Überwindung der Schwachstellen von A²/O-Prozessen: Wichtige technische Wege zur gleichzeitigen Entfernung von Stickstoff und Phosphor

Das A²/O-Verfahren (anaerob/anoxisch/aerob) mit seinen Kernvorteilen einfacher Strömung, geringer Investition sowie bequemer Bedienung und Wartung nimmt seit langem eine führende Stellung bei der biologischen Stickstoff- und Phosphorentfernung für städtisches Abwasser ein und wird in verschiedenen städtischen Abwasseraufbereitungsanlagen häufig eingesetzt. Beim tatsächlichen Betrieb und der Wartung geraten jedoch viele Abwasseranlagen in das gleiche Dilemma: TN (Gesamtstickstoff) und TP (Gesamtphosphor) lassen sich nur schwer gleichzeitig erreichen, insbesondere bei der Behandlung von Abwasser mit dem in meinem Land vorherrschend niedrigen C/N-Verhältnis. Dies führt zu einem Teufelskreis, in dem die Stickstoffentfernung zu einem Ausfall der Phosphorentfernung und die Phosphorentfernung zu einem Ausfall der Stickstoffentfernung führt, was zu häufigen Umweltinspektionen und Korrekturen sowie anhaltend hohen Betriebs- und Wartungskosten führt.

Dieser Artikel, der drei technische Kerndokumente kombiniert, verzichtet auf grobe Beschreibungen und geht von der Essenz des Prozesses aus. Es werden die Prinzipien des A²/O-Prozesses, seine drei inhärenten Mängel, der Kernmechanismus der Phosphorentfernung durch Denitrifikation und das optimale Modifikationsschema für Abwasser mit niedrigem C/N-Gehalt aufgeschlüsselt und im Detail erläutert. Da es Professionalität und Praktikabilität in Einklang bringt, kann es von Konstrukteuren, Betriebs- und Wartungspersonal sowie Fachleuten für technische Modifikationen direkt als Referenz verwendet und angewendet werden.

1. Standardprozessablauf

Kern des A²/O-Prozesses ist die gleichzeitige Denitrifikation und Phosphorentfernung durch den Reihenbetrieb von drei Reaktoren, kombiniert mit Schlammrezirkulation und interner Rezirkulation. Der Standardfluss ist klar und nachvollziehbar: Rohwasser → Anaerobtank → Anoxtank → Aerobtank → Nachklärtank → Abwasser. Der gesamte Prozess erfordert keine komplexe Ausrüstung, weist geringe Betriebs- und Wartungsschwierigkeiten auf und ist für groß angelegte Anwendungen geeignet.

• Schlammrückführung: Nachklärbecken → Anaerobbecken

• Interner Rücklauf: Aerobic-Tank → Anoxic-Tank

2. Dreistufiges Kernreaktionsprinzip (Aufschlüsselung der Rolle jedes Schritts, um die Essenz des Prozesses zu verstehen)

(1) Anaerobes Stadium (kein molekularer Sauerstoff, kein Nitratstickstoff)

• Polyphosphatakkumulierende Bakterien (PAOs) setzen den in ihrem Körper gespeicherten Phosphor in einer anaeroben, nitratfreien Umgebung aktiv frei, absorbieren dabei leicht abbaubares COD (biologisch abbaubares organisches Material) aus dem Abwasser und wandeln es zur Speicherung in PHB (Poly- -hydroxybuttersäure) um, wodurch Energie für die anschließende Phosphorabsorption reserviert wird.

• Wenn in der anaeroben Stufe eine geringe Menge Nitrat vorhanden ist (hauptsächlich aus zurückgeführtem Schlamm), nutzen denitrifizierende Bakterien vorzugsweise die verbleibende Kohlenstoffquelle zur Denitrifizierung und verbrauchen dabei indirekt die von PAOs benötigte Kohlenstoffquelle, wodurch eine potenzielle Gefahr für die Phosphorentfernung entsteht.

• Gleichzeitig zersetzen fermentierende Bakterien die schwer abbaubaren großmolekularen organischen Stoffe im Abwasser in flüchtige Fettsäuren (VFA), die leicht von PAOs absorbiert werden können und ausreichend Substrat für die PHB-Synthese durch PAOs bereitstellen.

(2) Anoxische Zone (kein molekularer Sauerstoff, enthält Nitratstickstoff)

• Denitrifizierende Bakterien nutzen Nitrat aus der Rezirkulation in der aeroben Zone als Elektronenakzeptor und restlichen CSB im Abwasser als Kohlenstoffquelle, um Nitrat zu Stickstoff (N₂) zu reduzieren und so den Denitrifikationsprozess abzuschließen. Dies ist der zentrale Schritt bei der TN-Entfernung.

• Einige spezielle polyphosphat{0}akkumulierende Bakterien (d. h. denitrifizierende polyphosphat-akkumulierende Bakterien, DNPAOs) können das traditionelle Verständnis der „aeroben Phosphoraufnahme“ durchbrechen, indem sie Nitrat anstelle von Sauerstoff als Elektronenakzeptor verwenden, um eine übermäßige Phosphoraufnahme bei der Denitrifizierung zu erreichen. Dies ist die Phosphorentfernung durch Denitrifikation, auf die wir uns später konzentrieren werden.

