Automatizace odstraňování dusíku z odpadních vod

Dodržujte bezpečně limitní hodnoty, zaručte stabilní provoz technologického celku a optimalizujte spotřebu energie

Optimální eliminace dusíku vyžaduje optimální koordinaci procesů nitrifikace a denitrifikace. Tento postup zahrnuje řízení aerace v aktivaci podle zatížení a požadovaných limitních hodnot. Současně je nutná koordinace fází nitrifikace a denitrifikace. Řídicí systém Liquiline Control optimalizuje jednak proces eliminace dusíku, jednak množství energie do aerace.

Naše řešení pro automatizované odstraňování dusíku řídí přívod vzduchu do provzdušňovací nádrže. ©Endress+Hauser

Naše řešení Liquiline Control pro automatizované odstraňování dusíku z odpadních vod řídí přívod vzduchu do provzdušňovací nádrže, např. regulací otáček kompresorů.

Iontově selektivní senzor ISEmax CAS40D měří koncentraci amoniakálního i dusičnanového dusíku přímo v aeraci. ©Endress+Hauser

Pomocí iontově selektivního senzoru ISEmax CAS40D můžete měřit koncentraci amoniakálního i dusičnanového dusíku přímo v aeraci. To umožňuje řídit odstraňování dusíku v biologické fázi na základě aktuálního zatížení.

Kolorimetrický analyzátor Liquiline System CA80AM měří koncentraci amoniakálního dusíku s vysokou přesností. ©Endress+Hauser

Alternativně můžete koncentraci amoniakálního dusíku měřit pomocí kolorimetrického analyzátoru Liquiline System CA80AM. Ten kombinuje přesné, spolehlivě měřené hodnoty s velmi nízkými nároky na údržbu.

Optický senzor Viomax CAS51D detekuje velmi rychle případné změny v zatížení vody obsahem nitrátu. ©Endress+Hauser

Optický senzor Viomax CAS51D detekuje velmi rychle případné změny v zatížení vody obsahem nitrátu. Je extrémně robustní s nízkými nároky na údržbu díky funkci samočištění.

Na základě našeho řešení pro řízení provzdušňování můžete automatizovat odstraňování dusíku z odpadních vod. ©Endress+Hauser

Pomocí systému Liquiline Control můžete řídit proces aerace biologické fáze ČOV a zaručit tak spolehlivou eliminaci dusíku na odtoku z čistírny.

Výzvy týkající se eliminace dusíku

Hlavní komponenty dusíku tvoří amoniakální a dusičnanový dusík. V biologickém procesu v čistírně odpadních vod bakterie přetvářejí amoniakální dusík na nitrát oxidací vzdušným kyslíkem (nitrifikace). Tento proces probíhá, dokud je k dispozici amoniakální dusík.

Jiné bakterie poté přetvářejí nitrát na molekulární dusík (denitrifikace). Ten poté jednoduše uniká do atmosféry a tím je odstraňován z odpadních vod. Během procesu denitrifikace se vzdušný kyslík nesmí přidávat. Účelem je, aby bakterie spotřebovaly kyslík přítomný v nitrátu.

Klíčové je vyhodnotit, kdy a kolik kyslíku je potřeba pro nitrifikaci, aby bylo dosaženo optimální úrovně eliminace dusíku. Kyslík se do provzdušňovací nádrže vhání kompresory. Ty si nárokují až 70 % celkové spotřeby energie čistírny. Pokud je aerace vzdušným kyslíkem předimenzovaná, dochází k plýtvání energií a penězi. Poddimenzování naopak vede ke zhoršení sledované hodnoty na odtoku.

Automatizovaná eliminace dusíku pomocí systému Liquiline Control

Systém Liquiline Control řídí eliminaci amoniakálního a dusičnanového dusíku na základě zatížení na přítoku do čistírny. V závislosti na koncentraci nutrientů systém řídí přívod vzduchu do provzdušňovací nádrže, např. regulací otáček kompresorů. To probíhá bez ohledu na to, zda je biologická fáze provozována nepřetržitě, nebo přerušovaně.

Klíčovými parametry jsou koncentrace kyslíku v nitrifikační fázi, amoniakální dusík (popřípadě nitrát) v přechodových zónách a rovněž aktuální průtok odpadní vody. Přechodové zóny zahrnují zóny mezi fází nitrifikace a denitrifikace a rovněž zóny na přítoku a odtoku biologické fáze procesu.

Cílová hodnota koncentrace kyslíku, a tím také přívod vzduchu do provzdušňovací nádrže, se dynamicky přizpůsobuje aktuálnímu zatížení na přítoku do čistírny. V noci, během fází nízkého zatížení, je vháněno pouze malé množství vzduchu; během období špičkového zatížení a/nebo během například nárazového přítoku za deštivého počasí se vhání více vzduchu. V případě přerušovaně provozovaných systémů se zohledňují rovněž minimální časy trvání fází nitrifikace a denitrifikace.

Výhody

  • Bezpečné dodržování předepsaných hodnot na odtoku – i během špičkových zatížení

  • Vysoká transparentnost a snadné řízení procesu odstraňování dusíku

  • Provozujte čistírny odpadních vod s optimalizovanou spotřebou energie

  • Automatizace cílové hodnoty koncentrace kyslíku v aeraci zaručuje ideální časy trvání nitrifikace a denitrifikace

  • Současné řízení několika biologických fází s možností průběžného nebo přerušovaného provozu