Processos A/S i A²/O

A/OElaborar

1. Quin és el procés A/S?

ElProcés A/S(curt perAnòxic/oxicoAnaeròbic/oxic) és un mètode avançat de tractament de les aigües residuals biològiques que integra unanòxic(o anaeròbic) Etapa abans d’un sistema de fangs aeròbics convencionals activats.

• A l’etapa òxica:

Els microorganismes aeròbics s’oxiden i eliminenCos, mentre realitzeu simultàniamentnitrificació(per a l'eliminació de nitrogen) oCaptació de fòsfor(per a l'eliminació de fòsfor).

• Quan es combina amb una etapa anòxica:

El nitrogen orgànic i l’amoníac es converteixen en nitrats a la zona òxica, que després es recircula a la zona anòxica. Aquí, els bacteris denitrificants utilitzen aquest nitrogen oxidat i carboni orgànic a les aigües residuals per realitzardesnitrificació, conversant els compostos de nitrogen en N₂ gasós. Això aconsegueixEliminació simultània de carboni i nitrogen.

• Quan es combina amb una etapa anaeròbica:

Els organismes que accumulen el fòsfor (PAOS) absorbeixen el fòsfor a la zona òxica. Es perd una part dels fangs rics en fòsfor, mentre que la resta es torna a la zona anaeròbicaAlliberar el fòsfor, Completant el cicle d’eliminació de fòsfor biològic.

Així, elProcés anòxic/oxic (a/o)també s'anomena aSistema d’eliminació de nitrogen biològic, mentre elProcés anaeròbic/oxic (a/o)es coneix com aSistema d’eliminació de fòsfor biològic.

2. Quines són les característiques del procés A/S?

(1)El sistema A/S es pot eliminar simultàniamentCosiNitrogen d'amoníac (NH₃-N)Des de les aigües residuals, la fa adequada per tractar els efluents industrials amb altes concentracions d’ambdós contaminants.

(2)Des de llavorsBacteris nitrificantssón autòtrofs, el seu creixement s’ha de prioritzar sobre bacteris heteròtrofs de creixement més ràpid. Per mantenir el domini de nitrificadors a la zona òxica, la concentració orgànica (BOD₅) s'ha de controlar a continuació20 mg/L.

(3)L’oxigen consumit durant la nitrificació es recupera parcialment durant la desnitrificació, alhora que s’oxida una part de BOD₅.

(4)Per a les aigües residuals ambNh₃-n alt però baix Bod₅, es poden afegir fonts de carboni externes (per exemple, metanol) per facilitar la desnitrificació. Quan elBOD₅/NO₃⁻-N Ràtio <3, aproximadament2 g de metanoles requereix per gram de nitrogen reduït.

(5)La nitrificació consumeix alcalinitat. Si l’alcalinitat d’aigües residuals post-carboni cau a sota de les aigües residuals30 mg/L, La calç (Ca (OH) ₂) es pot dosificar per compensar.7,14 mg d'alcalinitates consumeix per gram de NH₃-N oxidat, que requereix superior o igual a 5,4 g de calç per mantenir l’alcalinitat original.

(6)Els bacteris nitrificants creixen lentament. La nitrificació efectiva requereix:

• Temps d’aire estès
• Edat dels Sludges>10 diesPer permetre l’acumulació de nitrificadors

(7)Dins deEliminació de fòsfor a/SMode:

• Opera acàrrega altaambEdat de fangs curtsiHRT
• Paràmetres de disseny típics:

Zona anaeròbica HRT:0.5–1.0 h

Zona Oxic HRT:1.5–2.5 h

MLSS:2–4 g/L

• La curta edat dels fangs impedeix la nitrificació, assegurant -seSense recirculació de nitratsa la zona anaeròbica (crítica per a PAOS).

3. Consideracions operatives clau per a l’eliminació de nitrogen mitjançant el procés anòxic/oxic (A/S)

(1)Alcalinitat insuficientoInfluent àcidReduirà l’eficiència de nitrificació, donant lloc a un elevat efluent NH₃-N. Mantenir:

• Zona de nitrificació pH>6.5
• Alcalinitat d'efluent de clarificador secundariMés gran o igual a 20 mg/L
• Afegiu la calç si cal per estabilitzar el pH

(2)Control d’oxigen i fangs:

• Do baixomalbaratament excessiu de fangsdeteriora la nitrificació → ajustar les taxes de malbaratament/malbaratament
• Excessiu feroEdat de fangs prolongatsprovoca un balanç baix-f/m → Supervisar la morfologia dels fangs i l'eficiència de nitrificació

(3)Càrrega alta de TNotemperatura baixa (<15°C)Redueix l'eficiència. Mitigar per:

