Tradicionalni postopek aktiviranega blata je najstarejši uporabljen, zelo učinkovit pri odstranjevanju organske snovi. V zadnjih 20 letih je grožnja evtrofikacije postajala vse bolj resna, odstranjevanje dušika in fosforja pa je postalo ključni cilj čiščenja odpadne vode. To je privedlo do nastanka izboljšanega procesa aktivnega blata, procesa AO in procesa AAO. Obstajata dve vrsti procesov AO: anaerobni - aerobni postopek za odstranjevanje fosforja in anoksični - aerobni postopek za odstranjevanje dušika. Proces AAO odstrani dušik in fosfor.
1. načelo in postopek procesa AAO
A - a - o Biološki postopek odstranjevanja dušika in fosforja združuje tradicionalni proces aktiviranega blata, biološko nitrifikacijo in denitrifikacijo ter odstranjevanje biološkega fosforja. Znotraj tega procesa se hkrati odstranijo različne oblike dušika in fosforja. Aktivirano blato v tem sistemu je sestavljeno predvsem iz nitrificiranja, denitrificiranja in fosfata -, ki nabirajo bakterije. Obligacijski anaerobni in splošni obvezni aerobni bakteriji v veliki meri izločijo postopek. V aerobnem odseku nitrificirajoče bakterije pretvorijo amonični dušik v vplivnem in amonialnem dušiku, ki se tvori iz amoniaka organskega dušika v nitrifikacije z biološko nitrifikacijo. V anoksičnem odseku denitrifikacijske bakterije pretvorijo nitrate, ki jih je notranja recirkulacija uvedla v dušikov plin z biološko denitrifikacijo, ki pobegne v atmosfero in tako doseže odstranitev dušika. V anaerobnem odseku fosfat - nabiranje bakterij sprošča fosfor in absorbira enostavno razgradljive organske snovi, kot so nizke - maščobne kisline. V aerobnem odseku fosfat -, ki nabirajo bakterije, absorbirajo odvečni fosfor in ga odstranijo z izpustom odvečnega blata.
Vse tri vrste zgoraj omenjenih bakterij imajo funkcijo odstranjevanja BPK, vendar so denitrifikacijske bakterije pravzaprav primarno sredstvo za odstranjevanje BPK. Postopek odstranjevanja teh različnih snovi lahko intuitivno ponazarjamo s značilno krivuljo procesa, prikazano na sliki. Ko odpadna voda vstopi v rezervoar za prezračevanje, se koncentracija BPK postopoma zmanjšuje, ko ga fosfat - akumulirajo bakterije, ki jo uporabljajo, denitrificirajoče bakterije ga uporabljajo in aerobna biološka razgradnja se pojavi v aerobnem odseku. V anaerobnem odseku se koncentracija TP postopoma povečuje zaradi sproščanja fosforja s fosfatom -, ki nabirajo bakterije in dosežejo svoj vrhunec v anoksičnem odseku. V anoksičnem območju na splošno velja, da fosfat -, ki akumulirajo bakterije, ne absorbirajo niti ne sproščajo fosforja, fosfor fosfat (TP) pa ostane stabilen. V aerobni coni se TP hitro zmanjšuje zaradi fosforja -, ki nabira absorpcijo bakterij. V anaerobnih in anoksičnih conah se koncentracije amoniaka dušika nenehno zmanjšujejo, v aerobnem območju pa se amonijski dušik postopoma zmanjšuje, ko se nitrifikacija napreduje. V anoksični coni se koncentracije NO₃ - n v trenutku dvignejo, predvsem zaradi uvedbe velikih količin NO₃ - N z notranjo recirkulacijo. Ko pa denitrifikacija napreduje, se koncentracija nitrata hitro zmanjša. V aerobni coni se koncentracije NO₃ - n postopoma povečujejo, ko nitrifikacija napreduje.
