Ξεπερνώντας τα σημεία πόνου των διαδικασιών A²/O: Βασικές τεχνικές διαδρομές για ταυτόχρονη αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου

Η διαδικασία A²/O (αναερόβια/ανοξικά/αερόβια), με τα βασικά της πλεονεκτήματα της απλής ροής, της χαμηλής επένδυσης και της άνετης λειτουργίας και συντήρησης, κατέχει εδώ και καιρό κυρίαρχη θέση στη βιολογική αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου για αστικά λύματα και χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων. Ωστόσο, στην πραγματική λειτουργία και συντήρηση, πολλές εγκαταστάσεις λυμάτων έχουν πέσει στο ίδιο δίλημμα: TN (ολικό άζωτο) και TP (ολικός φώσφορος) είναι δύσκολο να επιτευχθούν ταυτόχρονα, ειδικά κατά την επεξεργασία λυμάτων με την επικρατούσα χαμηλή αναλογία C/N στη χώρα μου. Αυτό οδηγεί σε έναν φαύλο κύκλο όπου η απομάκρυνση του αζώτου οδηγεί σε αποτυχία απομάκρυνσης του φωσφόρου και η αφαίρεση του φωσφόρου οδηγεί σε αποτυχία αφαίρεσης αζώτου, με αποτέλεσμα συχνές περιβαλλοντικές επιθεωρήσεις και διορθώσεις και επίμονα υψηλά κόστη λειτουργίας και συντήρησης.

Αυτό το άρθρο, συνδυάζοντας τρία βασικά τεχνικά έγγραφα, εγκαταλείπει τις πρόχειρες περιγραφές και ξεκινά από την ουσία της διαδικασίας. Αναλύει και εξηγεί λεπτομερώς τις αρχές της διαδικασίας A²/O, τα τρία εγγενή ελαττώματα της, τον βασικό μηχανισμό της απονιτροποίησης απομάκρυνσης του φωσφόρου και το βέλτιστο σχήμα τροποποίησης για λύματα χαμηλού C/N. Εξισορροπώντας τον επαγγελματισμό και την πρακτικότητα, μπορεί να αναφερθεί και να εφαρμοστεί απευθείας από τους σχεδιαστές, το προσωπικό λειτουργίας και συντήρησης και τους επαγγελματίες τροποποίησης μηχανικής.

1. Τυπική ροή διεργασίας

Ο πυρήνας της διαδικασίας A²/O είναι η ταυτόχρονη απονιτροποίηση και απομάκρυνση του φωσφόρου μέσω της σειριακής λειτουργίας τριών αντιδραστήρων, σε συνδυασμό με την ανακυκλοφορία της λάσπης και την εσωτερική ανακυκλοφορία. Η τυπική ροή είναι καθαρή και ανιχνεύσιμη: Ακατέργαστο νερό → Αναερόβια δεξαμενή → Ανοξική δεξαμενή → Αερόβια δεξαμενή → Δεξαμενή δευτερεύουσας καθίζησης → Απόβλητα. Η όλη διαδικασία δεν απαιτεί πολύπλοκο εξοπλισμό, έχει χαμηλή δυσκολία λειτουργίας και συντήρησης και είναι κατάλληλη για εφαρμογή μεγάλης-κλίμακας.

• Επιστροφή λάσπης: Δεξαμενή δευτερογενούς καθίζησης → Αναερόβια δεξαμενή

• Εσωτερική επιστροφή: Aerobic tank → Anoxic tank

2. Αρχή της βασικής αντίδρασης τριών- σταδίων (αναλύοντας τον ρόλο κάθε βήματος για να κατανοήσουμε την ουσία της διαδικασίας)

(1) Αναερόβιο στάδιο (χωρίς μοριακό οξυγόνο, χωρίς νιτρικό άζωτο)

• Τα βακτήρια που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά- (PAO) απελευθερώνουν ενεργά τον φώσφορο που είναι αποθηκευμένος στο σώμα τους σε ένα αναερόβιο περιβάλλον χωρίς νιτρικά-, ενώ απορροφά εύκολα αποικοδομήσιμο COD (βιοαποδομήσιμη οργανική ύλη) από τα λύματα και το μετατρέπει σε PHB (πολυ{2}υδροεξυπηρετητική ενέργεια για την αναζωογόνηση του πολυ- -) απορρόφηση φωσφόρου;

• Εάν υπάρχει μικρή ποσότητα νιτρικών στο αναερόβιο στάδιο (κυρίως από επιστρεφόμενη ιλύ), τα απονιτροποιητικά βακτήρια θα χρησιμοποιήσουν κατά προτίμηση την υπολειπόμενη πηγή άνθρακα για απονιτροποίηση, καταναλώνοντας έμμεσα την πηγή άνθρακα που απαιτείται από τα PAO, δημιουργώντας πιθανό κίνδυνο απομάκρυνσης φωσφόρου.

