Lavt indflydende C/N-forhold er en flaskehals; omkostningsreduktion og effektivitetsforbedringer skal gennemføres; standarder for forurening og kulstofreduktion skal opfyldes; og eftermontering på-stedet skal undgås. Når disse kernekrav samles, bliver AOA-processen den optimale løsning, som renseanlæg ikke kan undgå.
AOA-processen er velegnet til situationer med lave C/N-forhold, der ikke kræver yderligere kulstofkilde, og dens nitrogen- og fosforfjernelseseffekter overgår langt traditionelle processer.
AOA-processen er ikke kun en "sort teknologi" i spildevandsrensning opfundet af akademiker Peng Yongzhen, men den spiller også rollen som et "opgraderingsværktøj" i renoveringen af mange gamle spildevandsrensningsanlæg.
1. Hvad er forskellen mellem AOA og AAO?
Når det kommer til spildevandsrensning, tænker mange mennesker umiddelbart på den klassiske AAO-proces (anaerob-anoxisk-aerob), mens AOA-processen (anaerob-aerob-anoksisk) overfladisk justerer reaktionszonens rækkefølge, men dens kernelogik er helt anderledes.
Både AAO- og AOA-processer deler ligheder i hydraulisk retentionstid, strukturtype og elektromekanisk udstyr, hvilket er nøglen til, hvorfor mange spildevandsrensningsanlæg direkte kan konvertere fra AAO til AOA-der kræves ikke yderligere jord, hvilket resulterer i lave konverteringsomkostninger.
Kerneforskellene ligger i to punkter: For det første en kortere retentionstid i en sektion og længere retentionstid i de to andre sektioner; og for det andet en ændring i slamretur fra én til to processer.
Den "kortere en, længere to" henviser til de længere retentionstider i de anaerobe og anoxiske sektioner af AOA-processen, mens den aerobe sektion er kortere. "Tilstrækkelig tid i den anaerobe sektion gør det muligt for denitrificerende polysaccharidbakterier (DGAO'er) fuldt ud at forbruge det organiske stof i spildevandet, reducere COD og gemme interne kulstofkilder. Den længere anoxiske sektion skyldes, at hastigheden af intern denitrifikation er langsommere end den for ekstern denitrifikation, hvilket kræver tilstrækkelig tid til at fuldføre DGAO-processen," sagde Mr. Chen. Den kortere aerobe sektion reducerer det ineffektive forbrug af interne kulstofkilder, hvilket sikrer, at energien bruges effektivt.
Endnu vigtigere er processen skiftet fra én til to – traditionel AAO har kun én slamreturvej, mens AAO tilføjer en returvej fra den sekundære bundfældningstank til fronten af den anoxiske zone (R2 i flowdiagrammet). "Denne yderligere returvej fordobler antallet af denitrificerende bakterier i den iltfattige tank, hvilket øger den specifikke denitrifikationshastighed (denitrifikationshastighed/slamkoncentration); for det andet skaber den et gunstigt miljø for DPAO'er, hvilket reducerer slamhydrolyse og fosforfrigivelse fra mikrobiel nedbrydning i bunden af den sekundære bundfældningstank, hvilket resulterer i et samlet (TP) kontinuerligt fald i phorus. zone og den sekundære bundfældningstank." Men hr. Chen advarede også om, at dette høje afkastforhold kan belaste den sekundære bundfældningstank betydeligt. Brug af den eksisterende sekundære bundfældningstank fra AAO direkte kan påvirke slam-vandseparationseffekten, hvilket er en vigtig overvejelse under eftermonteringsprocessen.
Disse justeringer tillader teoretisk AAO-processen at opnå næsten-nul spildevands-TN, og det eliminerer stort set behovet for eksterne kulstofkilder, hvilket reducerer driftsomkostningerne betydeligt og gør den til en "ny favorit" i spildevandsbehandlingsindustrien.
2. Hvilke spildevandsrensningsanlæg er velegnede til AAO?
Tre kernefordele taler for sig selv
Gældende scenarier for AOA-proces – Ikke alle spildevandsrensningsanlæg er egnede til eftermontering, men dem, der opfylder disse betingelser, ser ofte fantastiske resultater.
For det første spildevandsrensningsanlæg, der søger omkostningsreduktion, effektivitetsforbedringer og lav{0}}kulstofdrift. På den ene side har slam-dobbelt-recirkulation AOA-processen en kortere aerob retentionstid sammenlignet med andre processer, hvilket sparer på beluftningsstrømforbruget. På den anden side, ved at øge slamrecirkulationen i den iltfattige zone, kan ubrugte kulstofkilder i slammet i bunden af den sekundære sedimentationstank returneres til den iltfattige zone, hvilket muliggør effektiv genanvendelse af interne kulstofkilder og dermed spare på eksterne kulstofkilder.
