Hur löser den här tekniken problemet med denitrifiering i avloppsvatten med ett lågt förhållande mellan kol-till-kväve, från laboratoriet till stor-applikation vid 300 000 m³/d?
För dem som arbetar inom avloppsvattenreningsindustrin finns det för närvarande en dubbel utmaning: å ena sidan skärps standarderna för utsläpp av avloppsvatten från tätorter kontinuerligt, med ständigt-ökande krav på avlägsnande av totalt kväve och totalt fosfor, vilket gör extrem denitrifiering till en nödvändighet för industrin; å andra sidan är det låga förhållandet mellan kol-till-kväve utbrett i stadsavloppsvatten i Kina. Traditionella processer förlitar sig på externa kolkällor för att säkerställa effektiviteten i denitrifieringen, vilket inte bara avsevärt ökar driftskostnaderna utan också medför ytterligare tryck på koldioxidutsläpp, vilket strider mot det strategiska målet "dubbelt-kol".
I traditionella AAO-processer slösas de flesta av de organiska kolkällorna i avloppsvatten genom luftning och oxidation i det aeroba stadiet, vilket lämnar otillräckliga kolkällor för denitrifiering, vilket gör det svårt att möta industrins omvandlingsbehov av "förbättring av kvalitet och effektivitet + minskning av föroreningar och koldioxidutsläpp." Den snabbt framväxande Anaerobic-Oxic-Anoxic (AOA)-processen, med sin kärnstyrka att uppnå djupt avlägsnande av kväve och fosfor utan externa kolkällor, har gradvis flyttats från laboratorieforskning till storskalig ingenjörspraxis och blivit en fenomenal behandling av hästvatten i "slöseriindustrin".
Kärndekryptering: Bara en förändring i reaktionsordningen, vad är det magiska med AOA?
Många undrar varför AOA, jämfört med den traditionella AAO-processen, bara vänder reaktionsordningen för "aerob" och "anoxisk", vilket ger ett kvalitativt genombrott. Svaret ligger i dess unika "först lagra, använd sedan" intern kolkälla-driven kväve- och fosforavlägsningsmekanism.
Traditionella AAO-processer (anaerobt-anaerobt-aerobt) använder ett anaerobt-anoxiskt-aerobt flöde. De flesta av de lättnedbrytbara organiska kolkällorna i avloppsvatten oxideras urskillningslöst och sönderdelas under luftning i det aeroba stadiet. Mycket lite kol är faktiskt tillgängligt för denitrifiering i det anoxiska stadiet, vilket tvingar tillsatsen av externa kolkällor som natriumacetat för att fylla gapet, vilket skapar en ond cirkel av "ju fler kolkällor det är ont om, desto mer de tillsätts; ju högre kostnad, desto högre koldioxidutsläpp."
Däremot omstrukturerar AAO-processen, med sin anaeroba-aeroba-anoxiska layout i tre-steg, fullständigt omstruktureringen av kolkällans användningsväg, vilket säkerställer att varje kolkälla används effektivt:
1. Anaerobt stadium: Käll-baserad kollåsning
Den lätt biologiskt nedbrytbara COD i influenten omvandlas företrädesvis till interna kolkällor såsom PHA och lagras i mikroorganismerna. Detta förbereder i huvudsak "denitrifieringsammunition" för mikroorganismerna i förväg, vilket förhindrar kolavfall från källan.
2. Aerobic Stage: Precisionsnitrifikation
Detta steg avslutar hela nitrifikationsprocessen för ammoniakkväve. Samtidigt, genom att exakt kontrollera luftningstiden och koncentrationen av löst syre, förhindrar den överdriven oxidation av den inre kolkällan som lagras i mikroorganismerna, vilket säkerställer tillräckliga reserver för efterföljande denitrifikation.
3. Post-Anoxiskt stadium: Endogen denitrifikation
Mikroorganismerna använder sin för-lagrade interna kolkälla för att slutföra denitrifieringen av nitratkväve. Hela processen är inte beroende av externa kolkällor, vilket i grunden löser industrins smärtpunkt med otillräcklig kolkälla i avloppsvatten med lågt-kol-till-kväveförhållande.
Hardcore Verifiering: Från 100 000 till 300 000 m³/d, dessa projekt har genomförts och visar resultat.
Teknikens effektivitet bevisas av ingenjörspraktik. För närvarande har AOA-processen tillämpats i stor skala i avloppsreningsverk i flera städer över hela Kina, och täcker olika scenarier som nya projekt, uppgraderingar, regnperiodens påverkan och drift med låg-temperatur, vilket ger mycket övertygande driftsresultat.
