Технология очистки сточных вод A2O
Технология очистки сточных вод A2O
Процесс A2/O является аббревиатурой от Anaerobic Anoxic Oxic, что является аббревиатурой от Biological Nitrobic Nitrogen and Phosphorus Destruction. Эффективность очистки этого процесса обычно достигает: BOD5 и SS 90%~95%, общий азот более 70%, фосфор около 90%. Он обычно подходит для крупных и средних городских очистных сооружений, которым требуется удаление азота и фосфора.
Поток процесса
Процесс A2/O был разработан американскими специалистами в 1970-х годах на основе анаэробного аэробного фосфорного процесса (A~/O), который также имеет функцию удаления азота и фосфора.
Этот процесс добавляет аноксидный резервуар в аэробный фосфорный процесс (A/O), и часть смешанной жидкости, вытекающей из аэробного резервуара, возвращается обратно в передний конец аноксидного резервуара. Этот процесс также имеет целью удаление азота и фосфора.
Принцип процесса
1. Первая секция анаэробного резервуара заполнена неочищенными сточными водами и фосфорсодержащим иловым осадком, который стекает обратно из вторичного отстойника. Основная функция этого резервуара - высвобождение фосфора, увеличение концентрации P в сточных водах, поглощение растворенных органических веществ микробными клетками и снижение концентрации БПК5 в сточных водах; Кроме того, часть NH3-N удаляется за счет клеточного синтеза, что приводит к снижению концентрации NH3-N в сточных водах, но содержание NO3-N остается неизменным.
2. В аноксидном резервуаре денитрифицирующие бактерии используют органические вещества в сточных водах в качестве источника углерода для введения большого количества NO3-N и NO2-N в рефлюксную смесь, которые восстанавливаются до N2 и выбрасываются в воздух. Таким образом, концентрация БПК5 значительно снижается, концентрация NO3-N значительно снижается, а изменение фосфора минимально.
3. В аэробном резервуаре органическое вещество биодеградирует микроорганизмами и продолжает уменьшаться; Органический азот аммиачится, а затем нитрифицируется, что приводит к значительному снижению концентрации NH3-N. Однако, поскольку процесс нитрификации увеличивает концентрацию NO3-N, P также уменьшается более быстрыми темпами из-за чрезмерного поглощения бактериями, накапливающими полифосфат.
Процесс A2/O может одновременно выполнять такие функции, как удаление органического вещества, нитрификация, денитрификация и удаление избыточного поглощения фосфора. Предпосылкой для денитрификации является полная нитрификация NO3-N. Аэробный резервуар может выполнить эту функцию, в то время как аноксидный резервуар выполняет функцию денитрификации. Анаэробный резервуар и аэробный резервуар объединяются для достижения функции удаления фосфора.
Характеристики процесса
(1) Органическое сочетание анаэробных, анаэробных и аэробных условий окружающей среды и различных типов микробных сообществ может одновременно удалять органические вещества, азот и фосфор.
(2) В процессе одновременной дезоксигенации, удаления фосфора и удаления органических веществ эта технологическая схема является наиболее простой, а общее время гидравлического удерживания также меньше, чем в других подобных процессах.
(3) При попеременном функционировании анаэробных и аэробных нитчатых бактерий не происходит их массового размножения, при этом индекс SVI обычно составляет 100, и набухания ила не происходит.
(4) Содержание фосфора в иле высокое, обычно более 2,5%. (5) Эффект денитрификации зависит от коэффициента рефлюкса смешанного раствора, в то время как эффект удаления фосфора зависит от наличия растворенного кислорода (РК) и нитратного кислорода в рефлюксированном иле. Поэтому эффективность денитрификации и удаления фосфора не может быть очень высокой.
Проблемы существуют
Когда процесс A2/O имеет хороший эффект денитрификации, эффект удаления фосфора слабый, и наоборот, трудно одновременно достичь хорошего эффекта дезоксигенации и удаления фосфора.
Причина в том, что весь возвращаемый ил в этом процессе попадает в анаэробную секцию. Для поддержания низкой нагрузки ила требуется высокий коэффициент возврата (обычно от 40% до 100%) для обеспечения хорошей нитрификации в системе. Однако возвращаемый ил также приносит большое количество нитрата в анаэробный резервуар, а условия для высвобождения фосфора бактериями, накапливающими полифосфат, являются анаэробными, с наличием растворимого БПК5.
Но когда в анаэробной секции содержится большое количество нитрата, денитрифицирующие бактерии будут использовать органическое вещество в качестве источника углерода для денитрификации и начнут анаэробное высвобождение фосфора только после полной денитрификации. Это значительно снижает эффективный объем высвобождения фосфора в анаэробной секции, что приводит к плохой эффективности удаления фосфора и лучшей эффективности денитрификации. Напротив, если нитрификация в аэробной стадии неэффективна, нитрат, поступающий в анаэробную стадию с рефлюксным илом, уменьшается, улучшая анаэробную среду анаэробной стадии и позволяя фосфору полностью высвобождаться анаэробно.
Таким образом, эффект удаления фосфора хороший, но из-за неполной нитрификации эффект денитрификации не очень хороший. Таким образом, процесс A2/O не может достичь хороших результатов по удалению как азота, так и фосфора одновременно.
Меры по улучшению
Для решения проблем с процессом A2/O, упомянутых выше, необходимо внести следующие улучшения в конструкцию и эксплуатацию процесса:
(1) Разделите рефлюксный ил на две точки и уменьшите количество рефлюксного ила, добавляемого в анаэробную секцию, тем самым уменьшив количество нитрата и растворенного кислорода, поступающего в анаэробную секцию. При условии обеспечения общего коэффициента возврата ила от 60% до 100%, коэффициент возврата ила в анаэробную секцию обычно составляет 10%, что может удовлетворить потребность в фосфоре, в то время как оставшийся возвратный ил возвращается в бескислородную секцию для обеспечения потребности в азоте.
(2) Остаточный ил в системе процесса A2/O имеет высокое содержание фосфора, и фосфор будет повторно выделяться и растворяться в процессе его сбраживания. Между тем, благодаря хорошим показателям седиментации оставшегося ила, сбраживающий резервуар может быть удален и непосредственно использован в качестве удобрения после концентрирования и фильтрации под давлением.
(3) На этапе аэробной нитрификации скорость нагрузки ила должна быть менее 0,18 кг БПК5/(кг МСВС · сут), тогда как на этапе анаэробного удаления фосфора скорость нагрузки ила должна быть выше 0,10 кг БПК5/(кг МСВС · сут).
Выводы
Процесс A2/O не только удаляет органическое углеродное загрязнение (загрязнение БПК) из сточных вод, но также эффективно удаляет азотное и фосфорное загрязнение из сточных вод, открывая новые возможности для повторного использования сточных вод и утилизации ресурсов. По сравнению с обычным методом рефлюксного ила, который проходит вторичную очистку с последующей третичной физико-химической очисткой, он не только имеет более низкие инвестиционные и эксплуатационные расходы, но и не имеет большого количества трудно поддающегося химической обработке ила, что имеет хорошие экологические и экономические преимущества.
