Il tradizionale processo di fanghi attivati è il più antico usato, altamente efficiente per rimuovere la materia organica. Negli ultimi 20 anni, la minaccia dell'eutrofizzazione è diventata sempre più grave e la rimozione di azoto e fosforo è diventata un obiettivo chiave del trattamento delle acque reflue. Ciò ha portato all'emergere del miglioramento del processo di fanghi attivi, del processo AO e del processo AAO. Esistono due tipi di processi AO: il processo aerobico Anaerobic - per la rimozione del fosforo e il processo aerobico anossico - per la rimozione dell'azoto. Il processo AAO rimuove sia azoto che fosforo.
1. Principio e processo del processo AAO
Il processo a - a - o di rimozione biologica di azoto e fosforo combina il tradizionale processo di fanghi attivi, la nitrificazione biologica e la denitrificazione e la rimozione biologica del fosforo. All'interno di questo processo, BOD, SS e varie forme di azoto e fosforo vengono rimossi contemporaneamente. I fanghi attivati in questo sistema sono composti principalmente da batteri accumulati nitrificanti, denitrificanti e fosfato -. I batteri aerobici anaerobici e obbligati generali obbligati sono in gran parte eliminati dal processo. Nella sezione aerobica, i batteri nitrificanti convertono l'azoto ammoniaco nell'azoto influente e ammoniaco formato dall'ammoniaca dell'azoto organico in nitrati attraverso la nitrificazione biologica. Nella sezione anossica, i batteri denitrificanti convertono i nitrati introdotti mediante ricircolo interno in gas di azoto attraverso la denitrificazione biologica, che fuoriesce nell'atmosfera, raggiungendo così la rimozione dell'azoto. Nella sezione anaerobica, il fosfato - che accumula i batteri rilascia il fosforo e assorbono la materia organica facilmente degradabile come acidi grassi a livello di livello - basso. Nella sezione aerobica, il fosfato - i batteri che accumulano assorbono il fosforo in eccesso e lo rimuovono attraverso lo scarico di fanghi in eccesso.
Tutti e tre i tipi di batteri sopra menzionati hanno la funzione di rimozione del BOD, ma i batteri denitrificanti sono in realtà l'agente di rimozione del BOD primario. Il processo di rimozione di queste varie sostanze può essere illustrato in modo intuitivo dalla curva caratteristica del processo mostrata nella figura. Dopo che le acque reflue entrano nel serbatoio di aerazione, la concentrazione di BOD diminuisce gradualmente man mano che i batteri che accumulano fosfato - lo assorbono, i batteri denitrificanti lo utilizzano e la biodegradazione aerobica si verifica nella sezione aerobica. Nella sezione anaerobica, la concentrazione di TP aumenta gradualmente a causa del rilascio di fosforo mediante fosfato - batteri accumulati, raggiungendo il suo picco nella sezione anossica. Nella zona anossica, si ritiene generalmente che i batteri che accumulano fosfato - né assorbono né rilasciano fosforo e il fosforo fosfato (TP) rimanga stabile. Nella zona aerobica, TP diminuisce rapidamente a causa del fosforo - che accumula l'assorbimento dei batteri. Nelle zone anaerobiche e anossiche, le concentrazioni di azoto di ammoniaca diminuiscono costantemente e nella zona aerobica, l'azoto di ammoniaca diminuisce gradualmente man mano che avanza. Nella zona anossica, le concentrazioni di no₃ - n aumentano momentaneamente, principalmente a causa dell'introduzione di grandi quantità di no₃ - n mediante ricircolo interno. Tuttavia, man mano che la denitrificazione avanza, la concentrazione di nitrati diminuisce rapidamente. Nella zona aerobica, le concentrazioni di no₃ - n aumentano gradualmente man mano che la nitrificazione avanza.
