А²/О процес се широко користи када постројење за пречишћавање отпадних вода треба биолошки да уклони и азот и фосфор.
На први поглед, процес изгледа једноставно: отпадна вода тече кроз анаеробну зону, аноксичну зону и аеробну зону пре него што уђе у секундарни таложник.
У пракси, међутим, цевовод и токови рециклаже између ових зона су оно што чини да процес функционише.
Сви важни токови не раде исту ствар. Инфлуент доноси органску материју и хранљиве материје, унутрашњи рециклажа враћа нитрате у аноксичну зону, а аерација снабдева кисеоником аеробну зону.
Разумевање ових токова чини много лакшим разумевање како А²/О постројење функционише.
1. Ток утицаја: где почиње процес
У конвенционалном А²/О постројењу, нормалан проток отпадне воде је генерално:
Грубо просијавање → Фино просијавање → Уклањање песка → Распоредни бунар → Доводни главни → Анаеробни резервоар
Главне конструкције уклањају велике чврсте материје и песак пре него што отпадна вода уђе у фазу биолошког третмана.
Дистрибутивни бунар може укључивати улазни вентил, мерач протока и другу контролну опрему. Ово омогућава оператерима да надгледају и регулишу проток који улази у биолошки процес.
Анаеробни резервоар је прва биолошка зона у конвенционалном А²/О аранжману. Ово је важно за биолошко уклањање фосфора јер организмима који-акумулирају фосфор (ПАО) су потребни одговарајући анаеробни услови да би ослободили фосфор и преузели биолошки лако разградиви угљеник.
Из тог разлога, нормалан доводни ток је усмерен на анаеробну зону, а не директно на аноксичну или аеробну зону. ЕПА-ин опис конвенционалног А²/О процеса такође показује утицај који улази у анаеробну зону, а затим у аноксичну и аеробну зону.
То не значи да свака биљка{0}}за уклањање хранљивих материја има потпуно исти хидраулички аранжман. Модификовани процеси могу да користе различите конфигурације и токове рециклирања. Важна ствар је да распоред цеви треба да одговара биолошком процесу који се користи.
Хитна обилазница
Нека постројења такође имају бајпас цеви за одржавање, квар опреме или друге абнормалне услове.
Бајпас је аранжман за хитне случајеве или одржавање, а не део нормалног биолошког процеса. Да ли се отпадна вода може заобићи, ускладиштити или усмерити у другу фазу третмана зависи од дизајна постројења и локалних захтева за испуштање.
2. Анаеробна зона: Стварање правих услова за уклањање фосфора
Анаеробна зона садржи мало или нимало раствореног кисеоника и намењена је да обезбеди услове повољне за ослобађање фосфора од стране ПАО.
Повратни активни муљ (РАС) се нормално враћа из секундарног таложника у врх анаеробне зоне, где се меша са улазном отпадном водом.
Лако биоразградиви угљеник у инфлуенту је овде посебно важан.
ПАО користе енергију добијену из интрацелуларног полифосфата да би преузели лако биоразградиви угљеник и ускладиштили га као интрацелуларна једињења угљеника. Фосфат се ослобађа у течност током ове анаеробне фазе.
Касније, под аеробним-и у неким системима аноксичним- условима, ПАО поново преузимају фосфор. Када се биомаса{3}} богата фосфором на крају потроши из система, фосфор напушта процес третмана са отпадним активним муљем.
Дакле, анаеробна зона није само резервоар без ваздуха. То је важан део механизма биолошког{1}}уклањања фосфора.
3. Аноксична зона: где се одвија денитрификација
Након анаеробне зоне, мешана течност улази у аноксичну зону.
Аноксична зона је дизајнирана за денитрификацију. За разлику од аеробне зоне, она се не снабдева ваздухом за аерацију. Уместо тога, миксери се обично користе да се мешавина пића суспендује.
Али одакле долази нитрат?
Овде унутрашња рециркулацијска линија постаје важна.
Део нитрификоване мешавине течности из аеробне зоне се пумпа назад у аноксичну зону:
Аеробни резервоар → Унутрашња пумпа за рециклажу → Аноксични резервоар
Рециклирана мешана течност садржи нитрате који настају током нитрификације.
У аноксичној зони, микроорганизми користе расположиви биоразградиви угљеник да редукују нитрате у гасовити азот.
