Proses A2O, iaitu proses anaerobik-anoksik-oksik, sesuai untuk penyingkiran serentak bahan organik, nitrogen dan fosforus. Proses ini mewujudkan persekitaran yang berbeza dalam sistem supaya mikroorganisma dengan fungsi yang berbeza boleh bekerjasama untuk mencapai penyingkiran nitrogen dan penyingkiran fosforus serentak. Sudah tentu, setiap proses mempunyai kelebihan, kekurangan dan batasannya. Hari ini kita akan membincangkan kebaikan dan keburukan proses A2O dalam operasi.
Kelebihan
1. Penyingkiran nitrogen dan penyingkiran fosforus serentak: Fokus rawatan kumbahan ialah penyingkiran nitrogen dan penyingkiran fosforus. Proses A2O menyediakan keadaan hidup yang sesuai untuk mikroorganisma dengan fungsi yang berbeza dengan menyediakan tiga persekitaran berbeza, anaerobik, anoksik dan aerobik, dalam satu proses rawatan, supaya proses denitrifikasi dan penyingkiran fosforus dapat dijalankan secara serentak. Dalam zon anaerobik, bakteria polifosfat melepaskan fosforus dan menyerap bahan organik; dalam zon anoksik, bakteria denitrifikasi denitrifikasi dengan denitrifikasi; dalam zon aerobik, bakteria nitrifikasi nitrifikasi untuk menukar nitrogen ammonia kepada nitrogen nitrat, dan bakteria polifosfat menyerap fosforus yang berlebihan. Kaedah rawatan segerak ini boleh mengeluarkan nitrogen dan fosforus secara berkesan daripada kumbahan dan memenuhi piawaian pelepasan kumbahan yang sepadan.
2. Operasi yang stabil: Proses A2O mempunyai sejarah yang panjang dan telah berkembang ke tahap yang agak matang selepas aplikasi praktikal jangka panjang dan penambahbaikan berterusan. Aliran prosesnya agak mudah, agak mudah dikendalikan dan dikawal, dan tidak memerlukan kemahiran teknikal yang tinggi daripada pengendali. Pada masa yang sama, proses tersebut mempunyai kapasiti penampan tertentu untuk turun naik kualiti air dan isipadu air. Apabila kualiti air influen dan isipadu air berubah ke tahap tertentu, ia masih boleh mengekalkan kesan rawatan yang agak stabil, supaya tidak menyebabkan kualiti air yang serius melebihi standard atau sistem rawatan runtuh.
3. Rintangan beban kejutan: Dalam proses rawatan kumbahan, kualiti air yang mempengaruhi dan isipadu air sering berubah-ubah dengan banyaknya, seperti pelepasan mendadak air sisa industri dan peningkatan jumlah air yang ketara semasa musim hujan. Proses A2O boleh menahan kejutan ini pada tahap tertentu kerana komuniti mikrob dalamannya mempunyai kebolehsuaian tertentu dan keupayaan pengawalan kendiri. Melalui perubahan dinamik komuniti mikrob dan pelarasan automatik parameter proses, kesan rawatan normal boleh dipulihkan dalam masa yang singkat untuk memastikan operasi loji rawatan kumbahan yang stabil.
Keburukan
1. Sistem pengaliran semula yang kompleks: Proses A2O memerlukan pengaliran semula dalaman dan luaran yang besar untuk mencapai penyingkiran nitrogen dan fosforus. Pengaliran semula dalaman adalah untuk mengembalikan cecair campuran yang kaya dengan nitrat di hujung zon aerobik ke zon anoksik untuk menyediakan penerima elektron untuk denitrifikasi; pengaliran semula luaran adalah untuk mengembalikan enap cemar di bahagian bawah tangki pemendapan sekunder ke zon anaerobik untuk mengekalkan biojisim mikrob yang mencukupi dalam sistem. Walau bagaimanapun, sistem aliran semula yang kompleks ini bukan sahaja meningkatkan pelaburan peralatan dan kos operasi, tetapi juga memerlukan kawalan dan peraturan yang tepat untuk memastikan perkadaran dan aliran aliran semula memenuhi keperluan proses. Jika pengaliran semula tidak dikawal dengan betul, ia mungkin membawa kepada kesan penyahtinjaan dan penyingkiran fosforus yang lemah, malah menjejaskan operasi stabil keseluruhan sistem rawatan.