Produktionstestresultat visar att även under extrema förhållanden med en vattenbelastning som överstiger 202 %, försämrades inte avloppskvaliteten av AOA-processen nämnvärt: avlägsningshastigheterna för ammoniakkväve, totalt kväve och totalt fosfor upplevde endast mindre, kontrollerbara fluktuationer och avloppskoncentrationerna höll sig konsekvent inom standarderna. Genom att helt enkelt justera det primära slamreturförhållandet, luft-till-vattenförhållandet och slamkoncentrationen kan systemet snabbt återgå till stabil drift, perfekt anpassa sig till de komplexa förhållandena med betydande vattenvolymfluktuationer under regnperioden.
Fullständig-scenarioanpassning: kompatibel med ombyggnader, hanterar drift med låg-temperatur
Förutom nya projekt visar AOA-processen också stark kompatibilitet vid uppgradering av befintliga avloppsreningsverk. Efter att ha slutfört en 1500 m³/d ORBAL oxidationsdike-AOA-process eftermontering vid ett avloppsvattenreningsverk i Chongqing, ökade den totala kväveavskiljningshastigheten från 71,52 % av den ursprungliga AAO-processen till 83,01 % utan behov av en extern kolkälla, och avlägsnandet av nitrogen, ammoniak och nitrogen, ammoniak och nitrogen. helt överlägsen traditionella processer.
För att ta itu med industrins smärtpunkt för minskad denitrifieringsaktivitet på grund av låga vintertemperaturer i nordliga regioner/platåregioner, uppnådde ett 40 000 m³/d AOA-processreningsverk för avloppsvatten i Guiyang, som arbetade i 430 dagar under förhållanden med vattentemperaturer så låga som 11 grader, och uppnådde fortfarande 40 % kväveavlägsnande {5}, med sitt totala bidrag till kväveavlägsnande{5}. kvävet förblir stabilt vid 4,13 mg/L. Jämfört med AAO process avloppsvattenreningsverk med samma inflödeskälla, minskade det totala kvävet i avloppsvattnet med 54,62 %, energiförbrukningen för biologisk tank minskade med 24 %, kemikalieförbrukningen med 39 % och slamproduktionen med 7 %.
Beyond Meeting Standards: AOA-processens framtida uppgraderingspotential
För närvarande har AOA-processen bildat ett relativt komplett tekniskt system, men dess potential sträcker sig långt utöver det. För att möta avloppsreningsindustrins utvecklingsbehov för lägre energiförbrukning och lägre koldioxidutsläpp har industrin börjat utforska integrationen av AOA-processen med ny teknik för att avlägsna kväve för att ytterligare utforska potentialen för teknisk uppgradering.
Flera studier har visat att det kopplade systemet med AOA-teknik (Automatic Aeration) med korta-nitrifikations- och anaerob ammoniumoxidationsteknik (ANAO) uppvisar exceptionell kväveavskiljningseffektivitet vid rening av avloppsvatten från tätbebyggelse med låga COD/TN-förhållanden: En kort-skärning av nitrifikationsprocesser baserad på ett integrerat AOOA-processsystem, baserat på en stANA, integrerad process{{2} avloppets totala kvävekoncentration så låg som 2,3 mg/L, med en total kväveavskiljningshastighet så hög som 95,8 %; ett modifierat AOA kontinuerligt flödessystem, under förhållanden där inflödet COD/TN-förhållande är så lågt som 3,2, uppnår avancerade reningseffekter med avloppsvatten TN (4,6±1,5) mg/L och total fosfor (0,2±0,2) mg/L, med ANAO-kopplat kväve som står för överavlägsnande av -}%.
Dessa utforskningar ger obegränsade möjligheter för framtida förverkligande av nästan-noll koldioxidkälla och nästan-noll energiförbrukningsrening av avloppsvatten med hjälp av AOA-processen, och ger också grundläggande tekniskt stöd för låg-koldioxidomvandlingen av mitt lands avloppsvattenreningsindustri.
Slutsats
Från att lösa flaskhalsproblemet med avlägsnande av kväve från avloppsvatten med låga kol-till-kvävekvoter till anpassning till branschens omvandlingsbehov av "synergistisk effektivitetsförbättring genom föroreningsminskning och kolreduktion", har AOA-processen visat sitt kärnvärde inom reningsområdet för avloppsvatten genom konkreta tekniska resultat. Med kontinuerlig teknisk iteration och storskalig-marknadsföring håller AOA-processen på att bli den föredragna lösningen för konstruktion och uppgradering av reningsverk för avloppsvatten från städer i mitt land, vilket driver branschen till en stadig övergång från att "uppfylla utsläppsstandarder" till ett hög-utvecklingsstadium av "grönt, låg{5}}koldioxid."
