AAO- und AO-Verfahren: Welches ist bei der Abwasserbehandlung besser?

1. AAO- und AO-Prozesse: Leistungsvergleich der CSB-Entfernung

Die Fähigkeit von Abwasserbehandlungsprozessen, organische Stoffe zu entfernen, ist einer der Hauptindikatoren für die Prozesseffizienz. Die Größe des CSB spiegelt direkt die Menge an organischer Substanz im Abwasser wider. Das DPS-Datenverarbeitungssystem wurde verwendet, um den Unterschied in der CSB-Konzentration und der CSB-Entfernungsrate des Zu- und Ablaufs der beiden Prozesse zu testen. Die Ergebnisse zeigten, dass es keinen signifikanten Unterschied im CSB-Zufluss der beiden Prozesse gab, wohl aber signifikante Unterschiede im CSB-Abfluss und in der Entfernungsrate. Das AAO-Verfahren war bei der Entfernung von CSB deutlich besser als das AO-Verfahren. Der Grund dafür ist, dass beim AO-Prozess die Denitrifikationsreaktion im anoxischen Abschnitt einen Teil der organischen Substanz im Abwasser verbrauchen kann, der größte Teil der organischen Substanz jedoch durch aeroben Abbau entfernt wird. Die hydraulische Verweilzeit des aeroben Abschnitts des AO-Prozesses der ersten Phase der Xinling-Kläranlage ist kurz, das Volumen des Belebungstanks ist klein und das Belüftungsvolumen ist unzureichend, was zu einer schlechten Entfernung organischer Stoffe führt. Beim AAO-Prozess wird der größte Teil der organischen Substanz durch Polyphosphatbakterien im anaeroben Abschnitt in PHB umgewandelt und in den Zellen gespeichert, und ein Teil der organischen Substanz wird durch Denitrifikation im anoxischen Abschnitt entfernt. Wenn das Abwasser in den aeroben Bereich gelangt, liegt die CSB-Konzentration im Wesentlichen nahe an der Einleitungsnorm und wird im aeroben Bereich weiter abgebaut. Studien haben gezeigt, dass die CSB-Entfernungsrate des anaeroben Abschnitts des AAO-Prozesses mehr als 80 % erreichen kann, während die Entfernungsrate des anoxischen Abschnitts im Durchschnitt weniger als 10 % beträgt.

2. AAO- und AO-Prozesse: Vergleich der Denitrifikationsleistung

In den letzten Jahren ist die Suche nach einem wirksamen Denitrifikationsprozess angesichts der zunehmenden Eutrophierung der Umweltwasserqualität und der kontinuierlichen Verbesserung der Abwasserentsorgungsstandards zu einem wichtigen Thema bei der aktuellen Gestaltung von Kläranlagen geworden. Sowohl der AAO-Prozess als auch der AO-Prozess haben biologische Denitrifikationsfunktionen, und die Denitrifikationsprinzipien der beiden Prozesse sind dieselben, beide sind Denitrifikation. Durch die Durchführung eines Experiments mit signifikanten Unterschieden der TN-Konzentrationen am Einlass und Auslass sowie der TN-Entfernungsraten der beiden Prozesse zeigen die Ergebnisse, dass es keinen signifikanten Unterschied in der TN am Einlass der beiden Prozesse gibt und dass die TN- und Entfernungsraten des Abflusses deutlich unterschiedlich sind . Das AAO-Verfahren ist bei der Entfernung von TN deutlich besser als das AO-Verfahren. Beim Denitrifikationsverfahren ist Nitratstickstoff der Hauptbestandteil des Gesamtstickstoffs im Abwasser, und die Entfernungsrate von Nitratstickstoff im anoxischen Abschnitt kann mehr als 90 % betragen. Studien haben gezeigt, dass die Kontrolle der Nitratkonzentration des Abwassers in der anoxischen Zone auf 1 mg/l bis 2 mg/l die TN-Entfernungsrate maximieren und den CSB vollständig nutzen kann, um die Denitrifikationskapazität der anoxischen Zone zu verbessern. Die gemischte Flüssigkeit in der aeroben Zone enthält eine große Menge Nitratstickstoff, der durch interne Zirkulation in die anoxische Zone zurückfließt und in der anoxischen Zone eine Denitrifikationsreaktion durchläuft. Die HRT des anoxischen Abschnitts des AO-Prozesses der Abwasseranlage Xinling ist zu kurz, nur 1,8 Stunden, was weniger als 3,46 Stunden des AAO-Prozesses ist, und das interne Rückflussverhältnis beträgt 50 % bis 100 %, was weniger als 150 ist %~250 % des AAO-Prozesses, was zu einer Denitrifikationsfunktion führt, die der von AAO unterlegen ist. Darüber hinaus ist der Denitrifikationseffekt des AO-Prozesses nicht so stabil wie der des AAO-Prozesses und wird stark von externen Faktoren (Temperatur, C/N-Verhältnis usw.) beeinflusst.

