A2O procesas, būtent anaerobinis-anoksinis-oksinis procesas, tinka vienu metu pašalinti organines medžiagas, azotą ir fosforą. Šis procesas sukuria skirtingą aplinką sistemoje, kad skirtingų funkcijų mikroorganizmai galėtų dirbti kartu, kad tuo pačiu metu būtų pašalintas azotas ir pašalintas fosforas. Žinoma, kiekvienas procesas turi savo privalumų, trūkumų ir apribojimų. Šiandien aptarsime veikiančio A2O proceso privalumus ir trūkumus.
Privalumai
1. Vienalaikis azoto šalinimas ir fosforo šalinimas: nuotekų valymo tikslas yra azoto šalinimas ir fosforo šalinimas. A2O procesas suteikia tinkamas gyvenimo sąlygas skirtingų funkcijų mikroorganizmams, viename apdorojimo procese sukuriant tris skirtingas aplinkas – anaerobinę, anoksinę ir aerobinę, kad denitrifikacijos ir fosforo šalinimo procesus būtų galima atlikti vienu metu. Anaerobinėje zonoje polifosfatinės bakterijos išskiria fosforą ir sugeria organines medžiagas; anoksinėje zonoje denitrifikuojančios bakterijos denitrifikuojasi denitrifikuodami; aerobinėje zonoje nitrifikuojasi bakterijos, kurios amoniakinį azotą paverčia nitratiniu azotu, o polifosfatinės bakterijos sugeria perteklinį fosforą. Šis sinchroninis valymo metodas gali efektyviai pašalinti azotą ir fosforą iš nuotekų ir atitikti atitinkamus nuotekų išleidimo standartus.
2. Stabilus veikimas: A2O procesas turi ilgą istoriją ir išsivystė iki gana brandaus lygio po ilgalaikio praktinio taikymo ir nuolatinio tobulinimo. Jo proceso eiga yra gana paprasta, gana lengva valdyti ir valdyti, o operatoriams nereikia didelių techninių įgūdžių. Tuo pačiu metu procesas turi tam tikrą buferinį pajėgumą vandens kokybės ir vandens tūrio svyravimams. Kai įtekančio vandens kokybė ir tūris pasikeičia iki tam tikro laipsnio, jis vis tiek gali išlaikyti gana stabilų valymo efektą, kad nesukeltų rimtos vandens kokybės, viršijančios standartą, arba nesugriūtų valymo sistema.
3. Atsparumas smūgiams: nuotekų valymo procese įtekančio vandens kokybė ir vandens tūris dažnai labai svyruoja, pvz., staiga išleidžiamos pramoninės nuotekos ir labai padidėja vandens kiekis lietaus sezono metu. A2O procesas gali tam tikru mastu atlaikyti šiuos sukrėtimus, nes jo vidinė mikrobų bendruomenė turi tam tikrą prisitaikymo ir savireguliacijos gebėjimą. Dinamiškai keičiantis mikrobų bendruomenei ir automatiškai reguliuojant proceso parametrus, normalus valymo efektas gali būti atkurtas per trumpą laiką, kad būtų užtikrintas stabilus nuotekų valymo įrenginio veikimas.
Trūkumai
1. Sudėtinga pakartotinio srauto sistema: norint pašalinti azotą ir fosforą, A2O procesui reikia didelių vidinių ir išorinių srautų. Vidinis pakartotinis srautas skirtas grąžinti nitratų turtingą mišrų skystį aerobinės zonos pabaigoje į anoksinę zoną, kad būtų aprūpinti elektronų akceptoriais denitrifikacijai; išorinis pakartotinis srautas yra antrinio sedimentacijos rezervuaro apačioje esantis dumblas grąžinimas į anaerobinę zoną, kad sistemoje būtų pakankamai mikrobų biomasės. Tačiau ši sudėtinga pakartotinio srauto sistema ne tik padidina investicijas į įrangą ir eksploatavimo išlaidas, bet ir reikalauja tikslios kontrolės ir reguliavimo, siekiant užtikrinti, kad pakartotinio srauto dalis ir srautas atitiktų proceso reikalavimus. Jei pakartotinis srautas nėra tinkamai kontroliuojamas, tai gali sukelti blogą denitrifikacijos ir fosforo pašalinimo poveikį ir netgi turėti įtakos stabiliam visos valymo sistemos darbui.