Основна секвенца{0}}уклањања азота је:
Амонијак → Нитрификација → Нитрати → Унутрашња рециклажа → Денитрификација → Гасни азот
Ово унутрашње рециклирање је једна од карактеристика конвенционалног А²/О процеса.
4. Унутрашња рециркулација: више није увек боље
Унутрашњи проток рециклаже треба да буде довољно велик да врати довољно нитрата у аноксичну зону, али не постоји јединствени однос рециклаже који је исправан за сваку биљку.
У зависности од дизајна и радних услова, интерне стопе рециклаже могу бити у опсегу од једног до неколико пута већег протока.
на пример,100%–400% протокаможе се срести у пракси, али стварна радна тачка треба да се одреди из захтева процеса постројења, а не из фиксног правила.
Важни фактори укључују:
Инфлуентно оптерећење азотом
Доступност биоразградивог ЦОД-а
Концентрација нитрата
Потребан ефлуент ТН
Волумен аноксичне{0}}зоне
Пренос раствореног кисеоника
Пумпање енергије
Учинак биолошког{0}уклањања фосфора
Повећање стопе рециклирања не значи аутоматски и боље уклањање азота. Једном када процес има довољан трансфер нитрата у аноксичну зону, додатно пумпање може донети малу корист уз повећање потрошње енергије.
Рециклирање стога треба прилагодити на основу стварних перформанси постројења.
5. Аеробна зона: нитрификација и унос фосфора
Помешано пиће тада улази у аеробну зону.
Овде се снабдева кисеоником за подршку биолошким реакцијама као што су:
Нитрификација
Оксидација органске материје
Аеробни унос фосфора
Систем аерације се обично састоји од:
Дуваљка → Главни колектор за ваздух → Ваздушни цевовод → Опрема за аерацију
Уобичајено се користе{0}}дифузори финих мехурића, мада су могући и други системи за аерацију.
Проток ваздуха до појединачних резервоара или одељака може се подесити да би се одржала потребна концентрација раствореног кисеоника (ДО).
Премало кисеоника може ограничити нитрификацију. Превише аерације, међутим, није нужно од користи. Прекомерна аерација може да повећа потрошњу енергије и може да утиче на перформансе уклањања биолошког{2}}фосфора под одређеним условима рада. Истраживања А²/О система су такође пријавила погоршање биолошког уклањања фосфора у условима претеране аерације.
Стога није циљ једноставно да се обезбеди што више ваздуха. Циљ је обезбедити довољно кисеоника за потребне биолошке реакције уз одржавање одговарајућих услова током целог процеса.
6. Од аеробног резервоара до секундарног чистача
Након биолошког третмана, мешана течност тече у секундарни таложник.
Типичан аранжман је:
Аеробни резервоар → Ефлуентни канал → Секундарни пречистач
Тамо где хидраулички профил постројења то дозвољава, овај ток се може покретати гравитацијом, а не преносном пумпом.
Секундарни пречистач одваја биолошке чврсте материје од третиране воде.
Таложени муљ се затим дели у два важна тока:
Вратите активни муљ (РАС)→ вратио се биолошком процесу
Отпадни активни муљ (ВАС)→ уклоњен из система
Пречишћена вода наставља према низводном третману или испуштању.
7. А²/О процес је заиста систем различитих токова
Гледање само у резервоаре може учинити да А²/О постројење изгледа једноставно.
Али биолошки процес зависи од неколико токова који раде заједно:
Утицај:доводи отпадне воде и биоразградиви угљеник у систем.
РАС:враћа активни муљ и ПАО у биолошки процес.
Унутрашња рециклажа:враћа мешани алкохол{0}}богат нитратима у аноксичну зону.
Аерација ваздуха:снабдева кисеоником аеробну зону.
БИЛО:уклања вишак биомасе и чврстих материја богатих{0}} фосфором.
Сваки ток има другачију сврху.
Због тога А²/О рад није само одржавање праве запремине резервоара. Хидраулички прикључци, стопе рециклирања, снабдевање кисеоником и расипање муља морају да раде заједно.
У третману отпадних вода, цевовод је део процеса. Он одређује где иду угљеник, нитрат, биомаса и кисеоник-и то на крају утиче на уклањање азота и фосфора.