Proses AAO Dan AO, Mana Satu Lebih Baik dalam Rawatan Kumbahan?

1. Proses AAO dan AO: Perbandingan prestasi penyingkiran COD

Keupayaan proses rawatan kumbahan untuk membuang bahan organik adalah salah satu petunjuk utama kecekapan proses. Saiz COD secara langsung mencerminkan jumlah bahan organik dalam kumbahan. Sistem pemprosesan data DPS digunakan untuk menguji perbezaan kepekatan COD dan kadar penyingkiran COD bagi influen dan efluen kedua-dua proses. Keputusan menunjukkan bahawa tidak terdapat perbezaan yang signifikan dalam COD influen kedua-dua proses, tetapi terdapat perbezaan yang signifikan dalam COD efluen dan kadar penyingkiran. Proses AAO adalah jauh lebih baik daripada proses AO dalam mengalih keluar COD. Sebabnya ialah dalam proses AO, tindak balas denitrifikasi dalam bahagian anoksik boleh mengambil sebahagian daripada bahan organik dalam kumbahan, tetapi kebanyakan bahan organik dikeluarkan oleh degradasi aerobik. Masa pengekalan hidraulik bahagian aerobik proses AO fasa pertama loji kumbahan Xinling adalah pendek, isipadu tangki pengudaraan adalah kecil, dan isipadu pengudaraan tidak mencukupi, mengakibatkan penyingkiran bahan organik yang lemah. Dalam proses AAO, kebanyakan bahan organik ditukar menjadi PHB oleh bakteria polifosfat dalam bahagian anaerobik dan disimpan di dalam sel, dan beberapa bahan organik disingkirkan oleh denitrifikasi dalam bahagian anoksik. Apabila air sisa memasuki bahagian aerobik, kepekatan COD pada asasnya adalah hampir dengan piawaian pelepasan, dan ia akan terus terdegradasi dalam bahagian aerobik. Kajian telah menunjukkan bahawa kadar penyingkiran COD bahagian anaerobik proses AAO boleh mencapai lebih daripada 80%, manakala kadar penyingkiran bahagian anoksik adalah kurang daripada 10% secara purata.

2. Proses AAO dan AO: perbandingan prestasi denitrifikasi

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan eutrofikasi kualiti air alam sekitar dan penambahbaikan berterusan piawaian pelepasan kumbahan, mencari proses denitrifikasi yang berkesan telah menjadi salah satu isu penting dalam reka bentuk semasa loji rawatan kumbahan. Kedua-dua proses AAO dan proses AO mempunyai fungsi denitrifikasi biologi, dan prinsip denitrifikasi kedua-dua proses adalah sama, kedua-duanya adalah denitrifikasi. Dengan menjalankan eksperimen perbezaan yang ketara pada kepekatan TN masuk dan keluar serta kadar penyingkiran TN bagi kedua-dua proses, keputusan menunjukkan bahawa tidak terdapat perbezaan yang signifikan dalam TN masuk kedua-dua proses, dan TN efluen dan kadar penyingkiran adalah berbeza dengan ketara. . Proses AAO jauh lebih baik daripada proses AO dalam mengeluarkan TN. Dalam proses denitrifikasi denitrifikasi, nitrogen nitrat adalah bahan utama dalam jumlah nitrogen dalam efluen, dan kadar penyingkiran nitrogen nitrat dalam bahagian anoksik boleh lebih tinggi daripada 90%. Kajian telah menunjukkan bahawa mengawal kepekatan nitrat efluen dalam zon anoksik kepada 1mg/L~2mg/L boleh memaksimumkan kadar penyingkiran TN dan menggunakan sepenuhnya COD untuk meningkatkan kapasiti denitrifikasi zon anoksik. Campuran minuman keras dalam zon aerobik mengandungi sejumlah besar nitrogen nitrat, yang direfluks ke zon anoksik melalui peredaran dalaman dan mengalami tindak balas denitrifikasi dalam zon anoksik. HRT bahagian anoksik proses AO Loji Air Sisa Xinling adalah terlalu pendek, hanya 1.8j, iaitu kurang daripada 3.46j proses AAO, dan nisbah refluks dalaman ialah 50%~100%, iaitu kurang daripada 150 %~250% daripada proses AAO, menghasilkan fungsi denitrifikasi yang lebih rendah daripada AAO. Di samping itu, kesan denitrifikasi proses AO tidak stabil seperti proses AAO, dan banyak dipengaruhi oleh faktor luaran (suhu, nisbah C/N, dsb.).

