AAO ja AO protsessid, kumb on reoveepuhastuses parem?

1. AAO ja AO protsessid: COD eemaldamise jõudluse võrdlus

Reoveepuhastusprotsesside võime eemaldada orgaanilist ainet on protsessi tõhususe üks peamisi näitajaid. KHT suurus peegeldab otseselt reovees leiduva orgaanilise aine hulka. Andmetöötlussüsteemi DPS kasutati kahe protsessi sisse- ja väljavoolu KHT kontsentratsiooni ja KHT eemaldamise kiiruse erinevuse testimiseks. Tulemused näitasid, et kahe protsessi sissevoolu KHT-s olulist erinevust ei esinenud, küll aga oli olulisi erinevusi heitvee KHT-s ja eemaldamiskiiruses. AAO protsess oli COD eemaldamisel oluliselt parem kui AO protsess. Põhjus on selles, et AO protsessis võib denitrifikatsioonireaktsioon anoksilises sektsioonis ära kulutada osa reovees leiduvast orgaanilisest ainest, kuid suurem osa orgaanilisest ainest eemaldatakse aeroobse lagunemise teel. Xinlingi reoveejaama esimese faasi AO protsessi aeroobse sektsiooni hüdrauliline retentsiooniaeg on lühike, aeratsioonipaagi maht on väike ja õhutusmaht on ebapiisav, mistõttu orgaaniline aine eemaldatakse halvasti. AAO protsessis muudetakse suurem osa orgaanilisest ainest anaeroobses sektsioonis polüfosfaatbakterite toimel PHB-ks ja talletatakse rakkudes ning osa orgaanilisest ainest eemaldatakse anoksilises osas denitrifikatsiooni teel. Kui reovesi siseneb aeroobsesse sektsiooni, on KHT kontsentratsioon põhimõtteliselt lähedane väljalaskestandardile ja aeroobses sektsioonis halveneb see veelgi. Uuringud on näidanud, et AAO protsessi anaeroobse sektsiooni KHT eemaldamise määr võib ulatuda üle 80%, samas kui anoksilise sektsiooni eemaldamise määr on keskmiselt alla 10%.

2. AAO ja AO protsessid: denitrifikatsiooni jõudluse võrdlus

Viimastel aastatel on keskkonna vee kvaliteedi suureneva eutrofeerumise ja reovee väljajuhtimise standardite pideva paranemise tõttu saanud tõhusa denitrifikatsiooniprotsessi leidmine reoveepuhastite praeguse projekteerimise üheks oluliseks küsimuseks. Nii AAO protsessil kui ka AO protsessil on bioloogilised denitrifikatsioonifunktsioonid ja kahe protsessi denitrifikatsioonipõhimõtted on samad, mõlemad on denitrifikatsioonid. Kahe protsessi sisselaske- ja väljalaskeava TN-i kontsentratsioonide ja TN-i eemaldamise kiiruste olulise erinevuse katse läbiviimisel näitavad tulemused, et kahe protsessi sisselaskeava TN-is ei ole olulist erinevust ning heitvee TN-i ja eemaldamise kiirused on oluliselt erinevad. . AAO protsess on TN eemaldamisel oluliselt parem kui AO protsess. Denitrifikatsiooni denitrifikatsiooni protsessis on nitraatlämmastik põhiaine heitvee üldlämmastikus ja nitraatlämmastiku eemaldamise määr anoksilises osas võib olla suurem kui 90%. Uuringud on näidanud, et anoksilise tsooni heitvee nitraadikontsentratsiooni reguleerimine tasemele 1 mg/l ~ 2 mg/l võib maksimeerida TN eemaldamise kiirust ja kasutada täielikult ära KHT, et parandada anoksilise tsooni denitrifikatsioonivõimet. Aeroobses tsoonis olev seguvedelik sisaldab suures koguses nitraatlämmastikku, mis juhitakse sisemise tsirkulatsiooni kaudu tagasijooksul anoksilisse tsooni ja läbib anoksilises tsoonis denitrifikatsioonireaktsiooni. Xinlingi reoveetehase AO protsessi anoksilise sektsiooni HRT on liiga lühike, ainult 1,8 tundi, mis on vähem kui 3,46 tundi AAO protsessist, ja sisemine tagasivoolu suhe on 50% ~ 100%, mis on alla 150 %~250% AAO protsessist, mille tulemuseks on denitrifikatsioonifunktsioon, mis on AAO omast halvem. Lisaks ei ole AO protsessi denitrifikatsiooniefekt nii stabiilne kui AAO protsessi oma ning seda mõjutavad suuresti välistegurid (temperatuur, C/N suhe jne).