• Ταυτόχρονα, τα βακτήρια που ζυμώνουν αποσυνθέτουν τη μεγάλη μοριακή οργανική ύλη στα λύματα που είναι δύσκολο να αποικοδομηθούν σε πτητικά λιπαρά οξέα (VFA) που απορροφώνται εύκολα από τα PAO, παρέχοντας επαρκές υπόστρωμα για τη σύνθεση PHB από τα PAO.

(2) Ανοξική ζώνη (Χωρίς μοριακό οξυγόνο, περιέχει νιτρικό άζωτο)

• Τα απονιτροποιητικά βακτήρια χρησιμοποιούν νιτρικό άλας από την ανακυκλοφορία στην αερόβια ζώνη ως δέκτη ηλεκτρονίων και υπολειμματικό COD στα λύματα ως πηγή άνθρακα για τη μείωση των νιτρικών σε άζωτο (N2), ολοκληρώνοντας τη διαδικασία απονιτροποίησης. Αυτό είναι το βασικό βήμα στην αφαίρεση TN.

• Μερικά ειδικά βακτήρια που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά- (δηλαδή, απονιτροποιώντας πολυφωσφορικά-συσσωρεύοντας βακτήρια DNPAO) μπορούν να διαπεράσουν την παραδοσιακή κατανόηση της "αερόβιας πρόσληψης φωσφόρου", χρησιμοποιώντας νιτρικά άλατα αντί για οξυγόνο ως δέκτη ηλεκτρονίων για την επίτευξη υπερβολικής απονιτροποίησης κατά την πρόσληψη φωσφόρου. Αυτή είναι η αφαίρεση του φωσφόρου απονιτροποίησης στην οποία θα επικεντρωθούμε αργότερα.

• Ο ρυθμός ροής της εσωτερικής ανακυκλοφορίας καθορίζει άμεσα την παροχή νιτρικού αζώτου στην ανοξική ζώνη και είναι μια βασική παράμετρος ελέγχου που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της απονιτροποίησης και την απονιτροποίηση της απομάκρυνσης του φωσφόρου.

(3) Αερόμπικ Στάδιο (Αερόβιο)

• Τα νιτροποιητικά βακτήρια (αυτοτροφικά βακτήρια), σε περιβάλλον με επαρκές οξυγόνο, οξειδώνουν το άζωτο αμμωνίας (NH4+-N) στα λύματα σε νιτρικά (NO3--N), ολοκληρώνοντας την αντίδραση νιτροποίησης και παρέχοντας επαρκείς δέκτες ηλεκτρονίων για απονιτροποίηση και φωξ

• Τα βακτήρια που συσσωρεύονται-πολυφωσφορικά (συμπεριλαμβανομένων των DNPAO), σε αερόβιο περιβάλλον, απορροφούν μεγάλες ποσότητες φωσφόρου από τα λύματα και τον αποθηκεύουν στο σώμα τους, με αποτέλεσμα η περιεκτικότητα σε φώσφορο να υπερβαίνει κατά πολύ τα κανονικά επίπεδα (δηλ. υπερβολική πρόσληψη φωσφόρου), θέτοντας τα θεμέλια για την απομάκρυνση του φωσφόρου μέσω του υποστρώματος.

• Ταυτόχρονα, οι μικροοργανισμοί στο αερόβιο στάδιο υποβαθμίζουν περαιτέρω το εναπομένον COD στα λύματα, απομακρύνουν το άζωτο που παράγεται κατά τη διαδικασία απονιτροποίησης, εμποδίζουν την αιώρηση της λάσπης και εξασφαλίζουν σταθερή απόδοση καθίζησης λάσπης.

3. Τελική οδός αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου

• Οδός αφαίρεσης αζώτου: Νίτρωση σε αερόβια δεξαμενή (άζωτο αμμωνίας → νιτρική) → Απονιτροποίηση σε ανοξική δεξαμενή (νιτρικό → άζωτο) → Το άζωτο διαφεύγει φυσικά, επιτυγχάνοντας ολική απομάκρυνση του αζώτου.