3. Proses AAO dan AO: perbandingan prestasi penyingkiran fosforus

Kandungan fosforus yang berlebihan dalam air juga akan menyebabkan pembiakan mikroorganisma, pertumbuhan plankton yang cergas, dan eutrofikasi. Kemunculan teknologi penyingkiran fosforus denitrifikasi adalah satu kejayaan dalam teori penyingkiran fosforus biologi tradisional. Ia bukan sahaja dapat menyelesaikan percanggahan dalam proses tradisional, tetapi juga membantu untuk mencapai rawatan kumbahan yang mampan. Keputusan menunjukkan bahawa tidak terdapat perbezaan yang signifikan dalam kadar penyingkiran TP dan TP bagi kedua-dua proses, dan terdapat perbezaan yang ketara dalam TP dan kadar penyingkiran efluen. Proses AAO jauh lebih baik daripada proses AO dalam mengeluarkan TP. Sebabnya ialah proses AO fasa pertama loji rawatan kumbahan Xinling tidak mempunyai bahagian pembebasan fosforus anaerobik. Dalam proses penyingkiran fosforus biologi, bakteria polifosfat hanya boleh melepaskan sepenuhnya fosforus dalam bahagian anaerobik untuk memastikan kesan penyerapan fosforus yang baik di bahagian anoksik dan bahagian aerobik. Proses ini mengeluarkan fosforus hanya melalui asimilasi mikroorganisma. Penyingkiran fosforus proses AAO terutamanya diselesaikan oleh bakteria polifosfat. Secara umumnya, jumlah fosforus yang diserap oleh bakteria polifosfat dalam bahagian anoksik dan bahagian aerobik adalah lebih daripada jumlah fosforus yang dikeluarkan dalam bahagian anaerobik. Kajian telah menunjukkan bahawa nisbah penyerapan fosforus purata dan pelepasan purata fosforus proses AAO ialah 1.28, dan penyerapan fosforus dalam peringkat anoksik adalah lebih tinggi daripada peringkat aerobik.

4. Proses AAO dan AO: ringkasan perbandingan prestasi penyingkiran
Secara ringkasnya, penyingkiran bahan organik, nitrogen dan fosforus oleh proses AAO adalah jauh lebih baik daripada proses AO, terutamanya untuk penyingkiran fosforus. Oleh kerana proses AO tidak mempunyai peringkat anaerobik, ia hanya boleh mengeluarkan sebahagian kecil fosforus melalui asimilasi mikroorganisma. Oleh itu, jika terdapat keperluan untuk penyingkiran fosforus, jangan pilih proses ini atau tambah penyingkiran fosforus kimia.

1. Kesan suhu pada penyingkiran COD oleh kedua-dua proses

Suhu mempunyai sedikit kesan ke atas penyingkiran COD dalam proses AAO. Walaupun suhu di bawah 5 darjah Celsius, kadar penyingkiran COD boleh mencapai lebih daripada 85%, yang menunjukkan bahawa suhu mempunyai sedikit kesan ke atas penukaran bahan organik oleh bakteria polifosfat.

Walau bagaimanapun, penyingkiran COD oleh proses AO selalunya berkurangan antara 5-15 darjah Celsius apabila suhu meningkat, dan kemudian meningkat semula. Ini mungkin kerana apabila iklim berada dalam keadaan sejuk dan panas silih berganti, bilangan dan struktur komuniti bakteria dalam sistem akan berubah, dan populasi dominan dalam sistem akan beransur-ansur berubah daripada komuniti bakteria yang lebih suka satu suhu daripada komuniti bakteria. yang lebih suka suhu lain, sekali gus menjejaskan keupayaan untuk merawat bahan organik.