2. Anglies šaltinių konkurencija: A2O procese egzistuoja konkurencinis ryšys tarp anglies šaltinių denitrifikacijos ir fosforo šalinimo procesų. Denitrifikacijos procese reikia pakankamai anglies šaltinių kaip elektronų donorų, kad būtų sumažintas nitratinio azoto kiekis; o polifosfatinėms bakterijoms taip pat reikia pakankamai anglies šaltinių, kad anaerobinio fosforo išsiskyrimo stadijoje galėtų nuryti ir saugoti organines medžiagas. Tačiau tikrosiose nuotekose anglies šaltinis dažnai yra ribotas. Jei anglies šaltinio nepakanka, denitrifikacija bus nepakankama, nitratinis azotas negali būti efektyviai pašalintas, o polifosfatinės bakterijos negali visiškai atpalaiduoti ir absorbuoti fosforo, todėl tai turi įtakos azoto ir fosforo pašalinimui.
3. Dumblo amžiaus prieštaravimas: skirtingų funkcijų mikroorganizmai turi skirtingą optimalų dumblo amžių A2O procese. Pavyzdžiui, nitrifikuojančios bakterijos auga lėtai ir reikalauja ilgesnio dumblo amžiaus, kad užtikrintų jų skaičių ir aktyvumą sistemoje; o polifosfatinės bakterijos auga greičiau, o trumpesnis dumblo amžius yra naudingas jų fosforo šalinimo poveikiui. Tačiau vieningoje valymo sistemoje sunku vienu metu patenkinti skirtingų mikroorganizmų dumblo amžiaus reikalavimus. Pailginus dumblo senėjimą, kad būtų užtikrintas nitrifikacijos efektas, tai gali lemti pernelyg didelį polifosfatų bakterijų augimą ir fosforo šalinimo efekto sumažėjimą; ir atvirkščiai, jei dumblo amžius sutrumpinamas siekiant pagerinti fosforo šalinimo efektą, tai gali turėti įtakos nitrifikuojančių bakterijų skaičiui ir aktyvumui, taip paveikdamas nitrifikacijos efektą.
4. Žemas fosforo šalinimo efektyvumas. Pagrindinis veiksnys, lemiantis žemą fosforo šalinimo efektyvumą, yra tai, kad aplinkos sąlygos anaerobinėje zonoje nesugeba visiškai paskatinti polifosfatų bakterijų veiklos. Įprastas polifosfatų bakterijų metabolizmo procesas – anaerobinėmis sąlygomis absorbuoti lengvai skaidomas organines medžiagas ir išskirti fosforą, o perteklinis fosforo kiekis pasisavinamas aerobinėmis sąlygomis. Tačiau jei sąlygos anaerobinėje zonoje nėra idealios, pavyzdžiui, per daug ištirpusio deguonies, nepakankamas anglies šaltinis arba per trumpas buvimo laikas, polifosfatų bakterijų metabolinis mechanizmas bus tiesiogiai sutrikdytas. Per didelis ištirpusio deguonies kiekis stabdys polifosfatų bakterijų anaerobinį fosforo išsiskyrimo procesą, nepakankamas anglies šaltinis nepatenkins savo energijos poreikių, o per trumpas buvimo laikas neleis polifosfatinėms bakterijoms pilnai atlikti savo funkcijų, o tai labai paveiks fosforo šalinimo efektyvumą.
5. Dumblo supildymas: Dumblo supildymas dažniausiai atsiranda dėl pernelyg didelio siūlinių bakterijų augimo. Esant tam tikroms specifinėms sąlygoms, pavyzdžiui, esant mažai apkrovai, žemai temperatūrai ar per ilgam dumblo senėjimui, siūlinės bakterijos turi konkurencinį pranašumą prieš kitas flokuliuojančias bakterijas, todėl per daug dauginasi. Didelis gijinių bakterijų augimas pakeis dumblo struktūrą, todėl jis taps purus ir sumažins dumblo nusėdimo savybes. Tai ne tik apsunkins purvo ir vandens atskyrimą ir paveiks nuotekų kokybę, bet ir gali sukelti dumblo nuostolius bei pakenkti visos valymo sistemos stabilumui ir valymo poveikiui.
6. Didelis energijos suvartojimas: A2O procese aerobinėje stadijoje reikalingas didelis kiekis deguonies mikroorganizmų metabolinei veiklai palaikyti, kuris paprastai nuolat tiekiamas orapūtės pagalba. Tačiau pūstuvo veikimas sunaudoja daug elektros energijos. Be to, siekiant išlaikyti mikroorganizmų pasiskirstymą ir reakcijos vienodumą sistemoje, dumblo grąžinimo ir maišymo procesas taip pat sunaudoja daug energijos. Didelis energijos suvartojimas ne tik padidina nuotekų valymo išlaidas, bet ir užkrauna tam tikrą naštą aplinkai.