Πολλές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων πιστεύουν ότι η διαδικασία A²/O είναι δύσκολο να επιτευχθούν τα πρότυπα, αποδίδοντας λανθασμένα αυτό σε ανεπαρκή λειτουργία και συντήρηση. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει-το βασικό ζήτημα είναι η εγγενής σύγκρουση μεταξύ των τριών τύπων λειτουργικών μικροοργανισμών (νιτροποιητικά βακτήρια, βακτήρια απονιτροποίησης και βακτήρια που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά-). Οι απαιτήσεις τους για περιβάλλον διαβίωσης και θρεπτικά συστατικά είναι εντελώς διαφορετικές, καθιστώντας αδύνατη την ταυτόχρονη ικανοποίηση των βέλτιστων συνθηκών ανάπτυξής τους μέσα στο ίδιο σύστημα λάσπης. Αυτή είναι η αρχή-αντίφαση επιπέδου που η διαδικασία A²/O προσπαθεί να ξεπεράσει.

1. Ανταγωνισμός πηγής άνθρακα (η βασική σύγκρουση)

2. Σύγκρουση ηλικίας λάσπης

• Οδός απομάκρυνσης φωσφόρου: Αναερόβια απελευθέρωση φωσφόρου στη δεξαμενή (τα πολυφωσφορικά-συσσωρευόμενα βακτήρια απελευθερώνουν φώσφορο από το σώμα τους) → Αερόβια/ανοξική πρόσληψη φωσφόρου σε δεξαμενή (πολυφωσφορικά-συσσωρεύονται βακτήρια υπερβολικά απορρόφηση φωσφόρου από τα απόβλητα απορρίμματα) φώσφορο-πλούσια λάσπη από το σύστημα), ολοκληρώνοντας την ολική απομάκρυνση του φωσφόρου.

3. Παρεμβολή νιτρικών με την αναερόβια απομάκρυνση του φωσφόρου

Στις παραδοσιακές διεργασίες A²/O, η λάσπη επιστροφής από τη δεξαμενή δευτερεύουσας καθίζησης εισέρχεται απευθείας στο αναερόβιο στάδιο. Αυτή η επιστρεφόμενη λάσπη μεταφέρει αναπόφευκτα μεγάλη ποσότητα νιτρικών αλάτων που παράγονται στο αερόβιο στάδιο. Μόλις στο αναερόβιο στάδιο, αυτά τα νιτρικά διαταράσσουν εντελώς τη διαδικασία απομάκρυνσης του φωσφόρου με τρεις τρόπους:

• Αναερόβιο Στάδιο: Η βασική ανάγκη των βακτηρίων που συσσωρεύονται-πολυφωσφορικά είναι να απορροφούν εύκολα αποικοδομήσιμο COD και να συνθέτουν PHB για επακόλουθη απελευθέρωση και πρόσληψη φωσφόρου. Αυτό είναι το θεμέλιο της απομάκρυνσης του φωσφόρου και είναι απαραίτητο.

• Τα αστικά λύματα στη χώρα μου υποφέρουν γενικά από χαμηλή αναλογία C/N (COD/TN < 4,5), με αποτέλεσμα σοβαρή έλλειψη πηγών άνθρακα. Ο ανταγωνισμός μεταξύ των δύο τύπων μικροοργανισμών για πηγές άνθρακα οδηγεί αναπόφευκτα σε μια κατάσταση όπου ο ένας είναι ισχυρός και ο άλλος αδύναμος-η καλή απομάκρυνση του αζώτου οδηγεί σε κακή απομάκρυνση του φωσφόρου. Η καλή απομάκρυνση του φωσφόρου έχει ως αποτέλεσμα την υπερβολική απομάκρυνση του αζώτου.

• Ανοξικό Στάδιο: Η βασική απαίτηση των βακτηρίων απονιτροποίησης είναι η χρήση COD ως δότης ηλεκτρονίων για τη μετατροπή των νιτρικών σε αέριο άζωτο, ολοκληρώνοντας έτσι την απομάκρυνση του αζώτου. Αυτό βασίζεται επίσης στην αντικαταβολή.

