Ano ang AAO Process?

Ang Proseso ng AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic) Ay isang malawak na teknolohiya ng paggamot sa biyolohikal na ginagamit sa mga planta ng paggamot ng wastewater, pangunahin para sa pag-alis ng organikong bagay at nutrients tulad ng nitrogen at fosporus mula sa wastewater. Ang epektibo ng paggamot sa pangkalahatan ay umabot: BOD₅ At SS sa 90%1444486704195%, kabuuang nitrogen sa itaas 70%, at phosphorus noong 90%.

• Ang Anaerobic ay tumutukoy sa mga kondisyon na walang oksiheno, kabilang na ang mga sangkap ng oxidizing, (DO < 0.2 mg/L);
• Ang anoxic ay tumutukoy sa kakulangan ng molekular oxygen, ngunit maaaring kasalukuyan ang mga sangkap ng oxidizing, (DO ≤ 0.5 mg/L);
• Ang Aerobic ay tumutukoy sa sapat na oksiheno na magagamit para sa mga aerobic microorganisms, (DO, 2-4 mg/L).

Una, ang wastewater ay pumapasok sa anaerobic zone mula sa pangunahing tank ng sedimentation, kung saan ito ganap na halos sa pagbabalik na sludge. Matapos ang isang tiyak na panahon (1–2 h) ng anaerobic decomposition, bahagi ng BOD ay inalis. Sa pamamagitan ng proseso ng denitrification, ang ilang mga compound na naglalaman ng nitrogen ay naging N.₂ At inilabas. Mga mikroorganismo ng fosphate-akumulating (tulad ng mga organismo ng phosphate-akumulating) sa pagbabalik ng sludge release phosphorus upang matugunan ang mga pangangailangan ng fosporus ng bakterya.

Pagkatapos ang waste water flows sa anoxic tank, kung saan gumagamit ng denitrifying bakterya ang hindi naglalaman ng carbon na organikong bagay sa wastewater bilang isang mapagkukunan ng karbon upang mabawas NO₂^- At NG₃^-, Na bumalik mula sa tangke ng aerobic sa pamamagitan ng panloob na sirkulasyon, sa N₂ At palabas ito.

Susunod, ang wastewater ay lumilipad sa aerobic tank, kung saan NH₄-N sa tubig ay sumailalim sa nitrification upang bumuo ng nitrite at nitrate. Samantala, ang organikong bagay sa tubig ay oxidized at decomposed upang magbigay ng enerhiya para sa mga mikroorganismo na kumumulating phosphorus. Ang mga mikroorganismo na ito ay sumisipsip ng phosphorus mula sa tubig, na pumapasok sa kanilang cellular na struktura at sumasama sa loob ng mga ito. Matapos ang sedimentation at paghihiwalay, ang pasyente na mayaman sa fosphorus ay inilabas mula sa sistema.

Kasama sa pangkalahatang proseso ng AAO ang apat na bahagi: pangunahing pretreatment, pangalawang biyolohikal na paggamot, tertiary advanced treatment, at sludge treatment. Ang mga tiyak na struktura ay tulad ng sumusunod:

• Pangunahing Pretreatmente
  • Pangunahing Sedimentation Tank: Ang pangunahing tank ng sedimentation ay gumagawa ng solid-likido na paghihiwalay upang alisin ang mas malaking solidong suspensed particle mula sa wastewater, mabawasan ang organikong pag-load sa biyolohikal na paggamot, at mapabuti ang aktibidad ng mga mikroorganismo sa aktibong sludge.
• Secondary Biological Treatment
  • AAO System: Ito ay nag-aalis ng nitrogen, fosporus, at mga organikong pollutants sa colloidal at dissolved estado mula sa wastewat water.
  • Secondary Sedimentation Tank: Ito ay naghihiwalay ng sludge, malinaw at tumutukoy sa halo-halong alak, at recycle ang aktibong sludge.
• Tertiary Advanced Treatment
  • Tank ng disinfection: Ang effluent mula sa pangalawang sedimentation tank ay lumilipad sa tank ng disinfection para sa disinfection, ang pagtiyak ng kalidad ng effluent ay nakakatugon sa mga pamantayan sa sanitary para sa sumusunod na paglabas.
• Sludge Treatment
  • Sludge Storage Tank: Ang sludge na inilabas mula sa pangalawang sedimentation tank ay pana-panahon na inilipat sa tangke ng imbakan ng sludge para sa konsentrasyon ng sludge at aerobic diga.
  • Filter Press: Ang sludge filter press ay ginagamit upang epektibong magkahiwalay ng tubig mula sa mga solido sa sludge, na binabawasan ang dami ng sludge.

