A²/O reoveepuhastusprotsess: mõju, sisemine ringlussevõtt ja õhutamine koos töötavad

A²/O protsessi kasutatakse laialdaselt, kui reoveepuhastis on vaja bioloogiliselt eemaldada nii lämmastikku kui ka fosforit.

Esmapilgul tundub protsess lihtne: reovesi voolab enne sekundaarsesse selgitisse sisenemist läbi anaeroobse tsooni, anoksilise tsooni ja aeroobse tsooni.

Praktikas aga panevad nende tsoonide vahelised torustikud ja taaskasutusvood protsessi toimima.

Kõik olulised vood ei tee sama asja. Influent toob sisse orgaanilist ainet ja toitaineid, sisemine taaskasutus viib nitraadi tagasi anoksilisse tsooni ja aeratsioon varustab hapnikuga aeroobsesse tsooni.

Nende voogude mõistmine muudab A²/O-jaama toimimise palju lihtsamaks.

Tavalises A²/O-jaamas on tavaline reoveevool üldiselt:

Jäme sõelumine → Peensõela → Puru eemaldamine → Jaotuskaev → Sissevoolu põhi → Anaeroobne paak

Peatööd eemaldavad suured tahked ained ja sõmerused enne, kui reovesi läheb bioloogilisse puhastusetappi.

Jaotuskaev võib sisaldada sisselaskeventiili, voolumõõturit ja muid juhtimisseadmeid. Need võimaldavad operaatoritel jälgida ja reguleerida bioloogilisse protsessi sisenevat sissevoolu.

Anaeroobne paak on tavapärase A²/O paigutuse esimene bioloogiline tsoon. See on oluline fosfori bioloogiliseks eemaldamiseks, kuna fosforit{1}}akumuleerivad organismid (PAO-d) vajavad fosfori vabastamiseks ja kergesti biolaguneva süsiniku omastamiseks sobivaid anaeroobseid tingimusi.

Sel põhjusel suunatakse tavaline sissevooluvool pigem anaeroobsesse tsooni kui otse anoksilisse või aeroobsesse tsooni. EPA tavapärase A²/O protsessi kirjeldus näitab ka sissevoolu sisenemist anaeroobsesse tsooni, millele järgneb anoksiline ja aeroobne tsoon.

See ei tähenda, et igal toitainete{0}}eemaldustehasel on täpselt sama hüdrauliline paigutus. Muudetud protsessid võivad kasutada erinevaid konfiguratsioone ja vooge taaskasutada. Oluline on see, et torustiku paigutus peab vastama kasutatavale bioloogilisele protsessile.

Hädaabi ümbersõit

Mõnel tehasel on ka möödaviigutorustik hoolduse, seadmete rikke või muude ebatavaliste tingimuste tõttu.

Möödaviik on avarii- või hoolduskorraldus, mis ei ole osa tavalisest bioloogilisest protsessist. See, kas reovett saab ümber juhtida, ladustada või suunata teise puhastusetappi, sõltub jaama konstruktsioonist ja kohalikest äravoolunõuetest.

Anaeroobne tsoon sisaldab vähe või üldse mitte lahustunud hapnikku ja selle eesmärk on luua soodsad tingimused fosfori vabanemiseks PAO-de poolt.

Return aktiivmuda (RAS) suunatakse tavaliselt sekundaarsest selgitist tagasi anaeroobse tsooni ülaossa, kus see seguneb sissetuleva reoveega.

Siin on eriti oluline sissevoolus leiduv kergesti biolagunev süsinik.

PAO-d kasutavad rakusisesest polüfosfaadist saadud energiat kergesti biolaguneva süsiniku omastamiseks ja selle säilitamiseks rakusiseste süsinikuühenditena. Fosfaat vabaneb selles anaeroobses etapis vedelikku.

Hiljem, aeroobsetes{0}}ja mõnes süsteemis anoksilistes-tingimustes, võtavad PAO-d taas fosforit endasse. Kui fosfori{3}}rikas biomass lõpuks süsteemist raisku läheb, lahkub fosfor puhastusprotsessist koos aktiivmudajäätmetega.

Seega pole anaeroobne tsoon lihtsalt õhuta paak. See on bioloogilise fosfori{1}}eemaldamismehhanismi oluline osa.

Pärast anaeroobset tsooni siseneb seguvedelik anoksilisse tsooni.

Anoksiline tsoon on mõeldud denitrifikatsiooniks. Erinevalt aeroobsest tsoonist ei varustata seda õhuga. Selle asemel kasutatakse segajoogi suspendeerimiseks tavaliselt segisteid.

Aga kust nitraat tuleb?

Siin muutub oluliseks sisemine retsirkulatsiooniliin.

Osa aeroobsest tsoonist pärit nitrifitseeritud seguvedelikku pumbatakse tagasi anoksilisse tsooni:

Aeroobne paak → Sisemine ringluspump → Anoksiline paak

Taaskasutatud seguvedelik sisaldab nitrifikatsiooni käigus tekkivat nitraati.