1. Αρχή Απονιτροποίησης και Απομάκρυνσης Φωσφόρου

Για την αντιμετώπιση των εγγενών ελαττωμάτων της διαδικασίας A²/O, η πιο αποτελεσματική λύση είναι η "διπλή χρήση άνθρακα". Ο πυρήνας είναι να χρησιμοποιηθούν τα ειδικά μεταβολικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων που συσσωρεύουν απονιτροποιητικά πολυφωσφορικά{{1} (DNPAOs/DPB) για να επιτραπεί σε μια μοναδική πηγή άνθρακα να καλύψει ταυτόχρονα τις ανάγκες απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου. Αυτό μετριάζει ουσιαστικά τον ανταγωνισμό για πηγές άνθρακα και τη σύγκρουση μεταξύ της ηλικίας της λάσπης. Η συγκεκριμένη μεταβολική διαδικασία είναι η εξής:

• Βακτήρια που συσσωρεύονται-πολυφωσφορικά: Πρόκειται για ετερότροφα βακτήρια με ταχεία ανάπτυξη. Ο πυρήνας της απομάκρυνσης του φωσφόρου τους είναι η απομάκρυνση του φωσφόρου από το σύστημα εκκενώνοντας την περίσσεια λάσπης. Επομένως, απαιτείται σχετικά μικρή ηλικία λάσπης (5–1). • 0d (0 ημέρες): Η υπερβολικά μεγάλη ηλικία λάσπης οδηγεί στην επαν-απελευθέρωση φωσφόρου από τα πολυφωσφορικά-συσσωρεύοντα βακτήρια, μειώνοντας σημαντικά την αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης του φωσφόρου.

• Νιτροποιητικά βακτήρια: Πρόκειται για αυτοτροφικά βακτήρια με εξαιρετικά αργούς ρυθμούς ανάπτυξης και αναπαραγωγής. Απαιτούν σχετικά μεγάλη ηλικία λάσπης (15-25 ημέρες) για να επιβιώσουν σταθερά και να ολοκληρώσουν την αντίδραση νιτροποίησης. Μια πολύ μικρή ηλικία λάσπης έχει ως αποτέλεσμα την εκκένωση μεγάλης ποσότητας νιτροποιητικών βακτηρίων, καθιστώντας την αποτελεσματική απομάκρυνση του αζώτου αμμωνίας αναποτελεσματική.

• Η διαδικασία A²/O χρησιμοποιεί ένα ενιαίο σύστημα λάσπης, επιτρέποντας τον καθορισμό μόνο μιας ομοιόμορφης ηλικίας λάσπης. Μια μεγάλη ηλικία λάσπης για τη διατήρηση της νιτροποίησης θα οδηγήσει σε απόβλητα φωσφόρου, ενώ μια μικρή ηλικία λάσπης για τη διατήρηση της απομάκρυνσης του φωσφόρου θα οδηγήσει σε κατάρρευση της νιτροποίησης. και τα δύο δεν μπορούν να επιτευχθούν ταυτόχρονα.

2. Βασικές παράμετροι για την ενεργοποίηση A²/O της απονιτροποίησης και της αφαίρεσης φωσφόρου

1. Προνομιακή κατανάλωση πηγής άνθρακα: Τα απονιτροποιητικά βακτήρια χρησιμοποιούν νιτρικά άλατα ως δέκτη ηλεκτρονίων, καταναλώνουν κατά προτίμηση εύκολα αποικοδομήσιμο COD στο αναερόβιο στάδιο, εμποδίζοντας τα βακτήρια που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά-να αποκτήσουν επαρκή άνθρακα για τη σύνθεση PHB.

2. Αναστολή της απελευθέρωσης φωσφόρου από PPA: Οι PPA απαιτούν ένα αυστηρά αναερόβιο περιβάλλον χωρίς νιτρικά-για την απελευθέρωση φωσφόρου. Η παρουσία νιτρικών αναστέλλει άμεσα τη διαδικασία απελευθέρωσης φωσφόρου, οδηγώντας ακόμη και σε ανώμαλη «αναερόβια πρόσληψη φωσφόρου», αποτρέποντας την επακόλουθη αερόβια/ανοξική πρόσληψη φωσφόρου και προκαλώντας αποτυχία της απομάκρυνσης του φωσφόρου.

3. Διαταραχή του Αναερόβιου Περιβάλλοντος: Τα νιτρικά άλατα καταναλώνουν το αναερόβιο περιβάλλον στο αναερόβιο στάδιο κατά την απονιτροποίηση, αναστέλλοντας έμμεσα τη μεταβολική δραστηριότητα των PPA.