3. AAO ja AO protsessid: fosfori eemaldamise jõudluse võrdlus

Liigne fosforisisaldus vees toob kaasa ka mikroorganismide vohamise, planktoni jõulise kasvu ja eutrofeerumise. Fosfori denitrifikatsiooni eemaldamise tehnoloogia esilekerkimine on läbimurre traditsioonilises bioloogilises fosfori eemaldamise teoorias. See ei lahenda mitte ainult traditsiooniliste protsesside vastuolusid, vaid aitab kaasa ka säästva reoveepuhastuse saavutamisele. Tulemused näitavad, et kahe protsessi sisselaskeava TP ja TP eemaldamise kiiruses ei ole olulisi erinevusi ning heitvee TP ja eemaldamise kiiruses on olulisi erinevusi. AAO protsess on TP eemaldamisel oluliselt parem kui AO protsess. Põhjus on selles, et Xinlingi reoveepuhasti esimese etapi AO protsessil puudub anaeroobne fosfori vabastamise sektsioon. Bioloogilises fosfori eemaldamise protsessis suudavad polüfosfaatbakterid fosforit täielikult vabastada ainult anaeroobses sektsioonis, et tagada hea fosfori neeldumise efekt anoksilises ja aeroobses osas. See protsess eemaldab fosforit ainult mikroorganismide assimilatsiooni kaudu. AAO protsessi fosfori eemaldamise lõpetavad peamiselt polüfosfaatbakterid. Üldiselt on polüfosfaatbakterite poolt anoksilises ja aeroobses sektsioonis imendunud fosfori kogus suurem kui anaeroobses sektsioonis vabaneva fosfori kogus. Uuringud on näidanud, et AAO protsessi keskmise fosfori neeldumise ja keskmise fosfori vabanemise suhe on 1,28 ning fosfori neeldumine anoksilises staadiumis on suurem kui aeroobses staadiumis.

4. AAO ja AO protsessid: eemaldamise tulemuslikkuse võrdluse kokkuvõte
Kokkuvõttes on orgaanilise aine, lämmastiku ja fosfori eemaldamine AAO protsessiga oluliselt parem kui AO protsessiga, eriti fosfori eemaldamisel. Kuna AO protsessil ei ole anaeroobset etappi, saab see mikroorganismide assimilatsiooni kaudu eemaldada ainult väikese osa fosforist. Seega, kui fosfori eemaldamiseks on nõuded, ärge valige seda protsessi ega lisage keemilist fosfori eemaldamist.

1. Temperatuuri mõju KHT eemaldamisele kahe protsessiga

Temperatuuril on vähe mõju COD eemaldamisele AAO protsessis. Isegi kui temperatuur on alla 5 kraadi Celsiuse järgi, võib KHT eemaldamise määr ulatuda üle 85%, mis näitab, et temperatuur mõjutab polüfosfaatbakterite poolt orgaanilise aine muundamist vähe.

Kuid COD-i eemaldamine AO ​​protsessiga väheneb temperatuuri tõustes sageli 5-15 kraadi Celsiuse järgi ja tõuseb seejärel uuesti. Selle põhjuseks võib olla asjaolu, et kui kliimas on vaheldumisi külm ja soe, muutub süsteemis bakterikoosluse arv ja struktuur ning süsteemi domineeriv populatsioon muutub järk-järgult bakterikooslusest, mis eelistab ühte temperatuuri bakterikooslusele. mis eelistab teist temperatuuri, mõjutades seega orgaanilise aine töötlemise võimet.