2. Kesan suhu ke atas denitrifikasi kedua-dua proses

Tidak dinafikan, kesan suhu ke atas denitrifikasi kedua-dua proses adalah agak jelas - kedua-dua proses mempunyai peningkatan ketara dalam kadar penyingkiran TN dengan peningkatan suhu. Terutamanya untuk proses AO, apabila suhu lebih tinggi daripada 15 darjah Celsius, kadar penyingkiran TN meningkat hampir secara linear. Jadi mengapa peningkatan suhu boleh meningkatkan prestasi denitrifikasi kedua-dua proses? Di satu pihak, ia adalah kerana peningkatan suhu adalah kondusif untuk pertumbuhan dan pembiakan mikroorganisma enapcemar teraktif dan meningkatkan kecekapan asimilasi unsur nitrogen; sebaliknya, ia adalah kerana peningkatan suhu juga meningkatkan aktiviti metabolik bakteria nitrifikasi dan bakteria denitrifikasi dalam sistem, supaya kapasiti denitrifikasi dan denitrifikasi sistem dipertingkatkan. Secara amnya dipercayai bahawa suhu pertumbuhan yang paling sesuai untuk bakteria nitrifikasi ialah 25-30 darjah Celsius. Apabila suhu kurang daripada 15 darjah Celcius, kadar nitrifikasi berkurangan dengan ketara, dan aktiviti bakteria nitrifikasi juga berkurangan. Apabila suhu di bawah 5 darjah Celsius, aktiviti hidup bakteria nitrifikasi hampir berhenti. Perlu dinyatakan bahawa kadangkala walaupun pada suhu rendah (di bawah 5 darjah), kadar penyingkiran TN kedua-dua sistem tidak akan lebih rendah daripada 40%, yang bermaksud bahawa pada suhu rendah, kedua-dua sistem bergantung terutamanya pada asimilasi mikroorganisma dalam enap cemar diaktifkan untuk mengeluarkan nitrogen.

3. Kesan suhu ke atas penyingkiran fosforus oleh kedua-dua proses

Daripada keadaan sebenar, kadar penyingkiran fosforus proses AAO meningkat dengan sewajarnya dengan peningkatan suhu, terutamanya apabila suhu lebih tinggi daripada 20 darjah Celsius, kadar penyingkiran TP cenderung stabil. Ini kerana kunci kepada penyingkiran fosforus biologi adalah bergantung kepada aktiviti penyingkiran fosforus bakteria polifosfat, dan peningkatan suhu adalah kondusif untuk meningkatkan aktiviti bakteria polifosfat dan meningkatkan kadar penyingkiran fosforus. Walau bagaimanapun, keteraturan penyingkiran fosforus oleh proses AO dengan perubahan suhu tidak kuat, dan tidak ada korelasi yang jelas. Ini kerana proses AO tidak mempunyai bahagian anaerobik, tiada syarat untuk kemandirian bakteria polifosfat, dan penyingkiran fosforus hanya bergantung kepada asimilasi mikroorganisma, jadi suhu mempunyai sedikit kesan ke atas asimilasi mikroorganisma dalam proses ini.

1. Kesan nisbah C/N pengaruh ke atas penyingkiran COD oleh dua proses

Untuk proses AAO, kadar penyingkiran COD pada asasnya kekal stabil tanpa mengira nisbah C/N. Data menunjukkan bahawa kebanyakan COD disintesis ke dalam PHA penyimpanan intraselular oleh bakteria polifosfat dalam zon anaerobik, dengan kadar penggunaan purata sebanyak 75%-85%. Kira-kira 10% COD memasuki zon anoksik, dan hampir tiada baki bahan organik terbiodegradasi memasuki zon aerobik. Oleh itu, proses ini boleh menggunakan sepenuhnya sumber karbon influen dan kurang terjejas oleh kesan beban organik. Nisbah C/N mempunyai kesan tertentu terhadap penyingkiran COD dalam proses AO. Menurut data Loji Rawatan Air Sisa Xinling, selepas nisbah C/N lebih besar daripada 10, apabila nisbah C/N meningkat, kadar penyingkiran COD berkurangan sedikit, dan beban organik memberi kesan kepada sistem.