Med stadig strengere miljøkrav er lav-kulstofdrift en stor trend, hvilket gør AOA, en proces, der sparer energi og reducerer slam, meget eftertragtet.
For det andet spildevandsrensningsanlæg, der behandler spildevand med lavt C/N, især i sydlige byer. Det sydlige husholdningsspildevand mangler generelt tilstrækkelige kulstofkilder, og traditionelle processer kræver tilsætning af eksterne kulstofkilder såsom methanol og natriumacetat for at opfylde standarderne, hvilket er dyrt og besværligt. AOA-processen udnytter effektivt polyhydroxyfedtsyrer (PHA) og intracellulært glykogen (Gly), der er lagret i de anaerobe og sekundære sedimentationstanke af aktiveret slam. Samtidig reducerer det mindre beluftningsvolumen og kortere beluftningstid i den aerobe sektion forbruget af interne kulstofkilder, hvilket er gavnligt for at tilbageholde flere interne kulstofkilder til denitrifikation i den anoxiske zone.
Endelig er den velegnet til spildevandsrensningsanlæg, der søger at forbedre nitrogen- og fosforfjernelsen. Traditionelle AAO-processer producerer aerobt spildevand med højt nitratindhold, og nitrogenfjernelse gennem recirkulering af nitrifikationsvæske er begrænset. AOA, ved at placere den anoxiske zone sidst, giver tilstrækkelig tid til endogen denitrifikation, hvilket resulterer i ekstremt lavt nitratindhold i spildevandet og overlegen nitrogenfjernelse.
Kort sagt, hvis et spildevandsrensningsanlæg står over for et af de tre problemer, kan -utilstrækkelige kulstofkilder, høje driftsomkostninger eller højt nitrogen- og fosforfjernelsestryk-AOA betragtes som et foretrukket valg.
3. Den uperfekte "sort teknologi"
Udfordringer i AOA-drift Ingen vandbehandlingsproces er perfekt, og AOA har også sine egne "problemer".
Den største udfordring er dens tilpasningsevne til udsving i vandkvalitet og -mængde. Den indflydelsesrige kvalitet og mængde af spildevandsrensningsanlæg ændrer sig dagligt, hvilket kræver præcis styring af parametre som retentionstid, beluftningshastighed og returstrøm. "Hvis f.eks. koncentrationen af influenten pludselig stiger, eller flowhastigheden stiger dramatisk, bliver de oprindelige parametre ineffektive. Hvis der ikke foretages justeringer med det samme, vil behandlingseffekten blive kompromitteret, og energibesparelsespotentialet vil ikke blive realiseret," sagde hr. Chen hjælpeløst. Det stiller høje krav til spildevandsanlæggenes drift og ledelsesniveau.
En anden udfordring er virkningen af miljøer med lav-temperatur. Mikrobiel aktivitet afhænger af passende temperaturer. Om vinteren hæmmer lave temperaturer direkte aktiviteten af denitrificerende og fosfor-fjernende bakterier, hvilket ikke kun reducerer effektiviteten af denitrifikationen, men påvirker potentielt også stabiliteten af funktionelle mikrobielle samfund. Spildevandsrensningsanlæg i kolde nordlige regioner, der ønsker at bruge AOA (Automatic Aeration), skal tage højde for tilpasning til lav-temperatur. Udover at rationelt bestemme parametre, skal de også forlænge den hydrauliske retentionstid på passende vis for at muliggøre fleksible justeringer af driftsforholdene.
I øjeblikket forsker industrien i, hvordan man optimerer procesparametre og forbedrer tilpasningsevnen til lav-temperatur og kontrol af mikrobiel samfund. Dens mindre fejl overskygger dog ikke dens væsentlige fordele. Kernestyrkerne ved AOA-processen er for fremtrædende, især for spildevandsrensningsanlæg, der søger på-opgraderinger på stedet for at reducere omkostningerne og øge effektiviteten; det er fortsat den mest omkostningseffektive-mulighed.
AOA-processen er blevet en "ny favorit" i spildevandsbehandlingsindustrien, fordi det ikke er en ny teknologi, der dukkede op ud af den blå luft, men derimod en "optimeret løsning", der netop adresserer branchens smertepunkter.
Selvom der stadig er områder til forbedring, vil denne proces, som balancerer miljøfordele med driftsomkostninger, utvivlsomt slå rod i flere spildevandsrensningsanlæg og bidrage til vandforureningskontrol.