Αποτελέσματα πρακτικής επαλήθευσης: Υπό τον έλεγχο των παραπάνω παραμέτρων, ο ρυθμός πρόσληψης φωσφόρου στο ανοξικό στάδιο μπορεί να φτάσει το 69%, χωρίς να απαιτείται πρόσθετη πηγή άνθρακα. Η απόδοση απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου βελτιώνεται ταυτόχρονα, ενώ ο ρυθμός αερισμού στο αερόβιο στάδιο μπορεί να μειωθεί κατά περίπου 20%, εξοικονομώντας σημαντικά τη λειτουργική κατανάλωση ενέργειας.

Οι χαμηλές αναλογίες C/N είναι συνηθισμένοι στα αστικά λύματα στη χώρα μου, με μετρούμενες τιμές που συχνά κυμαίνονται από 3,1 έως 5,9, πολύ κάτω από το 4,5 που απαιτείται για σταθερή συμμόρφωση με τα πρότυπα A²/O. Ακόμη και με βελτιστοποιημένες παραμέτρους λειτουργίας, μια μεμονωμένη διεργασία A²/O είναι απίθανο να πληροί σταθερά το πρότυπο εκφόρτισης Κατηγορίας Α μακροπρόθεσμα. Ως εκ τούτου, απαιτείται μια συνδυασμένη διαδικασία για την ουσιαστική αντιμετώπιση αυτής της εγγενούς ανεπάρκειας.

• Αναερόβιο Στάδιο: Τα DNPAO, όπως τα συνηθισμένα πολυφωσφορικά-βακτήρια, απελευθερώνουν φώσφορο από τα κύτταρά τους ενώ απορροφούν εύκολα βιοαποδομήσιμο COD από τα λύματα, συνθέτουν PHB και το αποθηκεύουν στα κύτταρά τους, ολοκληρώνοντας έτσι την απελευθέρωση φωσφόρου και τα αποθέματα πηγής άνθρακα.

Η πρακτική του κινητήρα έχει αποδείξει ότι το A²/O + BAF (Biological Aerated Filter) είναι αυτή τη στιγμή η πιο ώριμη, εύκολα υλοποιήσιμη και{1}}αποτελεσματική διαδρομή αναβάθμισης. Η βασική ιδέα είναι "ξεχωριστή λειτουργία νιτροποίησης και αφαίρεσης φωσφόρου", επιτρέποντας στους δύο τύπους μικροοργανισμών να αναπτυχθούν στο βέλτιστο περιβάλλον τους, επιλύοντας πλήρως τις συγκρούσεις ηλικίας λάσπης και τον ανταγωνισμό πηγής άνθρακα.

• Βασικά πλεονεκτήματα: Επιτυγχάνει 1 μέρος πηγής άνθρακα (PHB)=απονιτροποίηση + αφαίρεση φωσφόρου, διπλασιάζοντας άμεσα τη χρήση της πηγής άνθρακα. Δεν απαιτείται πρόσθετη πηγή άνθρακα για την ταυτόχρονη βελτίωση της απονιτροποίησης και της απόδοσης απομάκρυνσης του φωσφόρου, ιδανική για λύματα με χαμηλές αναλογίες C/N.

• Ανοξικό Στάδιο: Τα DNPAO δεν βασίζονται πλέον στο οξυγόνο αλλά χρησιμοποιούν νιτρικά ως δέκτη ηλεκτρονίων, μειώνοντας ταυτόχρονα τα νιτρικά σε άζωτο (ολοκληρώνοντας την απονιτροποίηση) και χρησιμοποιώντας το αποθηκευμένο PHB τους ως πηγή ενέργειας για την απορρόφηση περίσσειας φωσφόρου από τα λύματα (ολοκληρώνοντας την απομάκρυνση του φωσφόρου).

1. Βασική Αρχή: Διαχωρισμός νιτροποίησης και αφαίρεσης φωσφόρου

2. Πραγματικά αποτελέσματα (C/N=4.2)

• Χρόνος συγκράτησης λάσπης (SRT): Ελέγχεται περίπου στις 15 ημέρες. Αυτή η ηλικία λάσπης ικανοποιεί τις απαιτήσεις ανάπτυξης των νιτροποιητικών βακτηρίων (εξασφαλίζοντας αποτελεσματικότητα νιτροποίησης) ενώ εξισορροπεί επίσης τον εμπλουτισμό και τη δραστηριότητα των DNPAOs, αποφεύγοντας υπερβολικά μεγάλες ή μικρές ηλικίες λάσπης που θα μπορούσαν να επηρεάσουν αρνητικά την αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας.