Ang proseso ng AAO ay isang biyolohikal na paraan ng paggamot na karaniwang ginagamit sa paggamot ng wastewater, pangunahin para sa parehong pagtanggal ng nitrogen at fosporus mula sa tubig.

Denitrification:

Ang pag-alis ng biological nitrogen ay tumutukoy sa proseso kung saan ang organikong nitrogen at ammonia nitrogen sa wastewater ay naging nitrogen gas sa pamamagitan ng nitrogeno ammonification, nitrification, at denitrification sa ilalim ng pinagsamang aksyon ng mga mikroorganismo.

• Ammonification: Ang organikong bagay na naglalaman ng Nitrogen ay naging NH₄⁺ Sa ilalim ng aksyon ng mga bakterya ng ammonifying.
• Nitrification: Sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic, ang mga autotrophic microorganisms ay gumagamit ng inorganic nitrogen bilang pinagkukunan ng nitrogen upang magbago ng NH₄⁺ Sa NO₂^_Kailang, Na pagkatapos ay oxidized sa NO₃^_Kailang.
• Proseso ng Denitrification: Sa ilalim ng mga kondisyon ng anoxic, ang denitrifying bakterya ay nagpapababa ng nitroheno at nitrate nitrogen sa gaseous nitrogen (N)₂) .

Proseso ng Ammonification

Nitrification & Denitrification Processe

Prinsipyo ng Pag-alis ng Phosphorus

Ang pag-alis ng biological phosphorus ay gumagamit ng mga organismo ng phosphate-akumulating (PAOs) na nagpapalabas ng phosphorus sa ilalim ng mga kondisyon ng anaerobic at sumisipsip ng phosphorus na higit sa kanilang mga pangangailangan sa pisyolohikal sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic. Ang phosphorus ay nakaimbak sa mga cells sa isang polymeric form, na bumubuo ng mataas na phosphorus sludge, na pagkatapos ay inalis mula sa sistema, na nakamit ang pagtanggal ng fosporus mula sa wastewater.

• Ano ang Return Sludge?

  Return sludge ay isang uri ng aktibong sludge na hiwalay mula sa pangalawang sedimentation (o sedimentation zone) at bumalik sa anaerobic tank.

• Bakit kailangan ang Sludge Return?

  Sa normal na sistema ng biochemical, mahalaga ito upang matiyak ang katatagan ng dami ng sludge upang mapanatili ang normal na operasyon ng sistema. Ang rate ng reproduction ng bakterya sa sistema ay mas mababa kaysa sa dami ng wastewater na inalis, kaya upang matiyak ang katatagan ng sistema ng biochemical, dapat ibalik ang sludge.

• Paano Tinutukoy ang Amount Of Return Sludge?

  Upang matukoy ang dami ng pagbabalik, dapat unang matukoy ang ratio ng recycle ng sludge. Ang ratio ng recycle ng sludge ay ang ratio ng rate ng flow rate ng bumalik sa tangke ng sludge sa impluwensyang flow rate. May dalawang pamamaraan upang kalkulahin ito, tulad ng ipinapakita sa ibaba:

  
  • R: Sludge recycle ratio, %;
  • X_R: Return sludge concentration, mg/L.
  • X: Activated sludge concentration sa aeration tank mixed likido, mg/L;
  
  • SSV—15782822491Sludge concentration sa effluent ng sekundaryong sedimentation tank (expressed bilang isang porsyento)
  • Ang dami ng pagbalik ay maaaring matukoy batay sa impluwensyang flow rate at ang ratio ng recycle ng sludge. Ang formula ay:
  
  • Q_R——Return sludge volume, m³/H
  • R——Sludge recycle ratio, %;
  • Q——Wastewater flow rate, m³/H.