3. AAO- und AO-Prozesse: Vergleich der Phosphorentfernungsleistung

Ein zu hoher Phosphorgehalt im Wasser führt außerdem zur Vermehrung von Mikroorganismen, starkem Planktonwachstum und Eutrophierung. Das Aufkommen der Phosphorentfernungstechnologie durch Denitrifikation ist ein Durchbruch in der traditionellen Theorie der biologischen Phosphorentfernung. Es kann nicht nur die Widersprüche in traditionellen Prozessen lösen, sondern auch zu einer nachhaltigen Abwasserbehandlung beitragen. Die Ergebnisse zeigen, dass es keinen signifikanten Unterschied in der Einlass-TP und der TP-Entfernungsrate der beiden Prozesse gibt, und dass es signifikante Unterschiede in der TP und der Entfernungsrate des Abwassers gibt. Der AAO-Prozess ist bei der Entfernung von TP deutlich besser als der AO-Prozess. Der Grund dafür ist, dass der AO-Prozess der ersten Phase der Xinling-Kläranlage über keinen anaeroben Phosphorfreisetzungsabschnitt verfügt. Beim biologischen Phosphorentfernungsprozess können Polyphosphatbakterien Phosphor nur im anaeroben Bereich vollständig freisetzen, um eine gute Phosphorabsorptionswirkung im anoxischen und aeroben Bereich zu gewährleisten. Dieser Prozess entfernt Phosphor nur durch die Assimilation von Mikroorganismen. Die Phosphorentfernung des AAO-Prozesses wird hauptsächlich durch Polyphosphatbakterien durchgeführt. Im Allgemeinen ist die Menge an Phosphor, die von Polyphosphatbakterien im anoxischen und aeroben Bereich aufgenommen wird, größer als die Menge an Phosphor, die im anaeroben Bereich freigesetzt wird. Studien haben gezeigt, dass das Verhältnis der durchschnittlichen Phosphorabsorption und der durchschnittlichen Phosphorfreisetzung des AAO-Prozesses 1,28 beträgt und die Phosphorabsorption im anoxischen Stadium höher ist als die im aeroben Stadium.

4. AAO- und AO-Prozesse: Zusammenfassung des Vergleichs der Entfernungsleistung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entfernung von organischem Material, Stickstoff und Phosphor durch das AAO-Verfahren deutlich besser ist als die durch das AO-Verfahren, insbesondere bei der Phosphorentfernung. Da der AO-Prozess keine anaerobe Stufe hat, kann er nur einen kleinen Teil des Phosphors durch die Aufnahme von Mikroorganismen entfernen. Wenn daher Anforderungen an die Phosphorentfernung bestehen, wählen Sie dieses Verfahren nicht und fügen Sie keine chemische Phosphorentfernung hinzu.

1. Einfluss der Temperatur auf die CSB-Entfernung durch die beiden Prozesse

Die Temperatur hat kaum Einfluss auf die Entfernung von CSB im AAO-Prozess. Selbst wenn die Temperatur unter 5 Grad Celsius liegt, kann die CSB-Entfernungsrate mehr als 85 % erreichen, was zeigt, dass die Temperatur kaum einen Einfluss auf die Umwandlung organischer Stoffe durch Polyphosphatbakterien hat.

Allerdings nimmt die Entfernung von CSB durch den AO-Prozess häufig zwischen 5-15 Grad Celsius ab, wenn die Temperatur steigt, und steigt dann wieder an. Dies kann daran liegen, dass sich die Anzahl und Struktur der Bakteriengemeinschaft im System ändert, wenn das Klima abwechselnd kalt und warm ist, und sich die dominierende Population im System allmählich von einer Bakteriengemeinschaft, die eine Temperatur bevorzugt, zu einer Bakteriengemeinschaft ändert das eine andere Temperatur bevorzugt und somit die Fähigkeit zur Behandlung organischer Stoffe beeinträchtigt.