• Αναλογία εσωτερικής ανακυκλοφορίας: Ελεγχόμενη στο 3,0–3,5. Σε αυτή την αναλογία, η συγκέντρωση νιτρικών στα απόβλητα της ανοξικής δεξαμενής διατηρείται στα 1-3 mg/L, παρέχοντας επαρκείς δέκτες ηλεκτρονίων για DNPAOs χωρίς να προκαλείται υπερβολική είσοδος νιτρικών στην αναερόβια ζώνη και παρεμβολή στην απελευθέρωση φωσφόρου.

• Αναλογία ανοξικού/αναερόβιου όγκου: Η κατάλληλη αύξηση της αναλογίας όγκου της ανοξικής ζώνης παρατείνει τον χρόνο παραμονής των DNPAO στην ανοξική ζώνη, ενισχύοντας την απονιτροποίηση και την απομάκρυνση του φωσφόρου.

• Αυστηρός Έλεγχος Νιτρικών στην Αναερόβια Τομή: Με τη βελτιστοποίηση της μεθόδου αναρροής, η συγκέντρωση νιτρικών στην αναερόβια τομή ελέγχεται σε<0.5 mg/L, providing a stable anaerobic environment for DNPAOs to release phosphorus and synthesize PHB.

3. Βέλτιστες Παράμετροι Λειτουργίας

• Ενότητα A²/O (Μικρή ηλικία λάσπης 5–10 ημέρες): Η νιτροποίηση εγκαταλείπεται, εστιάζοντας στην «αναερόβια απελευθέρωση φωσφόρου + ανοξική απονιτροποίηση απομάκρυνση του φωσφόρου». Η ρύθμιση σύντομης ηλικίας λάσπης διασφαλίζει αποτελεσματική απομάκρυνση του φωσφόρου από πολυφωσφορικά-συσσωρεύοντας βακτήρια μέσω της εκκένωσης λάσπης, ενώ τα DNPAO χρησιμοποιούν το εσωτερικό τους PHB για απονιτροποίηση, μεγιστοποιώντας τη χρήση περιορισμένων πηγών άνθρακα.

• Σχεδιασμός εσωτερικής παλινδρόμησης: Το νιτροποιημένο υγρό (πλούσιο σε νιτρικά άλατα) που παράγεται στο τμήμα BAF υποβάλλεται σε αναρροή στο ανοξικό τμήμα A²/O, παρέχοντας επαρκείς δέκτες ηλεκτρονίων για DNPAO, σχηματίζοντας έναν κλειστό βρόχο "νιτροποίησης BAF → A²/O απονιτροποίησης φωσφόρου", επιτυγχάνοντας ταυτόχρονη αφαίρεση νιτροφωσφόρου.

• Στάδιο BAF (Long Sludge Age 30d+): Αφιερωμένο στη νιτροποίηση. Το υλικό συσκευασίας δεξαμενής BAF σχηματίζει ένα βιοφίλμ, επιτρέποντας στα νιτροποιητικά βακτήρια να αναπτυχθούν σταθερά στη μεμβράνη. Η μεγάλη ηλικία της λάσπης εξασφαλίζει τη βέλτιστη νιτροποίηση, επιτυγχάνοντας σχεδόν 100% απομάκρυνση του αζώτου της αμμωνίας, επιλύοντας πλήρως την ανεπαρκή νιτροποίηση.

1. Διαδικασία UCT/MUCT (Επίλυση νιτρικών παρεμβολών)

• Ποιότητα εκροής: COD=34mg/L, TN=13.3mg/L, TP=0.1mg/L, όλα πληρούν το "Πρότυπο απόρριψης ρύπων για εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων" (GB (18918-2002) Πρότυπο κατηγορίας Α.

• Ποιότητα εισερχόμενου νερού (προσομοίωση συνθηκών χαμηλής αναλογίας C/N, C/N=4.2): COD=240mg/L, TN=57mg/L, TP=5.1mg/L;

• Μικροβιακή Δραστηριότητα: Η αναλογία των απονιτροποιούμενων πολυφωσφορικών-βακτηρίων (DNPAOs) στο σύστημα φτάνει το 40,5%, βελτιώνοντας σημαντικά τη χρήση της πηγής άνθρακα, εξαλείφοντας την ανάγκη για προσθήκη επιπλέον εξωτερικής πηγής άνθρακα.

