين عن أكسدة الأمونيا اللاهوائية لمياه الصرف الصحي الكيميائية للفحم.كمية المياه المعالجة للمشروع 4000m3 / d ، والمياه المدخلة إجمالي النيتروجين 1000mg / L ، والمشروع في البداية يستخدم طريقة الحمأة الحبيبات أكسدة الأمونيا اللاهوائية للتشغيل لمدة عام واحد ، ولكن الحمأة في النهاية تتحلل ، فشلت في التشغيل بنجاح.المتابعة من قبل فريق آخر ، باستخدام PN + Anammox + العميقة التكنولوجيا الكيميائية الحيوية ، تطعيم الحمأة الحشو المستقلة الترويض والزراعة ، والسيطرة المستقرة في المياه النهائية TN في أقل من 50mg / L ، وتصل إلى "معايير الانبعاثات الشاملة لمياه الصرف الصحي" (GB8978-1996) المعايير الثالثة ، وقد تم تشغيل المشروع الآن بشكل مستقر لمدة 4 سنوات.“”

2.التطبيقات الهندسية في معالجة مياه الصرف الصحي من رقائق أشباه الموصلات

في عملية إنتاج رقاقة أشباه الموصلات ، لضمان نقاء السيليكون الكريستالي ، فإن عملية الإنتاج ستستخدم حمض الكروم والحمض النيتريكي والحمض الهيدروفلوريكي والحمض الكبريتيكي وغيره من الحلول المؤكسدة القوية لتنظيف ، صناعة ، وحفر رقائق السيليكون ، وفي الوقت نفسه ، يجب إضافة الإيزوبروبول والإيثانول والمعادن الثقيلة كعامل مساعد ، وكمية عالية من النيتروجين في مياه الصرف الصحي ، ومحتوى عال من أيون الفلور ، وانخفاض درجة الحموضة ، والكيمياء الحيوية المنخفضة ، والتي تحتوي على المعادن الثقيلة.هذا النوع من مياه الصرف الصحي من الصعب معالجة وتكلفة معالجة عالية جدا، ونظرا لجودة مياه الصرف الصحي التي تحتاج إلى تلبية معايير انبعاثات الملوثات الصناعية للبطارية (GB30484-2013)، من الصعب معالجة الطرق التقليدية للوفاء بالمعايير.

دراسة Daverey وآخرون باستخدام عملية CANON (نوع من عملية أكسدة الأمونيا اللاهوائية) لمعالجة مياه الصناعة الضوئية الكهربائية النفايات، وأظهرت النتائج أن معدل إزالة النيتروجين الأموني يصل إلى 98٪، وعندما يتراوح نطاق درجة الحرارة من 17 ~ 37 °C، هذه العملية لديها كفاءة عالية إزالة النيتروجين.تم إنشاء مصنع لأشباه الموصلات في هولندا لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن عملية إزالة النيتروجين بالنيتر + أناموكس + التهوية. وقد تمت معالجة المياه الصرفية يوميا بمعدل 550 متر مكعب، وتحتوي مياه الصرف الصحي على 250-400 ملغ/لتر من الأمونيا.“”بعد العديد من التحسينات التكنولوجية ، نجحت المحطة في التحكم في نسبة النتريت إلى النيتروجين الأموني ، مما جعل كفاءة إزالة النيتروجين في مفاعل أكسدة الأمونيا اللاهوائية تصل إلى 3.29kgN (m3 / d) ، وتحكم النيتروجين القابل للذوبان في نوعية المياه المخرجة أقل من 8mg / L.