2. Pengaruh nisbah C/N influen ke atas denitrifikasi dua proses

Dalam proses A/O, apabila nisbah C/N meningkat, kadar penyingkiran TN menurun hampir secara linear, dan kepekatan bahan organik mempunyai kesan yang serius terhadap kadar pengeluaran proses nitrifikasi. Ini kerana bakteria nitrifikasi adalah bakteria autotrof, dan kepekatan bahan organik bukanlah faktor pengehad pertumbuhannya. Kepekatan bahan organik yang berlebihan akan menyebabkan bakteria heterotropik dengan kadar percambahan cepat membiak dengan cepat, lebih suka menggunakan oksigen dalam air, dan bakteria autotrof tidak akan mempunyai kelebihan, dan aktivitinya akan dihalang, menjejaskan tindak balas nitrifikasi. Dalam proses AAO, data eksperimen menunjukkan bahawa apabila nisbah C/N influen meningkat daripada 5 kepada 9, kadar penyingkiran TN meningkat secara berterusan, dan apabila nisbah C/N ialah 8.9, kadar penyingkiran TN setinggi 83.2%. Walau bagaimanapun, apabila nisbah C/N meningkat daripada 9 kepada 14, kadar penyingkiran TN berkurangan dan bukannya meningkat. Apabila nisbah C/N meningkat dalam julat tertentu, kadar penyingkiran TN juga meningkat secara berterusan, tetapi apabila nisbah C/N meningkat kepada nilai tertentu dan kadar penyingkiran TN mencapai yang tertinggi, kadar penyingkiran TN berkurangan dengan peningkatan sebanyak Nisbah C/N. Sebab utama adalah sama dengan proses AO. Peningkatan dalam nisbah C/N membawa kepada penurunan bilangan bakteria autotrof dalam sistem, penurunan kecekapan nitrifikasi, dan dengan itu penurunan dalam jumlah kadar penyingkiran nitrogen. Mengikut data, nisbah C/N teoritis minimum untuk penyahtelan lengkap ialah 2.86 tanpa menyimpan sumber karbon dalaman, tetapi nilai sebenar yang diperlukan adalah lebih besar daripada nombor ini.

3. Kesan nisbah C/N pengaruh terhadap penyingkiran fosforus oleh kedua-dua proses

Nisbah C/N mempunyai pengaruh yang besar terhadap kesan penyingkiran fosforus proses AAO. Data eksperimen menunjukkan bahawa apabila nisbah C/N pengaruh meningkat daripada 5 kepada 9, kadar penyingkiran TP meningkat secara beransur-ansur. Ini terutamanya kerana sumber karbon influen tidak mencukupi apabila nisbah C/N influen rendah, dan enap cemar pulangan mengandungi sejumlah besar nitrat, yang menggunakan sejumlah besar COD, mengakibatkan pembebasan fosforus tidak mencukupi dalam zon anaerobik dan a penurunan dalam kadar penyingkiran fosforus sistem. Apabila nisbah C/N pengaruh meningkat daripada 9 kepada 14, jumlah kadar penyingkiran fosforus berkurangan, terutamanya apabila nisbah C/N lebih besar daripada 11, jumlah kadar penyingkiran fosforus berkurangan hampir secara linear. Ini kerana apabila beban organik agak tinggi, bahan organik dalam influen tidak dapat digunakan sepenuhnya oleh bakteria polifosfat dalam peringkat anaerobik, dan bahan organik berlebihan yang tinggal akan menggalakkan pertumbuhan bakteria polisakarida, dengan itu mengurangkan bahagian bakteria polifosfat. dalam enap cemar teraktif dan menjejaskan kesan penyingkiran fosforus. Nisbah C/N pengaruh mempunyai sedikit kesan ke atas kesan penyingkiran fosforus proses AO, terutamanya kerana penyingkiran fosforus dalam proses AO hanya melalui asimilasi mikroorganisma, dan nisbah C/N mempunyai sedikit kesan ke atas asimilasi.

