Aktivovaný kal je vločkovitá směs tvořená četnými mikroorganismy. Odpadní voda a kal jsou důkladně promíchány a jsou v kontaktu. Mikroorganismy spotřebují organickou hmotu ve vodě a poté oddělí kal od vody. Kal se poté vrací do systému k dalšímu zpracování.
Proces se dělí na: reakci provzdušňování, separaci-kalové vody, návrat kalu a vypouštění přebytečného kalu.
1. Provzdušňovací nádrž: Odpadní voda vstupuje do provzdušňovací nádrže, kde je přiváděn vzduch pro provzdušňování.
Míchání zajišťuje důkladné promíchání odpadní vody a aktivovaného kalu; mikroorganismům je dodáván kyslík; aerobní bakterie konzumují CHSK a organickou hmotu; nitrifikační bakterie přeměňují amoniakální dusík na dusičnanový dusík.
Vizuálně jsou vločky žlutavě-hnědé, vločkovité a mají dobré usazovací vlastnosti.
2. Sekundární usazovací nádrž - Oddělování kalu{2}}vody: Směsný louh teče gravitací do sekundární usazovací nádrže a provzdušňování a míchání se zastaví. Vločky aktivovaného kalu se usazují dolů gravitací. Čirá horní vrstva je upravená odpadní voda, kterou lze vypouštět nebo dále upravovat.
3. Vracení kalu: Většina usazeného kalu je čerpána zpět do přední části provzdušňovací nádrže pomocí zpětného čerpadla. Funkce: Průběžné doplňování provzdušňovací nádrže mikroorganismy zajišťuje stabilní koncentraci bakterií, což umožňuje nepřetržitý provoz systému. Bez zpětného proudění jsou mikroorganismy proudem vody neustále odplavovány, což způsobuje rychlé zhroucení systému.
4. Vypouštění přebytečného kalu: Mikroorganismy spotřebovávají odpadní vodu a množí se, což vede k rostoucímu množství kalu. Přebytečný kal musí být pravidelně vypouštěn; tento přebytečný kal se nazývá přebytečný kal a posílá se do zařízení na odvodňování kalu k úpravě.
Příliš malé vypouštění: Koncentrace kalu je příliš vysoká, což snadno způsobuje hromadění kalu a plovoucí kal.
Příliš mnoho vypouštění: Koncentrace kalu je příliš nízká, což má za následek nedostatečné množství mikroorganismů a nedostatečné čištění.
Kompletní proces: Provzdušňování → Sekundární sedimentace → Zpětný tok kalu → Přebytečné vypouštění → Odstraňování dusíku a fosforu
1. Anoxický stupeň (bez kyslíku): Denitrifikační bakterie přeměňují dusičnanový dusík na plynný dusík, který uniká, čímž je dosaženo úplného odstranění dusíku.
2. Anaerobní fáze (bez kyslíku): Žádný kyslík, žádný nitrátový dusík: Polyfosfát-akumulující bakterie uvolňují fosfor.
3. Aerobní provzdušňování: Polyfosfát-akumulující bakterie agresivně absorbují fosfor; nakonec je fosfor odváděn ze systému vypouštěním přebytečného kalu.
Běžné anomálie a jejich pochopení:
Hromadění kalu: Nadměrný růst vláknitých bakterií vede ke špatnému usazování kalu a jeho plavání v sekundární usazovací nádrži.
Otrava kalem: Toxické látky v přítoku způsobují hromadnou mikrobiální smrt, což vede k selhání léčby.
Příliš vysoké množství rozpuštěného kyslíku: Samotný kal je oxidován, což vede ke snížení objemu kalu; Příliš málo rozpuštěný kyslík (DO) zabraňuje mikroorganismům spotřebovávat dostatečné množství živin, což má za následek nedostatečné hladiny CHSK a amoniakálního dusíku.