Wpływ jonów chlorkowych na efektywność biologicznej defosfatacji ścieków

Zdybek, I.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ jonów chlorkowych na efektywność biologicznej defosfatacji ścieków

Autorzy

Zdybek I.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Effect of chloride ions on the efficiency of enhanced biological phosphorus removal from wastewater

Języki publikacji

Abstrakty

Analizę oddziaływania jonów chlorkowych na efektywność procesu wzmożonego biologicznego usuwania fosforu ze ścieków (EBPR - Enhanced Biological Phosphorus Removal) przeprowadzono w laboratoryjnym układzie bioreaktorów sekwencyjnych (SBR), pracujących w cyklu beztlenowo-tlenowym, dla dwóch różnych soli, tj. chlorku sodu i chlorku potasu, w zakresie zawartości chlorków od 200 gCl-/m3 do 5000 gCl-/m3. Warunki prowadzenia badań pozwoliły na całkowitą inhibicję procesu nitryfikacji, a tym samym na wyeliminowanie możliwości negatywnego oddziaływania azotanów na proces EBPR. Wykazano zasadniczo niewielki wpływ chlorków na efektywność defosfatacji ścieków w zakresie najniższych analizowanych stężeń, tj. 200 gCl-/m3 i 500 gCl-/m3. W tych warunkach osiągnięto stosunkowo wysoką skuteczność usuwania związków fosforu (79,8÷98,6%), co odpowiadało względnie niskiej zawartości fosforu w ściekach oczyszczonych (0,7÷10,0 gP/m3). Odnotowywano przy tym bardzo wysoki poziom akumulacji fosforu w osadzie, tj. około 19% (w przeliczeniu na suchą masę organiczną). Dla wyższej zawartości chlorków zaobserwowano inhibicję procesu EBPR. Zawartość związków fosforu w ściekach oczyszczonych wzrosła do 30,5 gP/m3 i 44,0 gP/m3, odpowiednio dla NaCl i KCl, w wypadku najwyższej analizowanej zawartości chlorków 5000 gCl-/m3. Tym samym efektywność usuwania fosforu spadła do 36,0% dla NaCl i 11,1% dla KCl. Wyniki te potwierdził zaobserwowany spadek akumulacji fosforu w osadzie, odpowiednio do 7,9% i 1,7%. Wyniki te zwróciły także uwagę na istotne znaczenie różnic oddziaływania kationów sodu i potasu na efektywność wzmożonego biologicznego usuwania fosforu ze ścieków.

The effect of chloride ions on the process of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) from wastewater was examined in an anaerobic-aerobic laboratory setup of sequencing batch reactors (SBRs) for two different salts: NaCl and KCl, in the chloride concentration range from about 200 to 5000 gCl-/m3. Under such experimental conditions, it was possible to achieve full inhibition of the nitrification process and thus eliminate the adverse influence of nitrate on the EBPR. The experimental results generally showed no significant effect of chlorides on the EBPR process at low concentrations (200 and 500 gCl-/m3). The efficiency of phosphate removal was then comparatively high (79.8 to 98.6%), which corresponded with the relatively low phosphorus concentrations in the treated wastewater (0.7 to 10.0 gP/m3). Phosphate accumulation in the sludge was very high (about 19% VSS). At higher chloride concentration the EBPR was found to be inhibited. Phosphate concentrations in the treated wastewater increased to 30.5 and 44.0 gP/m3 for NaCl and KCl salts, respectively, when the concentration of chlorides approached 5000 gCl-/m3. At the same tome, the efficiency of the EBPR dropped to 36.0% and 11.1% with NaCl and KCl, respectively, and phosphorus content in the sludge decreased to 7.9% and 1.7% VSS, respectively. The experiments revealed notable differences between the influence of potassium ions and that of sodium ions on the efficiency of the EBPR process.

Słowa kluczowe

oczyszczanie ścieków defosfatacja usuwanie fosforu biologiczne zasolenie chlorki

wastewater treatment phosphorus removal biological phosphorus removal salinity chlorides

Wydawca

Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski

Czasopismo

Ochrona Środowiska

Rocznik

2005

Tom

R. 27, nr 2

Strony

13--17

Opis fizyczny

Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Zdybek I.

Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, ireneusz.zdybek@pwr.wroc.pl

