Tradiční proces aktivovaného kalu je nejstarší, vysoce efektivní při odstraňování organické hmoty. Za posledních 20 let se hrozba eutrofizace stala stále vážnější a odstranění dusíku a fosforu se stalo klíčovým cílem čištění odpadních vod. To vedlo ke vzniku zlepšeného procesu aktivovaného kalu, procesu AO a procesu AAO. Existují dva typy procesů AO: anaerobní - aerobní proces pro odstranění fosforu a anoxický aerobní proces pro odstranění dusíku. Proces AAO odstraňuje dusík i fosfor.
1. princip a proces procesu AAO
A - A - O Proces odstraňování biologického dusíku a fosforu kombinuje tradiční proces aktivovaného kalu, biologické nitrifikace a denitrifikace a biologické fosforové odstranění. V rámci tohoto procesu jsou BOD, SS a různé formy dusíku a fosforu odstraněny současně. Aktivovaný kal v tomto systému je primárně složen z nitrifikačních, denitrifikačních a fosfátů - akumulace bakterií. Slabné anaerobní a obecné povinné aerobní bakterie jsou procesem do značné míry eliminovány. V aerobní části nitrifikující bakterie přeměňují amoniakální dusík v vlivu a amoniakálním dusíku vytvořeném z amoniaku organického dusíku na dusičnany prostřednictvím biologické nitrifikace. V anoxickém sekci přeměňují dusičnany denifikující bakterie zavedené vnitřní recirkulací do plynu dusíku prostřednictvím biologické denitrifikace, která uniká do atmosféry, čímž se dosahuje odstranění dusíku. V anaerobní části se fosfát - hromadí bakterie, uvolňuje fosfor a absorbuje snadno degradovatelnou organickou hmotu, jako je nízká - mastná kyseliny. V aerobní části fosfát - hromadí bakterie absorbuje přebytek fosforu a odstraňuje jej vypouštěním přebytečného kalu.
Všechny tři výše uvedené typy bakterií mají funkci odstraňování BOD, ale denitrifikační bakterie jsou ve skutečnosti primárním činidlem pro odstraňování BOD. Proces odstranění těchto různých látek může být intuitivně ilustrován procesní charakteristickou křivkou znázorněnou na obrázku. Poté, co odpadní voda vstoupí do provzdušňovací nádrže, koncentrace BSK se postupně snižuje, když ji fosfát - absorbuje bakterie absorbující, používají ji denitrifikační bakterie a aerobní biodegradace se vyskytuje v aerobní části. V anaerobní části se koncentrace TP postupně zvyšuje v důsledku uvolňování fosforu pomocí fosfátu - akumulačních bakterií a dosahuje svého vrcholu v anoxické části. V anoxické zóně se obecně věří, že fosfát - hromadí bakterie ani absorbují ani uvolňují fosfor a fosforus fosfát (TP) zůstává stabilní. V aerobní zóně se TP rychle snižuje v důsledku fosforu - akumulace absorpce bakterií. V anaerobních a anoxických zónách se koncentrace dusíku amoniaku neustále snižují a v aerobní zóně se amoniak dusík postupně snižuje s postupem nitrifikace. V anoxické zóně se koncentrace NO₃ - n na okamžik zvyšuje, především kvůli zavedení velkého množství no₃ - n vnitřní recirkulací. Jak však postupuje denitrifikace, koncentrace dusičnanu se rychle snižuje. V aerobní zóně se koncentrace NO₃ - neustále zvyšuje s postupem nitrifikace.
