Для начала поиска введите минимум 2 символа.
  • История

Автоматизация удаления азота из сточных вод

Надежное соблюдение предельных значений, стабилизация работы предприятия и оптимизация энергопотребления

Оптимальное снижение содержания азота требует оптимальной координации процессов нитрификации и денитрификации. С одной стороны, для этого необходим контроль обогащения кислородом в процессе активации ила в соответствии с нагрузкой и установленными предельными значениями. С другой стороны, требуется согласование длительности фаз нитрификации и денитрификации. Система Liquiline Control упрощает эту задачу, контролируя удаление азота и оптимизируя энергозатраты на этот процесс.

Наше решение по автоматическому удалению азота управляет потоком воздуха, подаваемого в аэрационный бассейн. ©Endress+Hauser

Наше решение Liquiline Control по автоматическому удалению азота из сточных вод управляет потоком воздуха, подаваемого в аэрационный бассейн (например, путем управления скоростью компрессоров).

Ионоселективный датчик ISEmax CAS40D измеряет содержание аммиака и нитратов непосредственно в аэрационном бассейне. ©Endress+Hauser

Ионоселективный датчик ISEmax CAS40D позволяет измерять содержание аммиака и нитратов непосредственно в аэрационном бассейне. Это позволяет обеспечить управление удалением азота на фазе биологической обработки на основе текущей нагрузки.

Колориметрический анализатор Liquiline System CA80AM измеряет содержание аммиака с высокой точностью. ©Endress+Hauser

В качестве альтернативы можно измерять содержание аммиака с помощью колориметрического анализатора Liquiline SystemCA80AM. Он сочетает в себе высокую точность, надежность измеренных значений и легкость в техобслуживании.

Оптический датчик Viomax CAS51D очень быстро обнаруживает изменения в нитратной нагрузке. ©Endress+Hauser

Оптический датчик Viomax CAS51D очень быстро обнаруживает изменения в нитратной нагрузке. Его уникальная конструкция обладает высокой прочностью и низкой потребностью в обслуживании благодаря функции самоочистки.

Наше решение по управлению аэрацией позволяет автоматизировать удаление азота из сточных вод. ©Endress+Hauser

Система Liquiline Control реализует контроль аэрации на фазе биологической обработки на водоочистной станции, обеспечивая надежное удаление азота из сточных вод.

Трудности при удалении азота

Основные компоненты азотного загрязнения – это аммиак и нитраты. В рамках биологического процесса на водоочистной станции аммиак преобразуется в нитраты бактериями (нитрификация), для чего в процесс добавляется кислород. Этот процесс осуществляется до тех пор, пока из среды не будет удален практически весь аммиак.

После этого другие бактерии преобразуют нитраты в молекулярный азот (денитрификация). Последний же просто выходит из сточных вод в атмосферу. Следует отметить, что на фазе денитрификации кислород в процесс уже не добавляется. Благодаря этому бактерии потребляют именно тот кислород, который содержится в нитратах.

Ключевая задача состоит в том, чтобы определить, когда и в каком объеме процессу нитрификации требуется кислород для достижения оптимального сокращения содержания азота. Кислород вводится в аэрационный бассейн с помощью компрессоров. Это требует огромных затрат электроэнергии – до 70% всех энергетических потребностей предприятия. Чрезмерное добавление кислорода означает потерю энергоресурсов и финансовых средств. Недостаточное добавление кислорода приходит к нарушению требуемых значений на выходе.

Автоматическое снижение содержания азота с помощью Liquiline Control

Система Liquiline Control управляет снижением содержания аммиака и нитратов в зависимости от нагрузки во входящем потоке. На основе концентрации биогенных элементов система регулирует подачу воздуха в аэрационный бассейн (например, путем управления скоростью компрессоров). Процесс на фазе биологической обработки может быть как непрерывным, так и периодическим – система поддерживает оба эти режима.

Учитывается сразу несколько измеренных значений: содержание кислорода на фазе нитрификации, содержание аммиака (и, при необходимости, нитратов) в переходных зонах и качество сточных вод, проходящих через водоочистную станцию в данный момент. В число переходных зон входят зоны между фазами нитрификации и денитрификации, а также зоны на входе и выходе фазы биологической обработки.

Целевое содержание кислорода, и, соответственно, поток воздуха, подаваемого в аэрационный бассейн, регулируется динамически в зависимости от колебаний нагрузки на входе процесса. В ночное время, т.е. в периоды низкой нагрузки, вводится сравнительно малое количество воздуха; в периоды пиковых нагрузок, такие как время влажной погоды, количество вводимого воздуха повышается. Если установка работает в периодическом режиме, то также учитываются минимальные значения длительности фаз нитрификации и денитрификации.

Преимущества

  • Надежное соблюдение установленных значений на выходе даже при пиковых нагрузках

  • Высокая прозрачность и простое управление процессом удаления азота

  • Оптимизация энергопотребления водоочистной станции

  • Автоматическая адаптация целевого содержания кислорода в аэрационном бассейне позволяет оптимизировать параметры длительности фаз нитрификации и денитрификации

  • Одновременный контроль нескольких фаз биологической обработки, как с непрерывным, так и с периодическим процессом