1. Kesan nisbah C/P influen ke atas penyingkiran COD kedua-dua proses.

Data eksperimen menunjukkan bahawa kadar penyingkiran COD proses AO tidak berubah dengan nisbah C/P, dan tiada korelasi yang jelas. Dapat dilihat bahawa nisbah C/P bukanlah faktor utama yang mempengaruhi kesan penyingkiran bahan organik proses AO. Untuk proses AAO, tidak kira bagaimana nisbah C/P influen berubah, kadar penyingkiran CODnya lebih tinggi daripada 85%. Kajian berkaitan telah menunjukkan bahawa lebih daripada 79% COD digunakan dalam zon anaerobik untuk mensintesis PHA, bahan simpanan di dalam sel, manakala 6%-11% COD dalam zon anoksik digunakan untuk pertumbuhan sel dan denitrifikasi. Hampir tiada penggunaan COD di zon aerobik kerana selepas kematian sel, dinding sel dan bahan lain yang sukar diurai memasuki larutan campuran, meningkatkan COD.

2. Kesan nisbah C/P influen ke atas denitrifikasi dua proses

Tiada ketetapan yang jelas dalam kesan nisbah C/P pada kesan denitrifikasi proses AO, dan kadar penyingkiran TN sangat berubah-ubah. Ini mungkin kerana faktor-faktor lain selain daripada nisbah C/P mempunyai kesan yang lebih besar ke atas proses denitrifikasi AO berbanding nisbah C/P. Kesan nisbah C/P ke atas kesan denitrifikasi proses AAO tidak jelas. Walaupun nisbah C/P sangat berbeza, kadar penyingkiran TN secara relatifnya stabil. Ini terutamanya kerana nisbah C/P kumbahan am agak tinggi. COD yang berlebihan memasuki zon anoksik akan menghalang penyerapan fosforus. Dalam zon anoksik, nisbah C/N sentiasa lebih tinggi daripada nilai minimum permintaan sebenar. Bakteria pendenitrifikasi akan menggunakan sumber karbon luaran yang berlebihan untuk menyahnitrifkan dengan cepat, yang tidak menjejaskan penyingkiran TN.

3. Kesan nisbah C/P influen ke atas penyingkiran fosforus melalui dua proses

Dalam proses AAO, apabila nisbah C/P lebih rendah daripada 80, kadar penyingkiran fosforus turun naik dengan ketara. Apabila nisbah C/P lebih tinggi daripada 80, kadar penyingkiran fosforus stabil pada lebih daripada 85%, dan kepekatan fosforus efluen kurang daripada 0.5 mg/L. Kadar penyingkiran fosforus sistem pada asasnya tidak lagi dipengaruhi oleh faktor lain, menunjukkan bahawa apabila nisbah C/P influen lebih tinggi daripada 80 dalam sistem AAO, kualiti air efluen yang stabil dan cekap boleh dicapai. Ini kerana apabila nisbah C/P tinggi, sumber karbon yang disediakan oleh influen lebih tinggi daripada jumlah sumber karbon yang diperlukan untuk membebaskan fosforus dalam zon anaerobik, jadi kadar penyingkiran fosforus lebih tinggi. Apabila nisbah C/P rendah, kapasiti penyerapan fosforus bakteria polifosfat berkurangan disebabkan oleh pengehadan COD, mengakibatkan kecekapan penyingkiran fosforus yang rendah. Untuk proses AO, tiada corak yang jelas dalam kesan nisbah C/P pada kesan penyingkiran fosforusnya, yang menunjukkan nisbah C/P mempunyai sedikit kesan ke atas asimilasi mikrob.