2. Účinnost systémů biologického dusíku a fosforu AAO
A - A - O Proces odstraňování biologického dusíku a fosforu lze řídit, aby se upřednostňovala odstranění fosforu. V tomto případě může účinnost odstraňování fosforu překročit 90%, ale účinnost odstraňování dusíku bude velmi nízká. Pokud je kontrolována pro upřednostňování odstraňování dusíku, lze dosáhnout účinnosti odstraňování dusíku přesahující 80%, zatímco odstranění fosforu je často pod 50%. Při optimálním provozu lze účinnost odstraňování dusíku i fosforu přesahující 60% dosáhnout současně, ale není možné udržovat vysokou účinnost odstraňování dusíku a zároveň dosáhnout vysoké účinnosti odstraňování fosforu není možné. Během provozu může být upřednostněna pouze jedna z těchto dvou metod; Vyvážení obou povede k nízké účinnosti.
Tento proces má potenciál snížit TP odpadních vod na méně než 2 mg/l a TN na méně než 9 mg/l, ale vyžaduje dobrý design a pečlivé operační řízení. Mnoho čistírny v zahraničí, které používají tento proces primárně na odstraňování dusíku, a zároveň zvažují odstranění fosforu. Pokud tp z efluentu překročí standardní, odstranění chemického fosforu se používá jako doplněk.
3. Parametry řízení procesů AAO
1. Hlavní faktory ovlivňující účinnost nitrifikace
1.1 Faktory ovlivňující nitrifikační bakterie
A. Teplota: Optimální teplota pro nitrifikační bakterie je 30 stupňů až 35 stupňů. Nižší teploty (12 stupňů až 14 stupňů) zpomalují nitrifikační reakci a vedou k akumulaci dusitanů.
b. Rozpuštěný kyslík: Limit tolerance pro bakterie nitrifikace je 0,5 mg/l až 0,7 mg/l. Obecně by měl být rozpuštěný kyslík v nitrifikační zóně udržován přibližně při přibližně 2 mg/l.
C. PH: Nitrifikační bakterie jsou velmi citlivé na fluktuace pH, přičemž optimální rozsah je mezi 7,5 a 8,5. Během nitrifikace je preferována vyšší alkalita.
d. Toxické látky: Nadměrné koncentrace NH3-N a těžkých kovů mohou narušit metabolismus buněk, narušit bakteriální oxidační kapacitu a inhibovat proces nitrifikace.
E. Věk kalu: To by mělo být stanoveno na základě období generování bakterií dusitanů. Delší věky kalu mohou zvýšit nitrifikační kapacitu.
1.2 Faktory ovlivňující denitrifikační bakterie
A. Teplota: Optimální teplota pro denitrifikační bakterie je 35 stupňů až 45 stupňů. Jak teplota klesne, může být hydraulická retenční doba vhodně prodloužena.
b. Rozpuštěný kyslík: Rozpuštěný kyslík by měl být přísně kontrolován pod 0,5 mg/l.
C. PH: Optimální rozsah je mezi 6,5 a 7,5. Denitrifikace může doplnit některé alkality ztracené během nitrifikace.
d. Zdroj uhlíku: Když je poměr C/N ve zdrojové vodě příliš nízký, například když je poměr BOD/TKN<3-6, an external carbon source is required. Methanol or fecal water is generally used.
2. Faktory ovlivňující odstranění fosforu
A. Teplota: Odstranění fosforu je normální v teplotním rozmezí 5 stupňů až 30 stupňů.
b. Rozpuštěný kyslík: Rozpuštěný kyslík by měl být přísně kontrolován pod 0,2 mg/l v anaerobní zóně a kolem 2,0 mg/l v aerobní zóně.
C. PH: Účinnost odstraňování fosforu v biologickém rybníku bude výrazně snížena, když je pH<6.5.
d. Zdroj uhlíku: Zatížení BSK ve zdrojové vodě musí splňovat poměr BOD/TP> 15.
E. Věk kalu: Čím kratší je věk kalu, tím vyšší je obsah fosforu v kalu, tím větší je množství zbytkového kalu a čím lepší je efekt odstraňování fosforu.
3. Testování provozního výkonu systému aktivovaného ošetření kalu
Níže jsou uvedeny rutinní testovací položky pro systém aktivovaného ošetření kalů.