2. Učinkovitost sistemov za odstranjevanje biološkega dušika in fosforja AAO
A - a - o postopek odstranjevanja biološkega dušika in fosforja je mogoče nadzorovati za prednostno odstranjevanje fosforja. V tem primeru lahko učinkovitost odstranjevanja fosforja preseže 90%, vendar bo učinkovitost odstranjevanja dušika zelo nizka. Če je nadzorovana za prednostno določitev odstranitve dušika, je mogoče doseči učinkovitost odstranjevanja dušika, ki presega 80%, medtem ko je odstranjevanje fosforja pogosto pod 50%. V optimalnem delovanju je mogoče hkrati doseči učinkovitost odstranjevanja dušika in fosforja, ki presega 60%, vendar ohranjanje visoke učinkovitosti odstranjevanja dušika, hkrati pa tudi doseganje visoke učinkovitosti odstranjevanja fosforja ni mogoče. Med delovanjem je mogoče dati prednost samo eni od teh dveh metod; Uravnoteženje obeh bo povzročilo nizko učinkovitost.
Ta postopek lahko zmanjša TP odtokov na manj kot 2 mg/L in TN na manj kot 9 mg/L, vendar zahteva dobro oblikovanje in natančno operativno upravljanje. Številne čistilne naprave v tujini, ki uporabljajo ta postopek, se osredotočajo predvsem na odstranjevanje dušika, hkrati pa razmišljajo o odstranitvi fosforja. Če odtok TP presega standard, se kot dodatek uporablja kemični odstranjevanje fosforja.
3. Parametri nadzora procesa AAO
1. glavni dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost nitrifikacije
1.1 Dejavniki, ki vplivajo na nitrificirajoče bakterije
a. Temperatura: Optimalna temperatura za nitrificirajoče bakterije je od 30 do 35 stopinj. Nižje temperature (12 stopinj do 14 stopinj) upočasnijo reakcijo nitrifikacije in vodijo do kopičenja nitrita.
b. Raztopljeni kisik: meja tolerance za nitrificirajoče bakterije je 0,5 mg/L do 0,7 mg/L. Na splošno je treba raztopljeni kisik v območju nitrifikacije vzdrževati na približno 2 mg/L.
c. PH: Nitrificirajoče bakterije so zelo občutljive na nihanja PH, pri čemer je optimalni razpon med 7,5 in 8,5. Med nitrifikacijo je prednostna višja alkalnost.
d. Strupene snovi: Prekomerne koncentracije NH3-N in težkih kovin lahko motijo presnovo celic, poslabšajo sposobnost oksidacije bakterij in zavirajo proces nitrifikacije.
e. Starost blata: To je treba določiti na podlagi generacije nitritskih bakterij. Daljša starost blata lahko poveča zmogljivost nitrifikacije.
1,2 Dejavniki, ki vplivajo na denitrifikacijske bakterije
a. Temperatura: Optimalna temperatura za denitrificirajoče bakterije je 35 stopinj do 45 stopinj. Ko temperatura pade, se lahko hidravlični čas zadrževanja ustrezno poveča.
b. Raztopljeni kisik: raztopljeni kisik je treba strogo nadzorovati pod 0,5 mg/L.
c. PH: Optimalni razpon je med 6,5 in 7,5. Denitrifikacija lahko napolni nekaj alkalnosti, izgubljenih med nitrifikacijo.
d. Vir ogljika: Ko je razmerje C/N v izvorni vodi prenizko, na primer, ko je razmerje med BOD/TKN<3-6, an external carbon source is required. Methanol or fecal water is generally used.
2. Dejavniki, ki vplivajo na odstranjevanje fosforja
a. Temperatura: Odstranjevanje fosforja je normalno v temperaturnem območju od 5 stopinj do 30 stopinj.
b. Raztopljeni kisik: raztopljeni kisik je treba strogo nadzorovati pod 0,2 mg/L v anaerobni coni in približno 2,0 mg/L v aerobni coni.
c. PH: Učinkovitost odstranjevanja fosforja v biološkem ribniku se bo znatno zmanjšala, ko je pH<6.5.
d. Vir ogljika: Obremenitev BOP v izvorni vodi mora izpolnjevati razmerje med BOD/TP> 15.
e. Starost blata: Krajša kot je starost blata, večja kot je vsebnost fosforja v blatu, večja je količina preostalega blata, boljši učinek odstranjevanja fosforja.