2. Efficienza dei sistemi di rimozione di azoto biologico AAO e fosforo
Il processo a - a - o di rimozione biologica di azoto e fosforo può essere controllato per dare la priorità alla rimozione del fosforo. In questo caso, l'efficienza di rimozione del fosforo può superare il 90%, ma l'efficienza di rimozione dell'azoto sarà molto bassa. Se controllato per dare priorità alla rimozione dell'azoto, è possibile ottenere efficienze di rimozione dell'azoto superiori all'80%, mentre la rimozione del fosforo è spesso inferiore al 50%. In un funzionamento ottimale, è possibile ottenere contemporaneamente sia l'efficienza di rimozione dell'azoto che del fosforo superiori al 60%, ma non è possibile mantenere un'elevata efficienza di rimozione dell'azoto, raggiungendo al contempo l'elevata efficienza di rimozione del fosforo. Durante il funzionamento, solo uno di questi due metodi può essere prioritario; Il bilanciamento entrambi comporterà una bassa efficienza.
Questo processo ha il potenziale per ridurre la TP di effluente a meno di 2 mg/L e TN a meno di 9 mg/L, ma richiede una buona progettazione e una meticolosa gestione operativa. Molti impianti di trattamento all'estero che usano questo processo si concentrano principalmente sulla rimozione dell'azoto, considerando anche la rimozione del fosforo. Se l'effluente TP supera lo standard, la rimozione del fosforo chimico viene utilizzata come supplemento.
3. Parametri di controllo del processo AAO
1. Fattori principali che influenzano l'efficienza della nitrificazione
1.1 Fattori che influenzano i batteri nitrificanti
UN. Temperatura: la temperatura ottimale per i batteri nitrificanti è di 30 gradi a 35 gradi. Le temperature più basse (da 12 gradi a 14 gradi) rallentano la reazione di nitrificazione e portano all'accumulo di nitriti.
B. Ossigeno disciolto: il limite di tolleranza per i batteri nitrificanti è da 0,5 mg/L a 0,7 mg/L. Generalmente, l'ossigeno disciolto nella zona di nitrificazione deve essere mantenuto a circa 2 mg/L.
C. PH: i batteri nitrificanti sono molto sensibili alle fluttuazioni del pH, con l'intervallo ottimale compreso tra 7,5 e 8,5. Alcalinità più elevata è preferita durante la nitrificazione.
D. Sostanze tossiche: concentrazioni eccessive di NH3-N e metalli pesanti possono interferire con il metabolismo cellulare, compromettere la capacità di ossidazione batterica e inibire il processo di nitrificazione.
e. Atà dei fanghi: questo dovrebbe essere determinato in base al periodo di generazione dei batteri nitriti. Le età dei fanghi più lunghe possono aumentare la capacità di nitrificazione.
1.2 Fattori che influenzano i batteri denitrificanti
UN. Temperatura: la temperatura ottimale per i batteri denitrificanti è di 35 gradi a 45 gradi. Man mano che la temperatura scende, il tempo di ritenzione idraulica può essere adeguatamente aumentato.
B. Ossigeno disciolto: l'ossigeno disciolto deve essere strettamente controllato al di sotto di 0,5 mg/L.
C. PH: l'intervallo ottimale è compreso tra 6,5 e 7,5. La denitrificazione può riempire parte dell'alcalinità persa durante la nitrificazione.
D. Fonte di carbonio: quando il rapporto C/N nell'acqua della sorgente è troppo basso, ad esempio quando il rapporto BOD/TKN è<3-6, an external carbon source is required. Methanol or fecal water is generally used.
2. Fattori che influenzano la rimozione del fosforo
UN. Temperatura: la rimozione del fosforo è normale in un intervallo di temperatura da 5 gradi a 30 gradi.
B. Ossigeno disciolto: l'ossigeno disciolto deve essere strettamente controllato al di sotto di 0,2 mg/L nella zona anaerobica e circa 2,0 mg/L nella zona aerobica.
C. pH: l'efficienza di rimozione del fosforo nello stagno biologico sarà significativamente ridotta quando il pH è<6.5.
D. Fonte di carbonio: il carico BOD nell'acqua della sorgente deve soddisfare un rapporto BOD/TP> 15.
e. Età dei fanghi: più breve è l'età dei fanghi, maggiore è il contenuto di fosforo nei fanghi, maggiore è la quantità di fanghi residui scaricati e migliore è l'effetto di rimozione del fosforo.
3. Testare le prestazioni operative del sistema di trattamento dei fanghi attivi
Di seguito sono riportati gli elementi di test di routine per il sistema di trattamento dei fanghi attivi.