  Halimbawa, kung ang rate ng wastewater flow ay 300 m³/H at ang ratio ng recycle ng sludge ay kalkulado na 70%, pagkatapos ang dami ng pagbabalik ay: 300×70%=210m ³/H

• Ano ang Nitrate Recycle?

  Ang recycle ng Nitrate ay tumutukoy sa proseso ng pagbabalik ng halo-halong alak mula sa tangke ng aerobic sa anoxic tank upang mapataas ang konsentrasyon ng nitrate nitrogen sa anoxic tank, sa pamamagitan ng pagsusulong ng reaksyon ng denitrification. May kaunting relasyon ito sa pagtanggal ng fosporus.

• Anong Impact Does The Nitrate Recycle Ratio Mayroon sa AAO?

  Ang ratio ng recycle ng nitrate ay tumutukoy sa ratio ng halo-halong recycle flow rate sa influent flow rate, karaniwang ipinakita bilang r. Ang ratio ng recycle ng nitrate r ay direktang tumutukoy sa epektibo ng denitrification. Para sa isang ibinigay na sistema ng pag-alis ng nitrogen, mayroong pinakamainam na panloob na recycle ratio kung saan ang epektibo ng denitrification ay maximize.

  Ang pagsasaalang-alang ay 100%, ibig sabihin ang lahat ng TKN ay nitrified sa nitrate nitrogen, at ang lahat ng nitrate nitrogen na recycled sa anoxic zone ay denitrified sa N₂, Ang epektibo ng denitrification EDN sa puntong ito ay:

  
  • R—Sludge recycle ratio, %;
  • R—Nitrate recycle ratio, %.

  Halimbawa: Kung ang ratio ng recycle ng sludge ay 70% at ang ratio ng recycle ng nitrate ay 40016435353851, pagkatapos ang epektibo ng pagtanggal ng ammonia ay: (400% 70%) (1 40016435353851 70%) = 82. 5164353811

• F/M (Sludge Organic Load) at SRT (Sludge Retention Time)

  Ang proseso ng AAO ay isang flexible operasyon na maaaring tumutukoy sa pagtanggal ng denitrification, o pagtanggal ng fosporus, o pareho. Kung ang parehong denitrification at pagtanggal ng fosporus ay kinakailangan, ang F/M ay pangkalahatang kontrolado sa 0.1–0.18k BOD ay kontrolado sa 0.1–0.18k₅ /(Kg MLVSS •d), at ang SRT ay karaniwang kontrolado sa 8–15 araw.

• Hydraulic Retention Time (HRT)

  Ang oras ng pagpapanatili ng hydraulic ay may kaugnayan sa mga kadahilanan tulad ng influent concentration at temperatura. Ang HRT sa anaerobic zone ay sa pangkalahatan ay 1–2 oras; ang HRT sa anoxic zone ay 1.5–2 oras; ang HRT sa aerobic zone ay dapat sa pangkalahatan ay 6 oras. Ang labis o hindi sapat na oras ng pagpapanatili ng haydroliko ay makakaapekto sa proseso.

• Recycle Ratio

  Ang panloob na recycle ratio r ay karaniwang 200%–500%, depende sa impluwensyang konsentrasyon ng TKN at ang kinakailangang epektibo ng denitrification. Ang labas ng recycle ratio R ay karaniwang nasa range ng 50%–100%. Upang matiyak na ang denitrification at pangalawang phosphorus release ay hindi nangyayari sa pangalawang sedimentation tank, Dapat na minimize R upang maiwasan ang pagdadala ng masyadong NO ₃-N pabalik sa anaerobic zone, na makagambala sa paglabas ng fosporus at mababawasan ang epektibo ng pagtanggal ng fosporus.