2. Einfluss der Temperatur auf die Denitrifikation der beiden Prozesse

Zweifellos ist der Einfluss der Temperatur auf die Denitrifikation der beiden Prozesse ziemlich offensichtlich – bei beiden Prozessen steigt die TN-Entfernungsrate mit zunehmender Temperatur deutlich an. Insbesondere beim AO-Prozess steigt die TN-Entfernungsrate nahezu linear an, wenn die Temperatur höher als 15 Grad Celsius ist. Warum kann also der Temperaturanstieg die Denitrifikationsleistung der beiden Prozesse verbessern? Dies liegt einerseits daran, dass die Temperaturerhöhung das Wachstum und die Vermehrung von Belebtschlamm-Mikroorganismen fördert und die Effizienz der Assimilation von Stickstoffelementen verbessert; Andererseits erhöht die Temperaturerhöhung auch die Stoffwechselaktivität der nitrifizierenden und denitrifizierenden Bakterien im System, so dass die Denitrifikations- und Denitrifikationskapazität des Systems erhöht wird. Es wird allgemein angenommen, dass die am besten geeignete Wachstumstemperatur ist für nitrifizierende Bakterien beträgt 25-30 Grad Celsius. Bei Temperaturen unter 15 Grad Celsius nimmt die Nitrifikationsrate deutlich ab und auch die Aktivität nitrifizierender Bakterien wird stark reduziert. Bei Temperaturen unter 5 Grad Celsius kommen die Lebensaktivitäten der nitrifizierenden Bakterien nahezu zum Erliegen. Es ist erwähnenswert, dass die TN-Entfernungsrate der beiden Systeme manchmal selbst bei niedrigen Temperaturen (unter 5 Grad) nicht weniger als 40 % beträgt, was bedeutet, dass die beiden Systeme bei niedrigen Temperaturen hauptsächlich auf der Assimilation von Mikroorganismen beruhen den Belebtschlamm, um Stickstoff zu entfernen.

3. Einfluss der Temperatur auf die Phosphorentfernung durch die beiden Prozesse

Aus der tatsächlichen Situation nimmt die Phosphorentfernungsrate des AAO-Prozesses mit zunehmender Temperatur entsprechend zu, insbesondere wenn die Temperatur höher als 20 Grad Celsius ist, ist die TP-Entfernungsrate tendenziell stabil. Dies liegt daran, dass der Schlüssel zur biologischen Phosphorentfernung darin besteht, sich auf die Phosphorentfernungsaktivität von Polyphosphatbakterien zu verlassen, und der Temperaturanstieg dazu beiträgt, die Aktivität von Polyphosphatbakterien zu erhöhen und die Phosphorentfernungsrate zu verbessern. Allerdings ist die Regelmäßigkeit der Phosphorentfernung durch den AO-Prozess bei Temperaturänderungen nicht stark ausgeprägt und es besteht kein offensichtlicher Zusammenhang. Dies liegt daran, dass der AO-Prozess keinen anaeroben Abschnitt hat, es keine Bedingungen für das Überleben von Polyphosphatbakterien gibt und die Entfernung von Phosphor nur von der Assimilation von Mikroorganismen abhängt, sodass die Temperatur in diesem Prozess nur einen geringen Einfluss auf die Assimilation von Mikroorganismen hat.

1. Auswirkung des C/N-Verhältnisses des Zuflusses auf die CSB-Entfernung durch zwei Prozesse

Beim AAO-Verfahren bleibt die CSB-Entfernungsrate unabhängig vom C/N-Verhältnis grundsätzlich stabil. Daten zeigen, dass der größte Teil des CSB von Polyphosphatbakterien in der anaeroben Zone zu intrazellulärem Speicher-PHA synthetisiert wird, mit einer durchschnittlichen Verwertungsrate von 75 %-85 %. Etwa 10 % des CSB gelangen in die anoxische Zone und fast keine verbleibende biologisch abbaubare organische Substanz gelangt in die aerobe Zone. Daher kann dieser Prozess die einströmende Kohlenstoffquelle vollständig nutzen und wird weniger von den Auswirkungen der organischen Belastung beeinflusst. Das C/N-Verhältnis hat einen gewissen Einfluss auf die Entfernung von CSB im AO-Prozess. Nach den Daten der Kläranlage Xinling nimmt die CSB-Entfernungsrate leicht ab, wenn das C/N-Verhältnis größer als 10 ist und das C/N-Verhältnis steigt, und die organische Belastung wirkt sich auf das System aus.