1. Parametri che riflettono l'efficacia del trattamento: totale BOD5, CODCR e SS in influenti ed effluenti.
2. Parametri che riflettono la condizione di fanghi: rapporto di assestamento dei fanghi (SV%), MLSS, MLVSS, SVI, ossigeno disciolto (DO) e microscopia microbica.
3. Parametri che riflettono i fanghi nutrizionali e ambientali: azoto, fosforo, pH, temperatura dell'acqua, ecc.
4. AAO Process Anomalies and Contmeasures
1. Bulking dei fanghi
Fenomeno: difficoltà di difficoltà dei fanghi, aumento di SVI, struttura dei fanghi sciolti, espansione del volume, aumento del contenuto di acqua, meno surnatante e variazione del colore sono tutti esempi di bulking dei fanghi.
Cause: il bulking dei fanghi può essere causato dalla proliferazione di batteri filamentosi o da un aumento anormale dell'acqua legata nei fanghi; carboidrati eccessivi nell'acqua, mancanza di nutrienti come N, P e Fe; ossigeno disciolto insufficiente; alta temperatura dell'acqua o basso pH, che può facilmente portare alla proliferazione di batteri filamentosi; e sovraccarico e eccessiva età dei fanghi, che può portare alla proliferazione di batteri filamentosi. Misure: aumento dell'aerazione; rimozione tempestiva dei fanghi; Aumentare la quantità di fanghi di ritorno.
2. Disintegrazione
Sintomi: qualità dell'acqua torbida, Floc di fanghi frammentati e il deterioramento delle prestazioni del trattamento sono segni di disintegrazione dei fanghi.
Causa: un funzionamento improprio, come un'eccessiva aerazione, interrompe l'equilibrio biologico (nutriente) nei fanghi attivati, riducendo la biomassa microbica e l'inattivazione, abbassando la capacità di adsorbimento, restringimento della dimensione del floc e aumento della densità. La presenza di sostanze tossiche inibisce o danneggia i microrganismi, riducendo o fermando completamente le capacità di purificazione e causando inattivazione dei fanghi.
Misure: la causa può essere generalmente determinata attraverso l'osservazione microscopica. Se viene identificato un problema operativo, il volume delle acque reflue, il volume dei fanghi di ritorno, il volume dell'aria, lo stato di scarica dei fanghi e più indicatori come SV, MLSS, DO e NS devono essere controllati e regolati di conseguenza. Se si conferma che le sostanze tossiche siano contaminate da acque reflue, dovrebbe essere considerata il risultato di una nuova incorporazione delle acque reflue industriali. La fonte dovrebbe essere identificata e trattata in conformità con gli standard nazionali di emissione.
3. Flugie che galleggiano
Fenomeno: i fanghi galleggiano nel serbatoio di sedimentazione secondaria in ciuffi.
Causa: i fanghi nel serbatoio di aerazione sono troppo vecchi; La nitrificazione sta progredendo rapidamente, causando la denitrificazione nella parte inferiore del serbatoio, con conseguente riduzione della densità relativa dei fanghi e galleggiare in ciuffi.
Misure: aumentare il flusso di ritorno dei fanghi o scaricare prontamente i fanghi; Ridurre la concentrazione di fanghi nel liquore misto, abbreviare l'età dei fanghi e ridurre l'ossigeno disciolto, prevenendo la nitrificazione.
4. Flouding Frugs nell'effluente
Fenomeno: i fanghi galleggianti nel serbatoio di sedimentazione secondaria causano la qualità delle acque torbide e valori di SS di effluenti significativamente elevati.
Causa: valori SVI di fanghi attivati eccessivamente alti, con conseguenti scarse prestazioni di assestamento; Eccessivo flusso d'acqua al serbatoio di sedimentazione, che supera il carico di progettazione, con conseguente breve tempo di ritenzione idraulica; ed elevato ossigeno disciolto (DO) nell'effluente dal serbatoio biologico.
Misure: SCREA SCOGNA PREMIO, Aumenta il flusso di ritorno dei fanghi; controllare il flusso d'acqua nella stanza della pompa di ingresso e regolare il flusso d'acqua al serbatoio di sedimentazione; e ridurre l'aerazione nella sezione aerobica del serbatoio biologico.