7. Jautrumas įtekamoms sąlygoms: A2O procesas rodo didelį jautrumą organinių medžiagų ir maistinių medžiagų koncentracijos pokyčiams įtekamajame vandenyje. Įtekančio vandens sudėties svyravimai, pvz., staigus organinių medžiagų koncentracijos padidėjimas arba sumažėjimas ir maistinių medžiagų, tokių kaip azotas ir fosforas, santykio disbalansas, gali sutrikdyti pradinę mikrobų bendruomenės pusiausvyros būseną. Dėl to kai kurių mikroorganizmų augimas bus slopinamas, o kiti gali peraugti, o tai turės įtakos visos gydymo sistemos stabilumui ir gydymo efektyvumui. Ypač esant dideliems įtekančio vandens kokybės pokyčiams, gali užtrukti daug laiko, kol mikroorganizmai prisitaikys prie naujų aplinkos sąlygų, o per tą laiką valymo efektas gali gerokai sumažėti.
Tobulinimo priemonės
1. Optimizuokite pakartotinio srauto santykį: tiksliai apskaičiuodami ir stebėdami realiu laiku nustatykite optimalų vidinio ir išorinio srauto santykį pagal įtekančio vandens kokybę, vandens tūrį ir valymo reikalavimus. Tuo pačiu metu pritaikykite pažangias valdymo technologijas, tokias kaip kintamo dažnio greičio reguliavimas, intelektuali valdymo sistema ir kt., Kad būtų galima tiksliai sureguliuoti srauto srautą. Atsižvelgiant į prielaidą, kad bus užtikrintas azoto pašalinimo ir fosforo pašalinimo efektas, sumažinamas energijos suvartojimas pakartotiniam srautui ir pagerinamas sistemos veikimo efektyvumas. Be to, pakartotinio srauto strategija gali būti nuolat optimizuojama atliekant modeliavimo eksperimentus ir analizuojant faktinius veikimo duomenis, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingų veikimo sąlygų ir gydymo reikalavimų.
2. Papildyti anglies šaltinį: kai anglies šaltinio nuotekose nepakanka, denitrifikacijos ir fosforo šalinimo efektą galima pagerinti pridedant anglies šaltinio iš išorės. Dažniausiai naudojami anglies šaltiniai yra metanolis, natrio acetatas, gliukozė ir kt. Renkantis anglies šaltinį, reikia atsižvelgti į jo kainą, biologinį skaidomumą ir poveikį sistemos mikrobų bendruomenei. Tuo pačiu metu taip pat būtina tiksliai kontroliuoti anglies šaltinio papildymo kiekį ir laiką, kad būtų išvengta atliekų ir antrinės taršos, kurią sukelia per didelis anglies šaltinio pridėjimas arba nepakankamas papildymas, turintis įtakos apdorojimo efektui. Optimizavus anglies šaltinio papildymo strategiją, anglies šaltinio konkurencijos problemą galima veiksmingai sumažinti ir pagerinti azoto bei fosforo šalinimo efektyvumą.
3. Segmentuota vandens įleidimo anga: Padalijus įtekamąjį vandenį į kelis taškus ir patekus į skirtingas reakcijos zonas, anglies šaltinį ir ištirpusį deguonį galima paskirstyti racionaliau ir sušvelninti anglies šaltinio konkurencijos bei netolygaus ištirpusio deguonies pasiskirstymo problemas. Pavyzdžiui, dalis įleidžiamo vandens gali būti tiesiogiai įvedama į anoksinę zoną, kad būtų pakankamai anglies šaltinio denitrifikacijai; kita dalis įleidžiamo vandens gali būti įtraukta į anaerobinę zoną, kad būtų patenkinti polifosfato bakterijų poreikiai. Naudojant segmentuotą vandens įleidimo angą, galima pagerinti sistemos anglies šaltinių panaudojimo efektyvumą ir pagerinti azoto bei fosforo šalinimo efektą. Tuo pačiu metu jis taip pat gali būti derinamas su stebėjimo realiuoju laiku ir automatinio valdymo technologija, kad būtų galima dinamiškai reguliuoti segmentuoto vandens įleidimo proporciją ir srautą, atsižvelgiant į įleidžiamo vandens kokybės ir vandens tūrio pokyčius, kad būtų galima tiksliau valdyti ir optimizavimas.