2. Einfluss des C/N-Verhältnisses des Zuflusses auf die Denitrifikation zweier Prozesse

Im A/O-Prozess nimmt die TN-Entfernungsrate mit zunehmendem C/N-Verhältnis nahezu linear ab, und die Konzentration organischer Stoffe hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktionsrate des Nitrifikationsprozesses. Dies liegt daran, dass nitrifizierende Bakterien autotrophe Bakterien sind und die Konzentration organischer Stoffe nicht ihr wachstumsbegrenzender Faktor ist. Eine zu hohe Konzentration an organischem Material führt dazu, dass sich heterotrophe Bakterien mit schneller Proliferationsrate schnell vermehren und dabei bevorzugt den Sauerstoff im Wasser nutzen. Autotrophe Bakterien haben keinen Vorteil und ihre Aktivität wird gehemmt, was die Nitrifikationsreaktion beeinträchtigt. Im AAO-Prozess zeigen experimentelle Daten, dass die TN-Entfernungsrate stetig zunimmt, wenn das C/N-Verhältnis des Zulaufs von 5 auf 9 steigt, und wenn das C/N-Verhältnis 8,9 beträgt, beträgt die TN-Entfernungsrate bis zu 83,2 %. Wenn jedoch das C/N-Verhältnis von 9 auf 14 steigt, nimmt die TN-Entfernungsrate ab, anstatt zuzunehmen. Wenn das C/N-Verhältnis in einem bestimmten Bereich ansteigt, steigt auch die TN-Entfernungsrate stetig an. Wenn das C/N-Verhältnis jedoch auf einen bestimmten Wert ansteigt und die TN-Entfernungsrate den höchsten Wert erreicht, nimmt die TN-Entfernungsrate mit zunehmendem Wert ab C/N-Verhältnis. Der Hauptgrund ist der gleiche wie beim AO-Verfahren. Die Erhöhung des C/N-Verhältnisses führt zu einer Verringerung der Anzahl autotropher Bakterien im System, einer Verringerung der Nitrifikationseffizienz und damit einer Verringerung der gesamten Stickstoffentfernungsrate. Den Daten zufolge beträgt das minimale theoretische C/N-Verhältnis für eine vollständige Denitrifikation 2,86 ohne Speicherung interner Kohlenstoffquellen, der tatsächlich erforderliche Wert ist jedoch viel größer als dieser Wert.

3. Auswirkung des C/N-Verhältnisses des Zuflusses auf die Phosphorentfernung durch die beiden Prozesse

Das C/N-Verhältnis hat einen großen Einfluss auf die Phosphorentfernungswirkung des AAO-Prozesses. Experimentelle Daten zeigen, dass die TP-Entfernungsrate allmählich zunimmt, wenn das C/N-Verhältnis des Zuflusses von 5 auf 9 steigt. Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Kohlenstoffquelle des Zulaufs nicht ausreicht, wenn das C/N-Verhältnis des Zulaufs niedrig ist, und der Rücklaufschlamm eine große Menge an Nitrat enthält, was eine große Menge an CSB verbraucht, was zu einer unzureichenden Phosphorfreisetzung in der anaeroben Zone führt und a Verringerung der Phosphorentfernungsrate des Systems. Wenn das C/N-Verhältnis des Zuflusses von 9 auf 14 ansteigt, nimmt die Gesamtentfernungsrate von Phosphor ab, insbesondere wenn das C/N-Verhältnis größer als 11 ist, nimmt die Gesamtentfernungsrate von Phosphor nahezu linear ab. Dies liegt daran, dass bei relativ hoher organischer Belastung die organische Substanz im Zufluss von Polyphosphatbakterien im anaeroben Stadium nicht vollständig verwertet werden kann und die verbleibende überschüssige organische Substanz das Wachstum von Polysaccharidbakterien fördert und dadurch den Anteil an Polyphosphatbakterien verringert im Belebtschlamm und beeinträchtigt die Phosphorentfernungswirkung. Das einströmende C/N-Verhältnis hat kaum Einfluss auf den Phosphorentfernungseffekt des AO-Prozesses, hauptsächlich weil die Entfernung von Phosphor im AO-Prozess nur durch die Assimilation von Mikroorganismen erfolgt und das C/N-Verhältnis nur einen geringen Einfluss auf die Assimilation hat.