• Augment de la capacitat d’aire
• Augmentar MLSS (sòlids en suspensió de licors mixtes) per mantenir la relació F/M adequada

(4)Gestió de la zona anòxica:

• OptimitzarRàtio de reciclatge intern(normalment 200-400%)
• Assegureu -vos que la intensitat de la barreja es manté<0.5 mg/L
• Reciclet insuficient → No₃⁻-N deficiència → TN excessiu en efluent

(5)Balanç de carboni a nitrogen:

• MantenirRàtio BOD₅/TN de 5-7(Ideal per a la nitrificació simultània/desnitrificació)
• Si bod₅/tn<5:

Navega el clarificador primari per preservar el carboni

Afegiu carboni extern (per exemple, metanol, acetat)

Processos A²/o

1. Quin és el procés A²/O?

ElProcés/o procés(curt perAnaeròbic/anòxic/oxic) és una tecnologia avançada de tractament biològic que es basa en el procés A/S afegint un front-endzona anaeròbica, habilitantEliminació simultània de nitrogen i fòsfor. El seu flux de procés es mostra a la figura següent.

2. Característiques del procés A²/O

(1)Eliminació de nutrients integrat:

• Eliminarcarboni orgànic (BOD₅/COD), nitrogen (N) i fòsfor (P)en un sol sistema.
• En comparació amb el tractament de fangs convencionals i el tractament terciari, ofereix:

Costos operatius més baixos/operatius

Producció mínima de fangs químics

Beneficis mediambientals superiors

(2)Eliminació de contaminants específics per a l'escenari:

• Zona anaeròbica:

BOD₅/COD disminueix lleugerament; NH₃-N cau a causa de la síntesi cel·lular.

P augmentamitjançant l’alliberament d’organismes que s’accumulen polifosfat (PAOS).

No₃⁻-N es manté inalterat.

• Zona anòxica:

Els denitrificadors utilitzen carboni orgànic → més reducció de Bod₅/COD.

No₃⁻-N es converteix en N₂ → Disminució forta.

P/NH₃-N mostra canvis menors.

• Zona òxica:

La degradació aeròbica redueix encara més els orgànics.

P i nh₃-n cauen ràpidament(mitjançant captació de pao i nitrificació).

No₃⁻-N augmenta a causa de la nitrificació.

(3)Avantatges operatius:

• Alternança anaeròbica-anòxica-oxicaEvita el massatge filamentós.
• HRT més curtProcessos comparables.
• Sense carboni externobligatori; La barreja lenta en zones anaeròbiques/anòxiques redueix l’ús d’energia.

(4)Comissió de l'eliminació de nutrients:

• Alta proporció de reciclatge de fangs(a la zona anaeròbica) millora la nitrificació però introdueixexcés de no₃⁻, que:

Competeix amb PAOS per al carboni →Release P Limited P→ Eliminació de fòsfor més pobre.

• Per contra,mala nitrificaciómillora el llançament anaeròbic p peròcompromet la desnitrificació.
• Així, A²/o no pot maximitzar eliminació de N i P simultàniament.

(5)Limitacions:

• Eficiència d’eliminació de fòsforestà restringit per:

Edat dels Sludges

Fer/no₃⁻ en fangs reciclats

• Eliminació de nitrogenestà cobert per:

Límits pràctics de reciclatge de licors mixtes (MLR)(Menys o igual al 200%)

Denitrificació incompleta a N càrregues N altes

3. Consideracions operatives clau per al procés A²/o

(1)Estratègia de reciclatge de fangs optimitzat

• Per minimitzar el nitrat (no₃⁻) i l’oxigen dissolt (DO)zona anaeròbica:

Retorn de fangs dividitsen dos corrents:

10% a la zona anaeròbica(Limita No₃⁻ Entrada mentre compleix les necessitats d'eliminació de fòsfor)

• Resta del 90% a la zona anòxica(garanteix la desnitrificació suficient)
• MantenirRàtio total de reciclatge al 60-100%per estabilitat del sistema.

(2)Gestió de fangs de residus rics en fòsfor

• Els fangs en excés contéPhòsfor alt (P)contingut.
• Eviteu la digestió anaeròbica (per evitar que P es llenci); En lloc d'això:

DirectamentEngrossir i DewaterEls fangs (una bona liquidació permet passar la digestió).

Considerarcompostatge de fangsper a la reutilització agrícola.

(3)Taxes de càrrega crítiques

• Nitrificació (Zona Oxic):

MantenirTaxa de càrrega de fangs<0.18 kg BOD₅/(kg MLSS·d)per assegurar l’activitat del nitrificador.

• Release de fòsfor (zona anaeròbica):

Assegurarsludge loading rate >0,1 kg bod₅/(kg mlss · d)per proporcionar carboni a PAOS.