4. Patobulinta proceso konfigūracija: Pavyzdžiui, apverstas A2O procesas naudojamas anoksinei zonai išdėstyti proceso pradžioje, pirmenybę teikiant denitrifikacijos anglies šaltinio poreikiui patenkinti ir pagerinti denitrifikacijos efektyvumą. Arba UCT (Keiptauno universitetas) procesas naudojamas norint pridėti detoksikacijos baką ir vidinę recirkuliaciją, kad būtų dar labiau optimizuotas azoto ir fosforo šalinimo efektas. Be to, siekiant pagerinti dumblo koncentraciją ir apdorojimo efektyvumą bei sumažinti grindų plotą, galima derinti naujas technologijas, tokias kaip membraninis bioreaktorius (MBR). Patobulinus proceso konfigūraciją, jis gali geriau prisitaikyti prie skirtingų vandens kokybės sąlygų ir valymo reikalavimų bei pagerinti A2O proceso našumą ir konkurencingumą.
5. Įdiegti buferinę zoną: Suprojektuokite lanksčią buferinę zoną, kad būtų galima susidoroti su įtekančiojo sudėties svyravimais. Stiprinti įtekančio vandens kokybės stebėjimą ir išankstinį įspėjimą apie tai, iš anksto pasiruošti proceso koregavimui. Įrengti reguliavimo rezervuarus, kad įtekantis vanduo būtų valytas tolygiai ir tolygiai, kad sumažėtų vandens kokybės svyravimai. Ugdykite mikrobų bendruomenes, turinčias stipresnį prijaukinimą ir gebėjimą prisitaikyti. Pagerinkite stebėjimą ir valdymą Norėdami dinamiškai reguliuoti proceso parametrus, naudokite internetinius jutiklius ir pažangias proceso valdymo strategijas.
6. Pagerinkite fosforo šalinimo efektyvumą: optimizuokite anaerobinės zonos dizainą, kad užtikrintumėte griežtą anaerobinę aplinką, ir naudokite sandarinimo priemones, kad sumažintumėte deguonies patekimą. Pagrįstai pakoreguokite įtekančio anglies šaltinio tipą ir koncentraciją, kad polifosfatinės bakterijos turėtų pakankamai anglies šaltinio. Tinkamai pailginkite anaerobinės zonos hidraulinio sulaikymo laiką, kad būtų užtikrinta visapusiška polifosfato bakterijų reakcija
7. Padidinkite dumblo tūrio greitį: valdykite tinkamą dumblo apkrovą, kad išvengtumėte ilgalaikio mažos apkrovos veikimo. Imkitės izoliacijos priemonių arba pakoreguokite veikimo parametrus, kad jie prisitaikytų prie žemos temperatūros aplinkos. Protingai kontroliuoti dumblo amžių ir reguliariai išpilti dalį pasenusio dumblo.
8. Didesnis energijos suvartojimas: naudokite daugiau energiją taupančią aeravimo įrangą, pvz., mikroporinius aeratorius, kad pagerintumėte deguonies panaudojimą. Optimizuokite aeracijos valdymo sistemą ir reguliuokite aeracijos tūrį pagal vandens kokybę ir ištirpusio deguonies poreikį realiuoju laiku.
Santrauka
A2O procesas plačiai naudojamas nuotekų valymui, o jo praktiškumas akivaizdus. Jis gali pasiekti sinchroninį azoto ir fosforo pašalinimą nustatant skirtingas aplinkas, o proceso srautas yra brandus, veikimo valdymas yra gana paprastas, techniniai reikalavimai operatoriams nėra aukšti ir yra tam tikras buferinis pajėgumas, kai vandens kokybė ir vandens tūris svyruoja. . Vidinė mikrobų bendruomenė taip pat gali savarankiškai reguliuotis, kad tam tikru mastu prisitaikytų prie šoko apkrovų. Žinoma, akivaizdūs ir trūkumai, tokie kaip sudėtinga reflow sistema, anglies šaltinio konkurencija, dumblo senėjimo prieštaravimai, mažas fosforo šalinimo efektyvumas, dumblo brinkimas, didelės energijos sąnaudos ir jautrumas įtakoms. Dėl šių trūkumų galime rasti būdų, kaip juos suvaldyti. Tokie kaip pakartotinio srauto santykio optimizavimas, anglies šaltinio papildymas, pakopinis vandens įleidimas, proceso konfigūracijos tobulinimas, buferinės zonos strategijos įgyvendinimas ir tt Svarbiausia yra tai, kaip mes tai veikiame. Žinoma, čia atsispindi ir priekinės linijos gamybos personalo vertė.