2. Temperatuuri mõju kahe protsessi denitrifikatsioonile

Kahtlemata on temperatuuri mõju kahe protsessi denitrifikatsioonile üsna ilmne – mõlemal protsessil on temperatuuri tõusuga oluliselt suurenenud TN eemaldamise kiirus. Eriti AO protsessi puhul, kui temperatuur on kõrgem kui 15 kraadi Celsiuse järgi, suureneb TN eemaldamise kiirus peaaegu lineaarselt. Miks siis võib temperatuuri tõus parandada kahe protsessi denitrifikatsiooni? Ühelt poolt on põhjuseks see, et temperatuuri tõus soodustab aktiivmuda mikroorganismide kasvu ja paljunemist ning parandab lämmastikuelementide assimilatsiooni efektiivsust; teisest küljest on põhjuseks see, et temperatuuri tõus suurendab ka nitrifitseerivate bakterite ja denitrifitseerivate bakterite metaboolset aktiivsust süsteemis, nii et süsteemi denitrifikatsiooni- ja denitrifikatsioonivõime suureneb. Üldiselt arvatakse, et kõige sobivam kasvutemperatuur on nitrifitseerivate bakterite jaoks on 25-30 kraadi Celsiuse järgi. Kui temperatuur on alla 15 kraadi Celsiuse järgi, väheneb nitrifikatsioonikiirus oluliselt ja ka nitrifitseerivate bakterite aktiivsus väheneb oluliselt. Kui temperatuur on alla 5 kraadi Celsiuse järgi, peatub nitrifitseerivate bakterite elutegevus peaaegu. Väärib märkimist, et mõnikord isegi madalatel temperatuuridel (alla 5 kraadi) ei ole kahe süsteemi TN eemaldamise kiirus madalam kui 40%, mis tähendab, et madalatel temperatuuridel sõltuvad need kaks süsteemi peamiselt mikroorganismide assimilatsioonist. aktiivmuda lämmastiku eemaldamiseks.

3. Temperatuuri mõju fosfori eemaldamisele kahe protsessiga

Tegelikust olukorrast lähtudes suureneb AAO protsessi fosfori eemaldamise kiirus vastavalt temperatuuri tõusule, eriti kui temperatuur on kõrgem kui 20 kraadi Celsiuse järgi, kipub TP eemaldamise kiirus olema stabiilne. Seda seetõttu, et bioloogilise fosfori eemaldamise võti on tugineda polüfosfaatbakterite fosfori eemaldamise aktiivsusele ning temperatuuri tõus soodustab polüfosfaatbakterite aktiivsuse suurendamist ja fosfori eemaldamise kiiruse paranemist. Kuid AO protsessi fosfori eemaldamise regulaarsus temperatuurimuutustega ei ole tugev ja ilmset korrelatsiooni pole. Seda seetõttu, et AO protsessil puudub anaeroobne sektsioon, polüfosfaatbakterite ellujäämiseks pole tingimusi ja fosfori eemaldamine sõltub ainult mikroorganismide assimilatsioonist, mistõttu temperatuur ei mõjuta selles protsessis mikroorganismide assimilatsiooni.