2. Persaingan sumber karbon: Dalam proses A2O, terdapat hubungan persaingan antara proses denitrifikasi dan penyingkiran fosforus untuk sumber karbon. Proses denitrifikasi memerlukan sumber karbon yang mencukupi sebagai penderma elektron untuk mencapai pengurangan nitrogen nitrat; dan bakteria polifosfat juga memerlukan sumber karbon yang mencukupi untuk menelan dan menyimpan bahan organik semasa peringkat pembebasan fosforus anaerobik. Walau bagaimanapun, dalam kumbahan sebenar, sumber karbon selalunya terhad. Jika sumber karbon tidak mencukupi, denitrifikasi akan tidak mencukupi, nitrogen nitrat tidak dapat disingkirkan dengan berkesan, dan bakteria polifosfat tidak dapat melepaskan dan menyerap fosforus sepenuhnya, sekali gus menjejaskan penyingkiran nitrogen dan fosforus.
3. Percanggahan umur enapcemar: Mikroorganisma dengan fungsi yang berbeza mempunyai umur enapcemar optimum yang berbeza dalam proses A2O. Contohnya, bakteria nitrifikasi tumbuh dengan perlahan dan memerlukan umur enap cemar yang lebih lama untuk memastikan bilangan dan aktivitinya dalam sistem; manakala bakteria polifosfat tumbuh lebih cepat, dan umur enap cemar yang lebih pendek memberi manfaat kepada kesan penyingkiran fosforus mereka. Walau bagaimanapun, dalam sistem rawatan bersatu, sukar untuk memenuhi keperluan umur enapcemar mikroorganisma yang berbeza pada masa yang sama. Jika umur enapcemar dilanjutkan untuk memastikan kesan nitrifikasi, ia boleh menyebabkan pertumbuhan berlebihan bakteria polifosfat dan penurunan kesan penyingkiran fosforus; sebaliknya, jika umur enapcemar dipendekkan untuk meningkatkan kesan penyingkiran fosforus, ia boleh menjejaskan bilangan dan aktiviti bakteria nitrifikasi, sekali gus menjejaskan kesan nitrifikasi.
4. Kecekapan penyingkiran fosforus yang rendah: Faktor utama untuk kecekapan penyingkiran fosforus yang rendah ialah keadaan persekitaran dalam zon anaerobik gagal untuk merangsang sepenuhnya aktiviti bakteria polifosfat. Proses metabolik biasa bakteria polifosfat adalah untuk menyerap bahan organik yang mudah terurai dan membebaskan fosforus dalam keadaan anaerobik, manakala fosforus yang berlebihan diambil dalam keadaan aerobik. Walau bagaimanapun, jika keadaan dalam zon anaerobik tidak sesuai, seperti terlalu banyak oksigen terlarut, sumber karbon tidak mencukupi atau masa tinggal yang terlalu singkat, mekanisme metabolik bakteria polifosfat akan terganggu secara langsung. Oksigen terlarut yang berlebihan akan menghalang proses pembebasan fosforus anaerobik bakteria polifosfat, sumber karbon yang tidak mencukupi tidak dapat memenuhi keperluan tenaganya, dan masa tinggal yang terlalu singkat akan menghalang bakteria polifosfat daripada melaksanakan sepenuhnya fungsi mereka, yang akan menjejaskan kecekapan penyingkiran fosforus secara serius.
5. Bulatan enapcemar: Bulatan enapcemar biasanya disebabkan oleh pertumbuhan bakteria berfilamen yang berlebihan. Di bawah keadaan khusus tertentu, seperti beban rendah, suhu rendah atau umur enapcemar yang terlalu lama, bakteria berfilamen mempunyai kelebihan daya saing berbanding bakteria flokulan lain, justeru pembiakan berlebihan. Pertumbuhan berskala besar bakteria berfilamen akan mengubah struktur enap cemar, menjadikannya longgar dan mengurangkan prestasi pemendapan enap cemar. Ini bukan sahaja akan menyukarkan pengasingan lumpur dan air serta menjejaskan kualiti efluen, tetapi juga boleh menyebabkan kehilangan enapcemar dan menjejaskan kestabilan dan kesan rawatan keseluruhan sistem rawatan.