• Αποδοτικότητα αφαίρεσης: Ποσοστό αφαίρεσης COD 85,8%, ποσοστό αφαίρεσης TN 76,9%, ποσοστό αφαίρεσης TP 98%, σταθερά αποτελέσματα απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου χωρίς διακυμάνσεις.

2. Αντεστραμμένη διεργασία A²/O (Πηγή άνθρακα με προτεραιότητα για την αφαίρεση αζώτου)

Τροποποίηση πυρήνα: Προσαρμογή της σειράς των τριών τμημάτων της δεξαμενής σε ανοξικά → αναερόβια → αερόβια, που δεν απαιτεί νέο εξοπλισμό, μόνο προσαρμόζοντας την κατεύθυνση ροής του νερού, κατάλληλη για μετασκευές χαμηλού κόστους σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις.

• Αναλογία επιστροφής λάσπης: 100%, διασφαλίζοντας σταθερή συγκέντρωση λάσπης στο τμήμα A²/O και παροχή επαρκούς βιομάζας για DNPAO και οργανισμούς που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά-(PAOs).

• Αναλογία εσωτερικής απόδοσης: Ελεγχόμενη στο 250%. Αυτή η αναλογία παρέχει επαρκή νιτρικά άλατα στο ανοξικό τμήμα A²/O ενώ αποφεύγει την υπερβολική κατανάλωση ενέργειας λόγω υπερβολικής απόδοσης, προσφέροντας την καλύτερη-οικονομική απόδοση.

• Μικροβιακός έλεγχος: Με τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων λειτουργίας, η αναλογία των PAO απονιτροποίησης στο σύστημα σταθεροποιείται στο 40,5%, μεγιστοποιώντας την απονιτροποίηση και την απομάκρυνση του φωσφόρου.

• Έλεγχος διαλυμένου οξυγόνου (DO): A²/O αερόβιο τμήμα DO=1–2 mg/L (ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις πρόσληψης φωσφόρου των PAO και αποφυγή υπερβολικής σπατάλης ενέργειας λόγω υψηλής DO). Τμήμα BAF DO=4–5 mg/L (ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις νιτροποίησης των νιτροποιητικών βακτηρίων και διασφαλίζει την πλήρη απομάκρυνση του αζώτου αμμωνίας).

3. Διαδικασία JHB

Τροποποίηση πυρήνα: Μια ανοξική δεξαμενή προ-απονιτροποίησης προστίθεται κατά μήκος της διαδρομής της επιστρεφόμενης λάσπης στο αναερόβιο στάδιο. Η επιστρεφόμενη ιλύς εισέρχεται πρώτα σε αυτή τη δεξαμενή, όπου υφίσταται προ{2}απονιτροποίηση χρησιμοποιώντας ένα τμήμα του εισερχόμενου COD, μειώνοντας περαιτέρω την περιεκτικότητα σε νιτρικά άλατα στη λάσπη.

• Τροποποίηση πυρήνα: Η παραδοσιακή διαδικασία A²/O της "λάσπης που επιστρέφεται στο αναερόβιο στάδιο" προσαρμόζεται σε "λάσπη που επιστρέφεται στην ανοξική δεξαμενή", επιτρέποντας στην επιστρεφόμενη ιλύ να υποστεί απονιτροποίηση στο ανοξικό στάδιο πρώτα, καταναλώνοντας τα νιτρικά άλατα που μεταφέρει.

• Επίδραση τροποποίησης: Μετά την απονιτροποίηση στο ανοξικό στάδιο, η ιλύς που εισέρχεται στο αναερόβιο στάδιο είναι σχεδόν απαλλαγμένη από νιτρικά-και η απόδοση απελευθέρωσης φωσφόρου στο αναερόβιο στάδιο αυξάνεται κατά 50%+, επιλύοντας ουσιαστικά το πρόβλημα της παρεμβολής νιτρικών με την απομάκρυνση του φωσφόρου. Η διαδικασία MUCT, ειδικότερα, προσθέτει δύο ανοξικές δεξαμενές για να διαχωρίσει περαιτέρω την απονιτροποίηση της ιλύος από την απονιτροποίηση μικτού υγρού, με αποτέλεσμα πιο σταθερή απόδοση και καταλληλότητα για μονάδες επεξεργασίας λυμάτων με σοβαρές παρεμβολές νιτρικών.