1. Mõjuva C/N suhte mõju KHT eemaldamisele kahe protsessiga

AAO protsessi puhul jääb KHT eemaldamise kiirus põhimõtteliselt stabiilseks, sõltumata C/N suhtest. Andmed näitavad, et polüfosfaatbakterid sünteesivad anaeroobses tsoonis suurema osa COD-st rakusiseseks PHA-ks, mille keskmine kasutusmäär on 75%{1}}%. Ligikaudu 10% KHT-st satub anoksilisse tsooni ja peaaegu ükski järelejäänud biolagunev orgaaniline aine ei satu aeroobsesse tsooni. Seetõttu saab see protsess täielikult ära kasutada sissetulevat süsinikuallikat ja seda mõjutab vähem orgaanilise koormuse mõju. C/N suhtel on teatav mõju COD eemaldamisele AO protsessis. Xinlingi reoveepuhastusjaama andmetel pärast C/N suhte suurenemist üle 10 väheneb C/N suhte suurenemisel KHT eemaldamise määr veidi ning orgaaniline koormus mõjutab süsteemi.

2. Mõjuva C/N suhte mõju kahe protsessi denitrifikatsioonile

A / O protsessis väheneb C / N suhte suurenedes TN eemaldamise kiirus peaaegu lineaarselt ja orgaanilise aine kontsentratsioon mõjutab tõsiselt nitrifikatsiooniprotsessi tootmiskiirust. Seda seetõttu, et nitrifitseerivad bakterid on autotroofsed bakterid ja orgaanilise aine kontsentratsioon ei ole nende kasvu piirav tegur. Orgaanilise aine liigne kontsentratsioon põhjustab kiire proliferatsioonikiirusega heterotroofsete bakterite kiire paljunemise, eelistades vees sisalduvat hapnikku, ning autotroofsetel bakteritel ei ole eelist ning nende tegevus pärsib, mõjutades nitrifikatsioonireaktsiooni. AAO protsessis näitavad eksperimentaalsed andmed, et kui sissevoolu C/N suhe suureneb 5-lt 9-le, suureneb TN eemaldamise määr pidevalt ja kui C/N suhe on 8,9, on TN eemaldamise määr lausa 83,2%. Kui aga C/N suhe tõuseb 9-lt 14-le, siis TN-i eemaldamise määr suurenemise asemel väheneb. Kui C/N suhe suureneb teatud vahemikus, suureneb ka TN eemaldamise määr pidevalt, kuid kui C/N suhe tõuseb teatud väärtuseni ja TN eemaldamise määr saavutab kõrgeima, väheneb TN eemaldamise kiirus C/N suhe. Peamine põhjus on sama, mis AO protsessil. C/N suhte suurenemine toob kaasa autotroofsete bakterite arvu vähenemise süsteemis, nitrifikatsiooni efektiivsuse vähenemise ja seega ka lämmastiku üldeemalduskiiruse vähenemise. Vastavalt andmetele on minimaalne teoreetiline C/N suhe täielikuks denitrifikatsiooniks 2.86 ilma sisemisi süsinikuallikaid salvestamata, kuid tegelik nõutav väärtus on sellest numbrist palju suurem.

3. Sissevoolu C/N suhte mõju fosfori eemaldamisele kahe protsessiga

C/N suhtel on suur mõju AAO protsessi fosforieemaldusefektile. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et kui sissevoolu C/N suhe suureneb 5-lt 9-le, suureneb TP eemaldamise määr järk-järgult. Selle põhjuseks on peamiselt asjaolu, et sissetulev süsinikuallikas on ebapiisav, kui sissevoolava C/N suhe on madal ja tagasivoolava muda sisaldab suures koguses nitraati, mis kulutab suures koguses KHT-d, mille tulemuseks on ebapiisav fosfori eraldumine anaeroobses tsoonis ja süsteemi fosfori eemaldamise kiiruse vähenemine. Kui sissevoolu C/N suhe suureneb 9-lt 14-le, väheneb kogu fosfori eemaldamise kiirus, eriti kui C/N suhe on suurem kui 11, väheneb kogu fosfori eemaldamise kiirus peaaegu lineaarselt. Seda seetõttu, et suhteliselt suure orgaanilise koormuse korral ei saa polüfosfaatbakterid anaeroobses staadiumis sissevoolus olevat orgaanilist ainet täielikult ära kasutada ning järelejäänud orgaanilise aine liig soodustab polüsahhariidbakterite kasvu, vähendades seeläbi polüfosfaatbakterite osakaalu. aktiivmudas ja mõjutab fosfori eemaldamise efekti. Mõjutaval C/N suhtel on vähe mõju AO protsessi fosfori eemaldamise efektile, peamiselt seetõttu, et fosfori eemaldamine AO ​​protsessis toimub ainult mikroorganismide assimilatsiooni kaudu ja C/N suhe omastamist vähe mõjutab.