6. Penggunaan tenaga yang tinggi: Dalam proses A2O, sejumlah besar oksigen diperlukan dalam peringkat aerobik untuk menyokong aktiviti metabolik mikroorganisma, yang biasanya dibekalkan secara berterusan oleh blower. Walau bagaimanapun, operasi blower menggunakan banyak tenaga elektrik. Di samping itu, untuk mengekalkan keseragaman pengedaran dan tindak balas mikroorganisma dalam sistem, proses pemulangan dan pencampuran enapcemar juga menggunakan banyak tenaga. Penggunaan tenaga yang tinggi bukan sahaja meningkatkan kos rawatan kumbahan, tetapi juga mengenakan beban tertentu kepada alam sekitar.
7. Kepekaan kepada keadaan influen: Proses A2O menunjukkan kepekaan yang tinggi terhadap perubahan kepekatan bahan organik dan nutrien dalam influen. Turun naik dalam komposisi influen, seperti peningkatan atau penurunan mendadak dalam kepekatan bahan organik, dan ketidakseimbangan dalam nisbah nutrien seperti nitrogen dan fosforus, boleh mengganggu keadaan keseimbangan asal komuniti mikrob. Ini akan menyebabkan pertumbuhan sesetengah mikroorganisma terhalang, manakala yang lain mungkin membesar, sekali gus menjejaskan kestabilan dan kecekapan rawatan keseluruhan sistem rawatan. Terutamanya dalam kes perubahan besar dalam kualiti air yang mempengaruhi, ia mungkin mengambil masa yang lama untuk mikroorganisma menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang baru, pada masa itu kesan rawatan mungkin berkurangan dengan ketara.
Langkah-langkah penambahbaikan
1. Optimumkan nisbah pengaliran semula: Melalui pengiraan yang tepat dan pemantauan masa nyata, tentukan nisbah optimum pengaliran semula dalaman dan luaran mengikut kualiti air yang mempengaruhi, isipadu air dan keperluan rawatan. Pada masa yang sama, mengguna pakai teknologi kawalan lanjutan, seperti peraturan kelajuan frekuensi berubah-ubah, sistem kawalan pintar, dan lain-lain, untuk mencapai pelarasan tepat aliran aliran semula. Di bawah premis memastikan kesan penyingkiran nitrogen dan penyingkiran fosforus, mengurangkan penggunaan tenaga aliran semula dan meningkatkan kecekapan operasi sistem. Di samping itu, strategi aliran semula boleh dioptimumkan secara berterusan melalui eksperimen simulasi dan analisis data operasi sebenar untuk menyesuaikan diri dengan keadaan operasi dan keperluan rawatan yang berbeza.
2. Sumber karbon tambahan: Apabila sumber karbon dalam kumbahan tidak mencukupi, kesan denitrifikasi dan penyingkiran fosforus boleh dipertingkatkan dengan menambahkan sumber karbon secara luaran. Sumber karbon yang biasa digunakan termasuk metanol, natrium asetat, glukosa, dll. Apabila memilih sumber karbon, kos, kebolehbiodegradan dan kesannya terhadap komuniti mikrob sistem perlu dipertimbangkan. Pada masa yang sama, ia juga perlu untuk mengawal dengan tepat jumlah dan masa penambahan sumber karbon untuk mengelakkan sisa dan pencemaran sekunder yang disebabkan oleh penambahan sumber karbon yang berlebihan, atau penambahan yang tidak mencukupi yang menjejaskan kesan rawatan. Dengan mengoptimumkan strategi penambahan sumber karbon, masalah persaingan sumber karbon dapat dikurangkan dengan berkesan dan kecekapan penyingkiran nitrogen dan fosforus dapat dipertingkatkan.
3. Salur masuk air terbahagi: Membahagikan air masuk kepada beberapa titik dan memasuki zon tindak balas yang berbeza boleh mengagihkan sumber karbon dan oksigen terlarut dengan lebih munasabah, dan mengurangkan masalah persaingan sumber karbon dan pengagihan oksigen terlarut yang tidak sekata. Sebagai contoh, sebahagian daripada air salur masuk boleh terus dimasukkan ke dalam zon anoksik untuk menyediakan sumber karbon yang mencukupi untuk denitrifikasi; bahagian lain air masuk boleh dimasukkan ke dalam zon anaerobik untuk memenuhi keperluan bakteria polifosfat. Dengan salur masuk air yang dibahagikan, kecekapan penggunaan sistem sumber karbon boleh dipertingkatkan dan kesan penyingkiran nitrogen dan fosforus boleh dipertingkatkan. Pada masa yang sama, ia juga boleh digabungkan dengan pemantauan masa nyata dan teknologi kawalan automatik untuk melaraskan perkadaran dan aliran salur masuk air secara dinamik mengikut perubahan dalam kualiti air masuk dan isipadu air, untuk mencapai kawalan yang lebih tepat dan pengoptimuman.