• Dissolved Oxygen (DO)

  Ang DO sa anaerobic zone ay dapat na kontrolado sa ibaba ng 0.2 mg/L, sa anoxic zone sa ibaba 0.5 mg/L, at sa aerobic zone 2–3 mg/L.

• COD/TKN at COD/TP

  Para sa pag-alis ng biological nitrogen, ang COD/TKN ay dapat na mas malaki sa 4.0, habang ang pag-alis ng biological phosphorus ay nangangailangan ng COD/TP mas malaki sa 20. Kung mababa ang halaga ng COD/TKN, dapat idagdag ang methanol bilang pinagkukunan ng nutrient; kung mababa ang halaga ng COD/TP, dapat idagdag ang acetic acid o iba pang mas mababang fatty acid.

• PH at Alkalinity

  Sa AAO biological phosphorus at nitrogen, ang pH ng sludge mixed liquor ay dapat na kontrolado sa itaas ng 7.0. Kung ang pH ay mas mababa sa 6.5, maaaring tumaas ang alkalinity.

• Temperatura

  Ang mas mataas na temperatura, mas mabuti ito para sa pag-alis ng biological nitrogen. Kapag ang temperatura ay mas mababa sa 15 °C, ang epektibo ng pag-alis ng biological nitrogen ay mababawasan. Sa kabaligtaran, ang mas mababang temperatura ay kapaki-pakinabang para sa pagtanggal ng fosporus.

• Mga Toxins at Inhibitory Substances

  Kapag ang ilang mga mabibigat na metal ions, kumplikadong anion, at ilang organikong bagay ay pumasok sa sistema ng paggamot ng tubig, kung sila ay lumampas sa isang tiyak na konsentrasyon, maaari silang maging sanhi ng aktibong toxicity ng sludge, na pinipigilan ang aktibidad ng ilang mga mikroorganismo.

Mga bentahe:

• Ang organikong kombinasyon ng anaerobic, anoxic, at ang mga kondisyon ng aerobic na may iba't ibang komunidad ng microbial ay maaaring alisin ang organikong bagay at makamit ang pag-alis ng nitrogen at phosphorus.
• Simple ang proseso ng flow, at ang kabuuang haydroliko na oras ay maikli.
• Sa ilalim ng alternating operasyon ng mga kondisyon ng anaerobic-anoxic-aerobic, ang filamentous bacteria ay hindi magpapalaganap ng labis, at ang SVI ay karaniwang mas mababa sa 100, na pumipigil sa sludge bulking.
• Ang sludge ay may magagandang pag-aari ng pag-aayos.

Mga disadvantages:

• Ang nilalaman ng fosporus sa sludge ay mataas, sa pangkalahatan sa itaas ng 2.5%, kaya ang pagtanggal ng fosporus ay nakamit sa pamamagitan ng paglabas ng sludge. Gayunpaman, dahil sa limitadong paglaki ng sludge, mahirap pa mapabuti ang epektibo ng pagtanggal ng fosporus.
• Ang epekto ng denitrification ay mahirap din upang mapabuti, at ang panloob na rate ng sirkulasyon ay karaniwang limitado sa 2Q, at hindi dapat masyadong mataas.
• Ang tradisyonal na proseso ng AAO ay maaari lamang matugunan ang standard ng Class B.

Upang gawin ang sistema ng paggamot ng tubig ay may mataas na epektibo ng denitrification, malaking epekto sa pagtitipid ng enerhiya at pagbabawas ng pagkonsumo, mas malakas na paglaban ng shock load, at mas mababang bunga ng sludge, ang tradisyonal na proseso ng AAO ay pinabuti. Ang karaniwang pamamaraan ng pagpapabuti ay tulad ng sumusunod:

• Multi-point inverted proseso ng AAO
• Pre-anoxic reactor + proseso ng AAO
• UCT Process

Aerobic at anoxic double recycling proseso