Anoksilises tsoonis kasutavad mikroorganismid saadaolevat biolagunevat süsinikku, et redutseerida nitraate lämmastikgaasiks.

Lämmastiku{0}}eemaldamise põhijärjestus on järgmine:

Ammoniaak → Nitrifikatsioon → Nitraat → Sisemine taaskasutus → Denitrifikatsioon → Gaasiline lämmastik

See sisemine ringlussevõtt on tavapärase A²/O protsessi üks põhiomadusi.

Sisemine ringlussevõtu voog peab olema piisavalt suur, et viia anoksilisse tsooni tagasi piisav kogus nitraati, kuid pole olemas ühtset ringlussevõtu suhet, mis oleks iga taime jaoks õige.

Sõltuvalt konstruktsioonist ja töötingimustest võivad sisemised ringlussevõtu määrad olla vahemikus üks kuni mitu korda sissevooluhulgast.

Näiteks100–400% sissevooluhulgastvõib praktikas kohata, kuid tegelik tööpunkt tuleks kindlaks määrata pigem tehase protsessinõuete kui kindla reegli alusel.

Oluliste tegurite hulka kuuluvad:

Mõjutav lämmastikukoormus

Biolaguneva COD kättesaadavus

Nitraatide kontsentratsioon

Vajalik heitvesi TN

Anoksiline{0}}tsooni maht

Lahustunud hapniku ülekandmine

Energia pumpamine

Fosfori{0}}bioloogiline eemaldamine

Taaskasutuskiiruse suurendamine ei tähenda automaatselt paremat lämmastiku eemaldamist. Kui protsessil on piisav nitraadiülekanne anoksilisse tsooni, võib täiendav pumpamine anda vähe kasu, suurendades samal ajal energiatarbimist.

Seetõttu tuleks ringlussevõttu kohandada vastavalt tehase tegelikule jõudlusele.

Seejärel siseneb segatud liköör aeroobsesse tsooni.

Siin tarnitakse hapnikku, et toetada selliseid bioloogilisi reaktsioone nagu:

Nitrifikatsioon

Orgaanilise aine oksüdatsioon

Aeroobne fosfori omastamine

Õhutussüsteem koosneb tavaliselt:

Puhur → Õhu peakollektor → Õhuharu torustik → Õhutusseadmed

Tavaliselt kasutatakse peen-mullhajutit, kuigi võimalikud on ka muud õhutussüsteemid.

Õhuvoolu üksikutesse paakidesse või sektsioonidesse saab reguleerida, et säilitada nõutav lahustunud hapniku (DO) kontsentratsioon.

Liiga vähe hapnikku võib piirata nitrifikatsiooni. Liiga palju õhutamist ei ole aga tingimata kasulik. Liigne õhutamine võib suurendada energiatarbimist ja mõjutada bioloogilist fosfori{2}}eemaldust teatud töötingimustes. A² / O süsteemide uuringud on samuti teatanud bioloogilise fosfori eemaldamise halvenemisest liigse õhutamise tingimustes.

Seetõttu ei ole eesmärk lihtsalt võimalikult palju õhku varustada. Eesmärk on tagada vajalike bioloogiliste reaktsioonide jaoks piisavalt hapnikku, säilitades samal ajal sobivad tingimused kogu protsessi vältel.

Pärast bioloogilist töötlemist voolab seguvedelik sekundaarsesse selgitisse.

Tüüpiline korraldus on järgmine:

Aeroobne paak → Heitveekanal → Sekundaarne selgitaja

Kui tehase hüdrauliline profiil seda võimaldab, saab seda voolu juhtida pigem raskusjõu kui ülekandepumba abil.

Sekundaarne selgitaja eraldab bioloogilised tahked ained töödeldud veest.

Seejärel jagatakse settinud muda kaheks oluliseks vooluks:

Tagasta aktiivmuda (RAS)→ pöördus tagasi bioloogilise protsessi juurde

Aktiivmuda jäätmed (WAS)→ süsteemist eemaldatud

Selitatud vesi jätkub allavoolu töötlemise või väljalaskmise suunas.

Ainult paake vaadates võib A²/O taim näida otsekohene.

Kuid bioloogiline protsess sõltub mitmest koos töötavast voolust:

Mõjutavad:toob süsteemi reovee ja biolaguneva süsiniku.

RAS:tagastab aktiivmuda ja PAO-d bioloogilisse protsessi.

Sisemine taaskasutus:tagastab nitraadi{0}}rikka seguvedeliku anoksilisse tsooni.

Õhu õhutamine:varustab aeroobset tsooni hapnikuga.

OLI:eemaldab liigse biomassi ja{0}}fosforirikkad tahked ained.

Igal voolul on erinev eesmärk.

Seetõttu ei seisne A²/O töö lihtsalt õigete paagimahtude säilitamises. Hüdraulilised ühendused, ringlussevõtu määrad, hapnikuvarustus ja muda raiskamine peavad kõik koos töötama.

Reoveepuhastuses on torustik osa protsessist. See määrab, kuhu süsinik, nitraadid, biomass ja hapnik lähevad-ja see mõjutab lõpuks lämmastiku ja fosfori eemaldamist.