• Προτεραιότητα Κατανομή Πηγών Άνθρακα: Το ακατέργαστο νερό εισέρχεται πρώτα στην ανοξική ζώνη, όπου τα απονιτροποιητικά βακτήρια λαμβάνουν κατά προτίμηση πηγές άνθρακα, βελτιώνοντας σημαντικά την απόδοση απονιτροποίησης και επιλύοντας το πρόβλημα της ανεπαρκούς απονιτροποίησης σε χαμηλές αναλογίες C/N.

• Πλεονεκτήματα λειτουργίας και συντήρησης: Απλοποιημένη διαδικασία, μη ανάγκη πρόσθετου εξοπλισμού ή κόστος λειτουργίας και συντήρησης, σύντομος κύκλος τροποποίησης και χαμηλή δυσκολία υλοποίησης, καθιστώντας το μια από τις προτιμώμενες λύσεις για την αναβάθμιση των υφιστάμενων εγκαταστάσεων.

• Πιο σταθερή αφαίρεση του φωσφόρου: Τα βακτήρια που συσσωρεύονται-πολυφωσφορικά βρίσκονται σε "κατάσταση πείνας" στην ανοξική ζώνη. Αφού εισέλθουν στην αναερόβια ζώνη, απορροφούν πηγές άνθρακα και απελευθερώνουν φώσφορο πιο αποτελεσματικά, με αποτέλεσμα την πιο ενδελεχή αερόβια απορρόφηση του φωσφόρου και πιο σταθερή απομάκρυνση του φωσφόρου.

Το βελτιστοποιημένο άρθρο έχει επιλύσει το ζήτημα της τραχύτητας, με πιο λεπτομερείς πληροφορίες και πιο συνεκτική λογική. Θέλετε να το μεταγλωττίσω σε μια-μια σελίδα A²/O αρχή + παράμετρος + εγχειρίδιο γρήγορης αναφοράς αντιμετώπισης προβλημάτων για να μπορείτε να το εκτυπώσετε και να το κολλήσετε στο δωμάτιο ελέγχου ή να το έχετε μαζί σας;

Πρόσθετες σημειώσεις: Αυτή η διαδικασία αντιμετωπίζει συγκεκριμένα το πρόβλημα της υπερβολικά υψηλής περιεκτικότητας σε νιτρικά άλατα στην επιστρεφόμενη ιλύ, με καλύτερη απόδοση απονιτροποίησης από τη διαδικασία UCT, αλλά απαιτεί πρόσθετη δεξαμενή. Είναι κατάλληλο για εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων με υψηλές απαιτήσεις απονιτροποίησης και χώρο για τροποποίηση.

1. Βασική Αρχή

Αναερόβια απελευθέρωση φωσφόρου → αφαίρεση ανοξικού αζώτου + απονιτροποίηση αφαίρεση φωσφόρου → αερόβια νιτροποίηση + πρόσληψη φωσφόρου, τρία στάδια λειτουργούν συνεργιστικά, βασιζόμενα στη λάσπη και την εσωτερική ανακυκλοφορία σε κλειστό βρόχο.

2. Εγγενή Εμπόδια

Ο ανταγωνισμός στις πηγές άνθρακα, οι αποκλίσεις στην ηλικία της λάσπης και οι παρεμβολές νιτρικών-δεν μπορούν να επιλυθούν μέσω συμβατικής λειτουργίας και συντήρησης και αποτελούν βασικά εμπόδια για την επίτευξη συμμόρφωσης.

3. Λύση πυρήνα

Χρησιμοποιώντας απονιτροποιητικά πολυφωσφορικά-βακτήρια συσσώρευσης (DNPAO) για "διπλή χρήση άνθρακα": Αυτό μειώνει τις ελλείψεις σε πηγές άνθρακα, ενώ ταυτόχρονα επιτυγχάνεται η απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου.

4. Απαραίτητο για χαμηλές αναλογίες C/N

Η συνδυασμένη διαδικασία A²/O + BAF διαχωρίζει τη νιτροποίηση και την απομάκρυνση του φωσφόρου, επιτρέποντας στο καθένα να επιτύχει τη βέλτιστη απόδοση και να φτάσει σταθερά τα πρότυπα Βαθμού Α.

5. Προτεραιότητα για μετασκευή

Οι διαδικασίες UCT και ανεστραμμένου A²/O προσφέρουν χαμηλό κόστος, ευκολία υλοποίησης και δεν απαιτούν σημαντική κατεδάφιση ή ανακατασκευή, καθιστώντας τις κατάλληλες για γρήγορες αναβαθμίσεις υφιστάμενων εγκαταστάσεων.