3. Testiranje operativne učinkovitosti sistema za zdravljenje z aktiviranim blato
Sledijo rutinski preskusni predmeti za sistem za zdravljenje z aktivnim blato.
1. parametri, ki odražajo učinkovitost zdravljenja: skupni BOD5, CODCR in SS v vplivnih in odtočnih vodah.
2. Parametri, ki odražajo stanje blata: razmerje poravnave blata (SV%), MLSS, MLVSS, SVI, raztopljeni kisik (DO) in mikrobna mikroskopija.
3. Parametri, ki odražajo prehranske in okoljske razmere v blatu: dušik, fosfor, pH, temperatura vode itd.
4. AAO nepravilnosti in protiukrepi
1. Razvedba blata
Fenomen: Težave s blatom, povečana SVI, ohlapna struktura blata, širitev volumna, povečana vsebnost vode, manj supernatanta in barvne variacije so vsi primeri razsutja blata.
Vzroki: Razsedanje blata lahko povzroči širjenje nitastih bakterij ali nenormalno povečanje vezane vode v blatu; prekomerni ogljikovi hidrati v vodi, pomanjkanje hranil, kot so N, P in Fe; premalo raztopljenega kisika; visoka temperatura vode ali nizka pH, kar zlahka privede do širjenja nitastih bakterij; in preobremenjenost in prekomerna starost blata, kar lahko privede do širjenja nitastih bakterij. Ukrepi: povečati prezračevanje; pravočasno odstranjevanje blata; Povečajte količino donosnega blata.
2. razpadanje
Simptomi: Možnost kakovosti vode, razdrobljeni floki blata in slabša zmogljivost zdravljenja so znaki razpada blata.
Vzrok: Nepravilno delovanje, kot je prekomerna prezračevanje, moti biološko (hranilno) ravnovesje v aktiviranem blatu, zmanjšanje mikrobne biomase in inaktivacije, znižanje adsorpcijske zmogljivosti, krčenje velikosti floka in povečanje gostote. Prisotnost strupenih snovi zavira ali škodi mikroorganizmom, zmanjša ali popolnoma zaustavi zmogljivosti za čiščenje in povzroči inaktivacijo blata.
Ukrepi: Vzrok je na splošno mogoče določiti z mikroskopskim opazovanjem. Če je ugotovljena operativna težava, je treba preveriti in ustrezno prilagoditi volumen odpadne vode, volumen blata, volumen zraka, stanje praznjenja blata in več kazalnikov, kot so SV, MLS, DO in NS. Če se potrdi, da so strupene snovi onesnažene z odpadno vodo, je treba šteti za rezultat nove industrijske vključitve odpadne vode. Vir je treba prepoznati in obravnavati v skladu z nacionalnimi emisijskimi standardi.
3. Blato plava
Pojav: blato lebdi v sekundarni sedimentacijski rezervoar v gručah.
Vzrok: Blato v prezračevalniku je prestar; Nitrifikacija hitro napreduje, kar povzroči denitrifikacijo na dnu rezervoarja, kar ima za posledico zmanjšanje relativne gostote blata in plavajoče grude.
Ukrepi: povečajte povratni tok blata ali takoj odvajanje blata; Zmanjšajte koncentracijo blata v mešani tekočini, skrajšajte starost blata in zmanjšajte raztopljeni kisik, kar preprečuje nitrifikacijo.
4. Plavajoče blato v odtoku
Pojav: Plavajoči blato v sekundarnem rezervoarju za sedimentacijo povzroča modrostno kakovost vode in znatno povišane vrednosti SS.
Vzrok: Prekomerno visoke aktivirane vrednosti SVI blata, kar ima za posledico slabo usedeno delovanje; prekomerni pretok vode v rezervoar za sedimentacijo, ki presega oblikovalsko obremenitev, kar ima za posledico skrajšani čas hidravličnega zadrževanja; in povišan raztopljeni kisik (DO) v iztoku iz biološkega rezervoarja.
Ukrepi: takoj izpuščeno blato, povečate pretok blata; Nadzirajte pretok vode do vhodne črpalke in prilagodite pretok vode v rezervoar za usedline; in zmanjšati prezračevanje v aerobnem odseku biološkega rezervoarja.