The Efficiency of Nitrogen Compounds Removal in Wastewater Treatment Plant

In sewage treatment plants for removing nitrogen compounds are used biological processes of nitrification and denitrification. The parameters determining the efficiency of biological processes of nitrogen removal are organic carbon ratio (BOD5) to total Kjeldahl nitrogen (TKN), temperature and pH. The impact of these parameters on the operation of the sewage treatment plant with an RLM of 45,000 based on operational data from the period 2011-2013 has been assessed. The efficiency of removing nitrogen compounds from sewage in the analysed treatment plant depended on the temperature of sewage and the quotient BOD5/TKN. Even at the optimal ranges of BOD5/TKN ratio temperature at 10°C nitrogen concentration in the treated wastewater was about 3 times higher than the limit value, and the removal efficiency of nitrogen varied between about 30 to 60%.

W oczyszczalniach mechaniczno-biologicznych do usuwania związków azotu wykorzystuje się biologiczne procesy nitryfikacji i denitryfikacji. Usuwanie fosforu odbywa się przy wykorzystaniu metod biologicznych lub chemicznych. Sprawność procesów biologicznych wymaga odmiennych warunków środowiskowych tzn. tlenowych dla nitryfikacji, a beztlenowych dla denitryfikacji, czy tez warunków beztlenowo-tlenowych dla defosfatacji biologicznej. Parametrami decydującymi o sprawności procesów biologicznych usuwania azotu są: stosunek węgla organicznego (BZT5) do ogólnego azotu Kjeldahla (TKN), temperatura i odczyn środowiska. Wpływ tych parametrów na pracę oczyszczalni o RLM 45 000 oceniono na podstawie danych eksploatacyjnych z okresu 2011-2013. Efektywność usuwania związków azotu ze ścieków w analizowanej oczyszczalni zależała od temperatury ścieków oraz ilorazu BZT5/TKN Zmienne wartości ilorazu BZT5/TKN w zakresie od 2,7 do 8,1, wpływały na uzyskiwaną efektywność zarówno procesu nitryfikacji, jak i denitryfikacji. Nawet przy optymalnych zakresach BZT5/TKN w temperaturze poniżej 10°C stężenia azotu w ściekach oczyszczonych były nawet o około 3-krotnie wyższe od wartości dopuszczalnej, ze sprawnością usuwania azotu w zakresie od 30 do 60%.