4. Konfigurasi proses yang dipertingkatkan: Sebagai contoh, proses A2O terbalik digunakan untuk meletakkan zon anoksik di hujung hadapan proses, memberi keutamaan untuk memenuhi permintaan sumber karbon bagi penyahtelan, dan meningkatkan kecekapan penyahtelan. Atau proses UCT (University of Cape Town) digunakan untuk menambah tangki anoksik dan peredaran semula dalaman untuk mengoptimumkan lagi kesan penyingkiran nitrogen dan fosforus. Selain itu, teknologi baharu seperti membran bioreaktor (MBR) boleh digabungkan untuk meningkatkan kepekatan enapcemar dan kecekapan rawatan serta mengurangkan ruang lantai. Dengan menambah baik konfigurasi proses, ia boleh menyesuaikan diri dengan keadaan kualiti air yang berbeza dan keperluan rawatan, dan meningkatkan prestasi dan daya saing proses A2O.
5. Laksanakan zon penampan: Reka bentuk zon penampan fleksibel untuk mengatasi turun naik dalam komposisi influen. Memperkukuh pemantauan dan amaran awal kualiti air yang mempengaruhi, dan bersedia untuk pelarasan proses lebih awal. Sediakan tangki pengawalseliaan untuk merawat air influen secara homogen dan sekata untuk mengurangkan turun naik kualiti air. Memupuk komuniti mikrob dengan penjinakkan dan kebolehsuaian yang lebih kuat. Tingkatkan pemantauan dan kawalan Gunakan penderia dalam talian dan strategi kawalan proses lanjutan untuk melaraskan parameter proses secara dinamik.
6. Meningkatkan kecekapan penyingkiran fosforus: Optimumkan reka bentuk zon anaerobik untuk memastikan persekitaran anaerobik yang ketat, dan gunakan langkah pengedap untuk mengurangkan kemasukan oksigen. Laraskan jenis dan kepekatan sumber karbon influent secara munasabah untuk memastikan bakteria polifosfat mempunyai sumber karbon yang mencukupi. Panjangkan masa pengekalan hidraulik zon anaerobik dengan sewajarnya untuk memastikan tindak balas penuh bakteria polifosfat
7. Tingkatkan kadar penimbunan enapcemar: Kawal beban enapcemar yang sesuai untuk mengelakkan operasi beban rendah jangka panjang. Ambil langkah penebat atau laraskan parameter operasi untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran suhu rendah. Kawal umur enap cemar secara munasabah dan kerap membuang sebahagian daripada enap cemar lama.
8. Tingkatkan penggunaan tenaga yang tinggi: Gunakan lebih banyak peralatan pengudaraan penjimatan tenaga, seperti pengudara mikroporous, untuk meningkatkan penggunaan oksigen. Optimumkan sistem kawalan pengudaraan dan laraskan volum pengudaraan mengikut kualiti air masa nyata dan permintaan oksigen terlarut.
Ringkasan
Proses A2O digunakan secara meluas dalam rawatan kumbahan, dan kepraktisannya jelas. Ia boleh mencapai penyingkiran nitrogen dan fosforus segerak dengan menetapkan persekitaran yang berbeza, dan aliran proses matang, kawalan operasi agak mudah, keperluan teknikal untuk pengendali tidak tinggi, dan terdapat kapasiti penampan tertentu apabila kualiti air dan isipadu air berubah-ubah. . Komuniti mikrob dalaman juga boleh mengawal sendiri untuk menyesuaikan diri dengan beban kejutan pada tahap tertentu. Sudah tentu, kelemahan juga jelas, seperti sistem pengaliran semula yang kompleks, persaingan sumber karbon, percanggahan umur enapcemar, kecekapan penyingkiran fosforus yang rendah, pembengkakan enapcemar, penggunaan tenaga yang tinggi, dan kepekaan terhadap keadaan influen. Untuk kelemahan ini, kita boleh mencari cara untuk mengawalnya. Seperti mengoptimumkan nisbah pengaliran semula, menambah sumber karbon, salur masuk air berperingkat, menambah baik konfigurasi proses, melaksanakan strategi zon penampan, dsb. Kuncinya ialah cara kami mengendalikannya. Sudah tentu, di sini juga nilai kakitangan pengeluaran barisan hadapan tercermin.
