導入
工業化の急速な発展により、廃水処理テクノロジーも常に進化しています。その中で、好気性、無酸素、嫌気性は3つの一般的な生物学的治療プロセスです。それらは、廃水中の有機物、窒素、リンなどの汚染物質を効果的に除去することができ、それぞれに異なる特性があります。今日、この記事では、これらの3つのプロセスの水処理適用に適した役割、プロセス、およびあなたと一緒に適切なものを選択する方法を探ります。
好気性、無酸素、嫌気性プロセス、およびその役割とは何ですか？
好気性、無酸素、嫌気性は3つの異なる生物学的治療プロセスです。それらの主な違いは、酸素の存在下または非存在下と治療タンクの酸素濃度にあります。これらの定義と比較は次のとおりです。
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プロセスタイプ |
酸素濃度 |
主な微生物 |
典型的な反応 |
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好気性 |
高濃度の酸素 |
好気性細菌 |
有機物のco₂およびh₂oへの酸化 |
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無酸素 |
酸素の低濃度 |
通性嫌気性細菌 |
硝酸塩の窒素ガスへの還元 |
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嫌気性 |
酸素はありません |
嫌気性細菌 |
メタンとCO₂への有機物の分解 |
好気性プロセス
好気性プロセスとは、十分な酸素の条件下での好気性微生物による二酸化炭素と水への廃水の有機物の酸化と分解を指します。一般的な有酸素治療プロセスには、活性化スラッジプロセス、生物学的フィルター、酸化溝が含まれます。
（1）利点：
•継続的に動作する大規模な下水処理プラントに適した高い治療効率。
•良好なスラッジの沈降性能を促進し、その後の固形液体分離を促進します。
•家庭用下水、産業廃水、および低濃度の有機廃水に適用されます。
（2）短所：
•連続酸素供給が曝気装置を介して必要であり、その結果、高コストが発生します。
•高濃度の有機廃水に対する制限された治療効果。
•大量の過剰スラッジが生成され、追加のスラッジ処理施設が必要です。
無酸素プロセス
これは、酸素濃度が低い環境で、通性嫌気性微生物によって行われる生化学反応のプロセスを指します。無酸素治療は、主に脱窒プロセスに使用されます。つまり、硝酸塩を窒素ガスに減らして廃水の窒素汚染物質を除去します。無酸素タンクと脱窒フィルターは一般的な例です。
（1）利点：
•水域の富栄養化を制御するための高効率窒素除去。
•酸素供給は不要であり、エネルギー消費量が少なくなります。
•高濃度の硝酸塩を含む廃水に適しています。
（2）短所：
•溶存酸素の制御のための高い要件（do）。
•無酸素プロセスにおける微生物の活性は、温度によって大きく影響を受けます。
•脱窒プロセスでは、硝酸を生成するために以前の好気性プロセスと組み合わせる必要があり、単独で使用することはできません。
嫌気性プロセス
水処理では、一般に、酸素なしの状態では、嫌気性微生物を使用して、有機物をメタンと二酸化炭素に分解します。このプロセスは、食品加工廃水やスラッジ消化など、高濃度の有機廃水の治療に最も適しています。その代表者には、嫌気性消化器、アップフロー嫌気性スラッジブランケット（UASB）、嫌気性フィルターが含まれます。
（1）利点：
•生成されるバイオガスは、エネルギー源としてリサイクルできます。
•高濃度の有機廃水の治療に適した酸素供給は必要ありません。
•スラッジが少なくなり、治療コストを節約できます。
（2）短所：
•微生物群集の成長は遅く、通常は数週間または数か月かかります。
•嫌気性微生物は、廃水中の重金属や硫化物に敏感であり、容易に阻害されます。
•排水の品質は貧弱であり、さらに精製するにはその後の好気性プロセスが必要です。
水処理における彼らの主な役割
好気性プロセス
（1）有機物の除去：有酸素微生物は、廃水中の生分解性有機物（BOD）を二酸化炭素（CO₂）と水（H₂O）に酸化と分解を通じて変換します。
（2）アンモニア窒素の除去（硝化）：好気性プロセスにおける硝化細菌は、廃水中のアンモニア窒素（NH₄⁺）を硝酸塩（no₃⁻）に変換します。これは2つのステップに分かれています。
•アンモニア酸化細菌は、アンモニア窒素を亜硝酸塩に変換します（no₂⁻）。
•亜硝酸酸化細菌は、亜硝酸塩をさらに硝酸塩に変換します（no₃⁻）。
（3）リンの一部の除去：好気性条件下では、一部のリン蓄積菌は廃水中のリン酸を吸収して細胞に保存し、廃水のリン含有量を減少させる可能性があります。ただし、これを達成するには、嫌気性プロセスと組み合わせる必要があります。
無酸素プロセス
（1）硝酸塩の除去（脱窒）：無酸素プロセスの中核は、脱窒、つまり、硝酸塩（no₃⁻）を窒素ガス（n₂）に減少させることです。
（2）補足炭素出典の利用：脱窒プロセスでは、廃水の有機物を炭素源として使用して、操作コストを削減できます。
（3）相乗的な窒素除去：好気性プロセスと組み合わせると、このプロセスはA/O（無酸素/好気性）またはA²/O（嫌気性/無酸素/好気性）プロセスを形成できます。
嫌気性プロセス
（1）高濃度の有機物の分解：嫌気性微生物は、廃水中の複雑な有機物を単純な有機物に分解し、最終的にそれをメタン（Ch₄）と二酸化炭素（CO₂）に変換します。
（2）バイオガスの生産：嫌気性プロセスは、有機物の分解中にバイオガスを生成します。その主な成分は、メタンと二酸化炭素です。
（3）懸濁した固形物の一部の除去：それは、微生物の吸着と沈殿を通じて廃水中の懸濁固体（SS）の一部を除去し、したがって排水の品質を改善します。
アプリケーションのこれらのプロセスを選択する方法
適切な廃水処理プロセスを選択すると、廃水処理目標、運用コスト、サイト条件など、さまざまな側面を考慮する必要があります。プロセスを選択するための提案を次に示します。
1。廃水処理目標：各治療プロセスには異なる役割があります。水処理の目的が有機物を除去することである場合、有酸素治療プロセスを選択できます。窒素除去の場合は、無酸素治療プロセスを選択できます。そして、嫌気性治療は一般に、高濃度の有機廃水に使用されます。
2。運用コスト：主に十分な酸素を提供する必要があるため、有酸素治療プロセスの操作コストは比較的高くなっています。一方、嫌気性治療プロセスの操作コストは比較的低いです。酸素を供給するために機器を必要とせず、エネルギー源としてバイオガスを生成できるためです。
3。サイト条件：有酸素治療プロセスには、より多くのスペースと機器のコストが必要です。水処理プロセス中に多くのスラッジが生成され、清掃と輸送に追加の装備が必要であるためです。同じことが、バイオガスを生成する嫌気性プロセスにも当てはまります。
4。組み合わせたプロセス：時には、これらの3つのプロセスを使用することもできます。私たちのテストによると、彼らは水質を効果的に改善し、従来の活性汚泥の生産を減らすことができます。
結論
上記の内容から、水処理における有酸素、無酸素、嫌気性治療の役割と特性、およびアプリケーションに適切な治療を選択する方法について学びました。プロの水処理サプライヤーとして、Aquasustは持っていますプロジェクト協力の豊富な経験。水処理プロジェクトをカスタマイズ、設計、インストール、または改修したい場合は、お問い合わせ治療効率をアップグレードします。