3.التطبيقات الهندسية لمعالجة مياه الصرف الصحي بالتخمير

صناعة التخمير هي صناعة تجهيز النشا في الأغذية أو المنتجات الزراعية والثانوية كمادة خام رئيسية ، وتشمل أساسا صناعات صنع النبيذ ، MSG ، الصيدلانية وغيرها من الصناعات.تختلف نوعية مياه الصرف الصحي التخمير اختلافًا كبيرًا ، والخصائص الرئيسية هي درجة حرارة مياه الصرف الصحي العالية ، والمحتوى العالي من المواد العضوية والمواد المعلقة ، وسهلة التفسد ، وغير سامة بشكل عام ، ولكن المواد العضوية هي المركبات العضوية والمركبات النيتروجينية بشكل رئيسي ، مما يؤدي بسهولة إلى التغذية الغنية للمياه.بسبب ارتفاع تركيز النيتروجين الأمونيكي في مياه الصرف الصحي التخمير ، فإن المعالجة البيولوجية التقليدية اللاهوائية - الهوائية تركيز الحمل النيتروجين كبير للغاية ، والتحكم في التشغيل صعب ، ومن الصعب الوفاء بالانبعاثات القياسية.أصبحت تكنولوجيا Anammox منخفضة استهلاك الطاقة والحمولة العالية نقطة ساخنة للتطبيقات التكنولوجية لمعالجة هذا النوع من المياه المستعملة ، وفي السنوات الأخيرة ، تم تطبيق حالات الهندسة بنجاح.

في مدينة تونغلياو ، إنتاج مياه الصرف الصحي يوميًا لشركة التكنولوجيا الحيوية المحدودة أكثر من 18900m3 ، وتركيز النيتروجين الأمونيكي في مياه الصرف الصحي أعلى من 600mg / L ، في عام 2009 ، بنى المصنع أكبر مفاعل إزالة النيتروجين الذاتي في العالم ، وقدرة إزالة النيتروجين المصممة تصل إلى 11000kg N / d ، واعتماد عملية CANON المتكاملة لمعالجة مياه الصرف الصحي في إنتاج الغلوتامات الصوديوم (MSG) ، وتصل كفاءة إزالة النيتروجين إلى أكثر من 95٪.

شركة أنجي الخميرة في مدينة بينزاو، مقاطعة شاندونغ، اعتمدت عملية Anammox لتحل محل تقنية AO التقليدية لمعالجة مياه الصرف الصناعي عالية الأمونيا النيتروجين، وبالمقارنة مع عملية AO الأصلية للشركة، مفاعل Anammox على أساس توفير كبير من المساحة، تحقق 2.0kgN / (m3d) عالية الأمونيا النيتروجين الحمل التشغيل المستقر، وهذا هو أيضا أكبر حمأة يمكن أن تتحمل مفاعل أكسدة الأمونيا اللاهوائية في الوقت الحاضر، حجمها الصناعي أعلى بكثير من العملية التقليدية.·

مجموعة الصناعة خبي يوفنغ تجعل معالجة المنتجات الغذائية العميقة، أنواع مياه الصرف الصحي المنتجة هي أساسا لإنتاج مياه الصرف الصحي VB12 ومياه الصرف الصحي التخمير، المصنع باستخدام عملية Anammox لتحل محل عملية AO الأصلية، المرحلة الأولى من مشروع إعادة التأهيل كمية المياه 5000m3 / d، المرحلة الثانية من مشروع إعادة التأهيل كمية المياه 30000m3 / d، باستخدام عملية Anammox كمجموعة أساسية من العمليات الأخرى، مما يجعل كفاءة إزالة النيتروجين من مياه الصرف الصحي المصنع تصل إلى 85٪، والمشروعين يعملان بشكل مستقر حتى الآن، لا تحتاج إلى إضافة مصدرا الكربون إلى إجمالي النيتروجين إلى معايير من الدرجة A.

التطبيقات الهندسية لمعالجة مياه الصرف الصحي

وبحلول عام 2018 ، كان هناك ما يقرب من 90000 تربية مكثفة على نطاق واسع في البلاد ، ومياه الصرف الصحي تأتي أساسا من البراز والبول ومياه الصرف الصحي ، وتحتوي مياه الصرف الصحي على كمية كبيرة من النيتروجين والفوسفور والمواد العضوية والمواد العالقة وتقلب جودة المياه ، وهناك أيضا كمية كبيرة من النيتروجين العضوي ، وصعوبة عالية في معالجتها.باستخدام الطرق التقليدية ، ليس فقط استهلاك الطاقة مرتفع ، ولكن تحتاج أيضًا إلى إضافة مصدر الكربون ، وتأثير إزالة النيتروجين ليس مثالياً.ومن المتوقع أن تكون تكنولوجيا أناموكس بديلا لمعالجة هذه المياه المستعملة.