1. Mõjuva C/P suhte mõju kahe protsessi KHT eemaldamisele.

Eksperimentaalsed andmed näitavad, et AO protsessi COD eemaldamise kiirus ei muutu C / P suhtega ja ilmset korrelatsiooni pole. On näha, et C/P suhe ei ole peamine tegur, mis mõjutab AO protsessi orgaanilise aine eemaldamise efekti. AAO protsessi puhul, olenemata sellest, kuidas mõjuva C/P suhe muutub, on selle KHT eemaldamise määr suurem kui 85%. Seotud uuringud on näidanud, et enam kui 79% KHT-st kulub anaeroobses tsoonis PHA sünteesimiseks, rakus oleva säilitusainena, samas kui 6%-11% COD-st anoksilises tsoonis kulub rakkude kasvuks ja denitrifikatsioon. Aeroobses tsoonis KHT tarbimine peaaegu puudub, sest pärast rakusurma satuvad rakuseinad ja muud raskesti lagunevad ained segalahusesse, suurendades KHT-d.

2. Mõjuva C/P suhte mõju kahe protsessi denitrifikatsioonile

C / P suhte mõju AO protsessi denitrifikatsiooniefektile ei ole ilmne ja TN eemaldamise kiirus kõigub suuresti. See võib olla tingitud sellest, et muud tegurid peale C/P suhte omavad AO protsessi denitrifikatsioonile suuremat mõju kui C/P suhe. C/P suhte mõju AAO protsessi denitrifikatsiooniefektile ei ole ilmne. Kuigi C/P suhe on väga erinev, on TN-i eemaldamise määr suhteliselt stabiilne. Seda peamiselt seetõttu, et üldreovee C/P suhe on suhteliselt kõrge. Anoksilisse tsooni sisenev liigne KHT pärsib fosfori imendumist. Anoksilises tsoonis on C/N suhe alati kõrgem tegeliku nõudluse miinimumväärtusest. Denitrifitseerivad bakterid kasutavad kiireks denitrifitseerimiseks liigseid väliseid süsinikuallikaid, mis ei mõjuta TN eemaldamist.

3. Sissevoolu C/P suhte mõju fosfori eemaldamisele kahe protsessiga

AAO protsessis, kui C/P suhe on väiksem kui 80, kõigub fosfori eemaldamise kiirus oluliselt. Kui C/P suhe on suurem kui 80, on fosfori eemaldamise kiirus stabiilne üle 85% ja heitvee fosfori kontsentratsioon on alla 0,5 mg/l. Süsteemi fosfori eemaldamise kiirust põhimõtteliselt enam ei mõjuta muud tegurid, mis näitab, et kui sissevoolu C/P suhe on AAO süsteemis suurem kui 80, on võimalik saavutada stabiilne ja tõhus heitvee kvaliteet. Seda seetõttu, et kui C/P suhe on kõrge, on sissevoolu poolt pakutav süsinikuallikas suurem kui anaeroobses tsoonis fosfori vabastamiseks vajalik süsinikuallika kogus, seega on fosfori eemaldamise kiirus suurem. Kui C/P suhe on madal, väheneb KHT piirangu tõttu polüfosfaatbakterite fosfori neeldumisvõime, mille tulemuseks on madal fosfori eemaldamise efektiivsus. AO protsessi puhul ei ilmne C / P suhte mõju selle fosfori eemaldamise efektile ilmset mustrit, mis näitab, et C / P suhtel on väike mõju mikroobide assimilatsioonile.