1. Parametry odrážející účinnost léčby: celkový BOD5, CODRCR a SS v vlivu a odtoku.
2. Parametry odrážející stav kalu: poměr usazování kalů (SV%), MLSS, MLVSS, SVI, rozpuštěný kyslík (DO) a mikrobiální mikroskopii.
3. Parametry odrážející výživové a prostředí kalu: dusík, fosfor, pH, teplota vody atd.
4.. AAO Abnormality a protiopatření
1. Hlasování kalů
Fenomén: Obtížnost kalů, zvýšená SVI, struktura volného kalu, rozšíření objemu, zvýšený obsah vody, méně supernatantu a variace barev jsou příklady svazku kalů.
Příčiny: Hmocení kalu může být způsobeno proliferací vláknitých bakterií nebo abnormálním zvýšením vázané vody v kalu; Nadměrné uhlohydráty ve vodě, nedostatek živin, jako jsou N, P a Fe; nedostatečný rozpuštěný kyslík; vysoká teplota vody nebo nízké pH, což může snadno vést k proliferaci vláknitých bakterií; a přetížení a nadměrný věk kalů, což může vést k proliferaci vláknitých bakterií. Opatření: zvýšit provzdušňování; Včasné odstranění kalů; Zvyšte množství návratového kalu.
2. rozpad
Symptomy: Zakalená kvalita vody, roztříštěné kaly a zhoršující se výkon léčby jsou známkami dezintegrace kalu.
Příčina: Nesprávná operace, jako je nadměrná provzdušňování, narušuje biologickou (živinovou) rovnováhu v aktivovaném kalu, snižuje mikrobiální biomasu a inaktivaci, snižování adsorpční kapacity, zmenšování velikosti floc a zvyšování hustoty. Přítomnost toxických látek inhibuje nebo poškozuje mikroorganismy, snižuje nebo zcela zastavuje čištění a způsobuje inaktivaci kalu.
Opatření: Příčinu lze obecně stanovit mikroskopickým pozorováním. Je -li identifikován provozní problém, měl by být podle toho zkontrolován a upraven objem odpadních vod, objem zpětného kalu, objem vzduchu, stav vypouštění kalu a více ukazatelů, jako jsou SV, MLSS, DO a NS. Pokud se potvrdí, že toxické látky jsou kontaminovány odpadními vodami, mělo by být považováno za výsledek nového začlenění průmyslových odpadních vod. Zdroj by měl být identifikován a zpracován v souladu s národními emisními standardy.
3. Kall Floating
Fenomén: Kal se vznáší v sekundární sedimentační nádrži v shlucích.
Příčina: Kal v provzdušňovací nádrži je příliš starý; Nitrifikace rychle postupuje a způsobuje denitrifikaci ve spodní části nádrže, což vede ke snížení relativní hustoty kalu a plovoucí v shlucích.
Opatření: Zvyšte průtok zpětného kalu nebo okamžité vypouštění kalu; Snižte koncentraci kalů ve smíšeném kapalině, zkracují věk kalů a snižte rozpuštěný kyslík, čímž se zabrání nitrifikaci.
4. Plovoucí kaly v odpadních vodách
Fenomén: Plovoucí kal v sekundární sedimentační nádrži způsobuje zakalenou kvalitu vody a výrazně zvýšené hodnoty SS odpadních vod.
Příčina: Nadměrně vysoké hodnoty aktivovaného kalu SVI, což má za následek špatný výkol usazování; Nadměrný průtok vody do sedimentační nádrže, přesahující konstrukční zatížení, což má za následek zkrácenou hydraulickou retenční dobu; a zvýšený rozpuštěný kyslík (DO) v odtoku z biologické nádrže.
Opatření: Vypouštění kalu okamžitě, zvýšení návratu kalu; Ovládejte tok vody do místnosti pro vstupní čerpadlo a upravte průtok vody do sedimentační nádrže; a snížit provzdušňování v aerobní části biologické nádrže.