1. Auswirkung des einströmenden C/P-Verhältnisses auf die CSB-Entfernung der beiden Prozesse.

Die experimentellen Daten zeigen, dass sich die CSB-Entfernungsrate des AO-Prozesses nicht mit dem C/P-Verhältnis ändert und es keinen offensichtlichen Zusammenhang gibt. Es ist ersichtlich, dass das C/P-Verhältnis nicht der Hauptfaktor ist, der den Effekt der Entfernung organischer Stoffe durch den AO-Prozess beeinflusst. Unabhängig davon, wie sich das C/P-Verhältnis des Zuflusses ändert, beträgt die CSB-Entfernungsrate des AAO-Prozesses mehr als 85 %. Verwandte Studien haben darauf hingewiesen, dass mehr als 79 % des CSB in der anaeroben Zone verbraucht werden, um PHA, eine Speichersubstanz in der Zelle, zu synthetisieren, während 6 % -11 % des CSB in der anoxischen Zone für das Zellwachstum verbraucht werden Denitrifikation. In der aeroben Zone findet nahezu kein CSB-Verbrauch statt, da nach dem Zelltod Zellwände und andere schwer abbaubare Substanzen in die Mischlösung gelangen und so den CSB erhöhen.

2. Auswirkung des C/P-Verhältnisses des Zuflusses auf die Denitrifikation zweier Prozesse

Es gibt keine offensichtliche Regelmäßigkeit in der Auswirkung des C/P-Verhältnisses auf den Denitrifikationseffekt des AO-Prozesses und die TN-Entfernungsrate schwankt stark. Dies kann daran liegen, dass andere Faktoren als das C/P-Verhältnis einen größeren Einfluss auf die Denitrifikation des AO-Prozesses haben als das C/P-Verhältnis. Der Einfluss des C/P-Verhältnisses auf den Denitrifikationseffekt des AAO-Prozesses ist nicht offensichtlich. Obwohl das C/P-Verhältnis stark variiert, ist die TN-Entfernungsrate relativ stabil. Dies liegt vor allem daran, dass das C/P-Verhältnis des allgemeinen Abwassers relativ hoch ist. Zu viel CSB, der in die anoxische Zone gelangt, hemmt die Aufnahme von Phosphor. In der anoxischen Zone ist das C/N-Verhältnis immer höher als der Mindestwert des tatsächlichen Bedarfs. Denitrifizierende Bakterien nutzen übermäßige externe Kohlenstoffquellen, um schnell zu denitrifizieren, was sich jedoch nicht auf die Entfernung von TN auswirkt.

3. Auswirkung des C/P-Verhältnisses des Zuflusses auf die Phosphorentfernung durch zwei Prozesse

Wenn beim AAO-Prozess das C/P-Verhältnis unter 80 liegt, schwankt die Phosphorentfernungsrate erheblich. Wenn das C/P-Verhältnis höher als 80 ist, liegt die Phosphorentfernungsrate stabil bei mehr als 85 % und die Phosphorkonzentration im Abwasser beträgt weniger als 0,5 mg/l. Die Phosphorentfernungsrate des Systems wird grundsätzlich nicht mehr durch andere Faktoren beeinflusst, was darauf hindeutet, dass eine stabile und effiziente Abwasserqualität erreicht werden kann, wenn das C/P-Verhältnis des Zuflusses im AAO-System höher als 80 ist. Dies liegt daran, dass bei einem hohen C/P-Verhältnis die vom Zufluss bereitgestellte Kohlenstoffquelle höher ist als die Menge an Kohlenstoffquelle, die zur Freisetzung von Phosphor in der anaeroben Zone erforderlich ist, sodass die Phosphorentfernungsrate höher ist. Wenn das C/P-Verhältnis niedrig ist, nimmt die Phosphorabsorptionskapazität von Polyphosphatbakterien aufgrund der Begrenzung des CSB ab, was zu einer geringen Phosphorentfernungseffizienz führt. Für den AO-Prozess gibt es kein offensichtliches Muster in der Auswirkung des C/P-Verhältnisses auf die Phosphorentfernungswirkung, was darauf hindeutet, dass das C/P-Verhältnis nur einen geringen Einfluss auf die mikrobielle Assimilation hat.