Bibliografia

1. A. L. KOWAL i in.: Odnowa wody - podstawy teoretyczne procesów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.
2. Praca zbiorowa: Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków. PZITS, Poznań 1997.
3. F. J. LUDZAK, D. K. NORAN: Tolerance of high salinities by conventional wastewater treatment process. J. Wat. Poll. Cont. Fed. 1965, Vol. 37, pp. 1404-1416.
4. M. F. HAMODA, M. S. AL-ATTAR: Effects ofhigh sodium chloride concentrations on activated sludge treatment. Wat. Sci. Tech., 1995, Vol. 31, No. 9, pp. 61-72.
5. R. Y. TOKUZ, W. W. ECKENFELDER: The effect of inorganic salt on the activated sludge process performance. Wat. Res., 1979, Vol. 13, pp. 99-104.
6. C. R. WOOLARD, R. L. IRVINE: Treatment of hypersaline wastewater in the sequencing batch reactor. Wat. Res., 1995, Vol. 29, No. 4, pp. 1159-1168.
7. F. KAROl, A. UYGUR: Biological treatment of saline wastewater in a rotating biodisc eontactor by using halophilic organisms. Bioprocess Engineering, 1997, 17, pp. 81-95.
8. N. GHARSALLAH. L. KHANNOUS, N. SOUISSI, M. NASRI: Biolooical treatment of saline wastewaters from marine-products procesing factories by a fixed-bed reactor. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2002, Vol. 77, pp. 865-870.
9. z. H. ABU-GHARARAH, J. H. SHERRARD: Biological nutrient remavat in high salinity wastewater. J. Environ. Sci. Health, 1993, A28(3), pp. 599-613.
10. C. DAHL, C. SUND, G. H. KRISTENSEN, L. VREDENBREGT: Combined biological nitrification and dentrification of high-salinity wastewater. Wat. Sci. Tech., 1997, Vol. 36, No. 2-3, pp. 345-352.
11. M. F. ROSA, R. T. ALBUQUERQUE, J. M. O. FERNANDES, S. G. F. LEITE, R. A. MENDRONHO: Nitrification of saline effluents. Brazilian Journal of Cheruical Engineering, 1997, Vol. 14.
12. H. J. LEO VRENDERBREGTER al.: Fluid bcd biological nitrification and dentrification in high salinity wastewater. Wat. Sci. Tech. , 1997. Vol. 36.
13. T. PANSWALD. C. ANAN: Specific oxygen, ammonia and nitrate uptake rates of a biological nutrient removal process treating elevated salinity wastewater. Bioresource Technology, 1999, Vol. 70, pp. 237-243.
14. A. S. UCISIC, M. HENZE: Biological denitrification of fertilizer wastewater at high chloride concentration. http://www.wrc.org.za.
15. T. PANSWALD, C. ANAN: Impact of high chloride waslewater on an anaerobic/anoxic/aerobic process with and without inoculation of chloride acclimated seeds. Wat. Res., 1999, Vol. 33, No. 5, pp. 1165-1172.
16. N. INTRASUNGKHA, J. KELLER, L. L. BLACKALL: Biological nutrient removal efficiency in treatment of saline wastewater. Wat. Sci. Tech., 1999, Vol. 39, No. 6, pp. 183-190.
17. A. UYGUR, F. KAROl: Salt inhibition on biological nutrient removal from saline wastewater in a sequencing batch reactor. Enzyme and Microbial Technology, 2004, Vol. 34, pp. 313-318.
18. J. BEVER, A. STEIN, H. TEICHMANN: Zaawansowane metody oczyszczania ścieków-eliminacja azotu, fosforu, sedymentacja i filtracja. Projprzem-Eko, Bydgoszcz 1997.
19. C. P. LESLIE JR. GRADY, G. T. DAIGGER, H. C. LIM: Siological wastewater treatment. Marcel Dekker Inc., New York 1999.
20. J. ŁOMOTOWSKI, A. SZPINDOR: Nowoczesne metody oczyszczania ścieków. Arkady, Warszawa 1999.
21. K. MIKSCH i in.: Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.
22. M. HENZE, P. HARREMOES, J. la CIUR JANSEN, E. ARVIN: Oczyszczanie ścieków - procesy biologiczne i chemiczne. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2000.
23. T. MINO, M. C. M. VAN LOOSDRECHT, J. J. HEIJNEN: Microbiology and biochemistry of the enhanced biological phosphate removal process - review paper. Wat. Sci. Tech., 1998, Vol. 32, pp. 3193-3027.
24. D. MULKERRINS, A. D. W. DOBSON, E. COLLERAN: Parameters affecting biological phosphate removal from wastewaters - review. Environmental International, 2004, Vol. 30, pp. 249-259.
25. G. J. F. SMOLDERS, J. VAN DER MEIJ, M. C. M. VAN LOOSDRECHT: Model of anaerobie metabolism of the biological phosphorus removal process: stoichiometry and pH influence. Biotechnology and Bioengineering, 1994, Vol. 43, pp. 461-470.
26. G. J. F. SMOLDERS et al.: Stoichiometric model of aerobic metabolism of the biological phosphorus removal process. Biotechnology and Bioengineering, 1994, Vol. 44. pp. 837-848.
27. A. D. EATON, L. S. CLESCER, A. E. GREENBERG: Standard methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th Edition. American Public Health Association, Washington 1995.
28. D. BRDJANOWIC, C. M. HOOIJMANS, M. C. M. VAN LO OSDRECHT, G. J. ALAERTS. J. J. HEIJNEN: The dynamie effects of potassium limitation on biological phosphorus removal. Wat. Res., 1996, Vol. 30, No. 10, pp. 2323-2328.
29. V. M. PATTARKINE, C. W. RANDALL: The requirement ofmetal cations for enhanced biological phosphorus removal by activated sludge. Wat. Sci. Tech., 1999. Vol. 40, No. 2, pp. 159-165.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPOB-0005-0009