وبدأت شركة تشين فانغ فاي وآخرون بنجاح عملية أكسدة الأمونيا اللاهوائية في ASBR باستخدام حمأة النتر الهوائية كطين للزراعة ومياه الصرف الصحي المخففة من مزرعة الخنازير كمياه دخول ، واستغرقت 125 يوما ، وبلغ معدل إزالة النيتروجين الإجمالي في مخرج المفاعل أكثر من 90٪.دراسة هوانغ فانغ يو وآخرون الاختلافات في أداء التكنولوجيا المتزامنة إزالة النيتروجين ذاتية التغذية في معالجة المياه الهضمية اللاهوائية في مياه الصرف الصحي في مزرعة الخنازير في درجات حرارة مختلفة، ووجد أن درجة الحرارة هي 30 درجة مئوية أفضل أداء إزالة النيتروجين في المفاعل، ومعدل إزالة النيتروجين الإجمالي 73 ٪.في الوقت الحاضر ، تعتمد مزرعة الخنازير المتوسطة الحجم في مدينة لوييانغ وانفنج ومزرعة الخنازير في مقاطعة تشانغشا Xin Guangan Road Crossing عملية AO + Anammox + BAF المحسنة ، بعد التصحيح في الموقع ، فإن هذه العملية عالية الكفاءة في معالجة مياه الصرف الصحي ، وتكلفة التشغيل المنخفضة ، وهي عملية جديدة تستحق الترويج والممارسة في الوقت الحاضر.“”

ثالثاً - الاستنتاجات والآفاق

في معالجة مياه الصرف الصحي الفعلية ، بسبب الاختلافات الكبيرة في نوعية مياه الصرف الصحي لأنواع مختلفة ، لضمان استيفاء المياه ، مع مراعاة اقتصاد المشاريع الهندسية ، فإن عملية Anammox في كثير من الأحيان ليست تطبيقًا مستقلًا في المشاريع الفعلية ، تحتاج إلى دمج مع عمليات أخرى ، وعادة ما يتم استخدام عملية الأكسدة الأمونية اللاهوائية في الأساس من الوحدات البيولوجية الوسيطة والوحدات البيولوجية أو الفيزيائية الأخرى ، أو استخدام عملية اقتران متعددة الجراثيم على أساس عملية الأكسدة الأمونية اللاهوائية.العملية المدمجة هي الطريقة الأكثر شيوعا واقتصادية في الهندسة العملية في الوقت الحاضر ، وهي طريقة مهمة لتحقيق معالجة مياه الصرف الصحي من استهلاك الطاقة العالي إلى استهلاك الطاقة المنخفض ، وتكنولوجيا أكسدة الأمونيا اللاهوائية هي واحدة من التكنولوجيات الأساسية لتحقيق استهلاك الطاقة المنخفض لمعالجة مياه الصرف الصحي في المستقبل.

ومع ذلك ، فإن القضايا التالية هي أيضا في صميم التطبيقات الهندسية الواسعة النطاق لعملية أكسدة الأمونيا اللاهوائية:

1.كيفية الحفاظ على نشاط AnAOB في درجة حرارة منخفضة أو درجة حرارة متغيرة ، بحيث يحافظ على أداء إزالة النيتروجين عالي الكفاءة ؛

2.كيفية تقصير دورة الجيل من AnAOB ، والحصول على التكاثر السريع للأنواع ، والحصول على بدء التشغيل السريع للمفاعل ؛

3.كيفية السيطرة بشكل فعال على العوامل المثبطة للأنواع الأكسدة اللاهوائية للأمونيا في نظام مياه الصرف الصحي ، لجعل الأكسدة اللاهوائية للأمونيا تصبح الأنواع المهيمنة في النظام.