• Die Durchflussrate der internen Rezirkulation bestimmt direkt die Nitratstickstoffversorgung in der anoxischen Zone und ist ein wichtiger Kontrollparameter, der die Denitrifikationseffizienz und den Phosphorentfernungseffekt der Denitrifikation beeinflusst.

(3) Aerobic-Stufe (Aerobic)

• Nitrifizierende Bakterien (autotrophe Bakterien) oxidieren in einer Umgebung mit ausreichend Sauerstoff Ammoniakstickstoff (NH₄⁺-N) im Abwasser zu Nitrat (NO₃⁻-N), wodurch die Nitrifikationsreaktion abgeschlossen wird und ausreichend Elektronenakzeptoren für die Denitrifikation und Phosphorentfernung im anoxischen Stadium bereitgestellt werden;

• Polyphosphat-akkumulierende Bakterien (einschließlich DNPAOs) absorbieren in einer aeroben Umgebung große Mengen Phosphor aus dem Abwasser und speichern ihn in ihrem Körper, was zu einem Phosphorgehalt führt, der weit über den normalen Werten liegt (d. h. übermäßige Phosphoraufnahme), und die Grundlage für die anschließende Phosphorentfernung durch Schlammausleitung legt;

• Gleichzeitig bauen die Mikroorganismen in der aeroben Stufe den verbleibenden CSB im Abwasser weiter ab, entfernen den während des Denitrifizierungsprozesses erzeugten Stickstoff, verhindern das Aufschwimmen des Schlamms und sorgen für eine stabile Schlammabsetzleistung.

3. Endgültiger Stickstoff- und Phosphorentfernungsweg

• Stickstoffentfernungsweg: Nitrifikation im aeroben Tank (Ammoniakstickstoff → Nitrat) → Denitrifikation im anoxischen Tank (Nitrat → Stickstoff) → Stickstoff entweicht auf natürliche Weise, wodurch eine vollständige Stickstoffentfernung erreicht wird;

Viele Kläranlagen glauben, dass es beim A²/O-Verfahren schwierig ist, Standards zu erreichen, und führen dies fälschlicherweise auf unzureichenden Betrieb und Wartung zurück. Dies ist jedoch nicht der Fall. -Das Kernproblem ist der inhärente Konflikt zwischen den drei Arten funktioneller Mikroorganismen (nitrifizierende Bakterien, denitrifizierende Bakterien und Polyphosphat-akkumulierende Bakterien). Ihre Anforderungen an Lebensumfeld und Nährstoffe sind völlig unterschiedlich, so dass es ihnen unmöglich ist, gleichzeitig ihre optimalen Wachstumsbedingungen innerhalb desselben Schlammsystems zu erfüllen. Dies ist der prinzipielle -Widerspruch, den der A²/O-Prozess nur schwer überwinden kann.

1. Wettbewerb um Kohlenstoffquellen (der Kernkonflikt)

2. Alterskonflikt im Schlamm

• Weg der Phosphorentfernung: Phosphorfreisetzung im anaeroben Tank (Polyphosphat-ansammelnde Bakterien geben Phosphor aus ihrem Körper ab) → Phosphoraufnahme im aeroben/anoxischen Tank (Polyphosphat-ansammelnde Bakterien absorbieren übermäßig Phosphor aus dem Abwasser) → Ableitung von überschüssigem Schlamm (Entfernung von phosphor-reichem Schlamm aus dem System), wodurch die vollständige Phosphorentfernung abgeschlossen wird.

3. Beeinträchtigung der anaeroben Phosphorentfernung durch Nitrat

Bei herkömmlichen A²/O-Verfahren gelangt der Rücklaufschlamm aus dem Nachklärbecken direkt in die anaerobe Stufe. Dieser Rücklaufschlamm trägt zwangsläufig eine große Menge an Nitraten, die in der aeroben Phase entstehen. Im anaeroben Stadium stören diese Nitrate den Phosphorentfernungsprozess auf drei Arten vollständig:

• Anaerobes Stadium: Das Hauptbedürfnis polyphosphatanreichernder Bakterien besteht darin, leicht abbaubaren CSB zu absorbieren und PHB für die anschließende Freisetzung und Aufnahme von Phosphor zu synthetisieren. Dies ist die Grundlage der Phosphorentfernung und unverzichtbar.

• Städtisches Abwasser weist in meinem Land im Allgemeinen ein niedriges C/N-Verhältnis (CSB/TN < 4,5) auf, was zu einem schwerwiegenden Mangel an Kohlenstoffquellen führt. Der Wettbewerb zwischen den beiden Arten von Mikroorganismen um Kohlenstoffquellen führt unweigerlich dazu, dass einer stark und der andere schwach ist. -Eine gute Stickstoffentfernung führt zu einer schlechten Phosphorentfernung. Eine gute Phosphorentfernung führt zu einer übermäßigen Stickstoffentfernung.

• Anoxisches Stadium: Die Kernanforderung denitrifizierender Bakterien besteht darin, COD als Elektronendonor zu nutzen, um Nitrate in Stickstoffgas umzuwandeln und so die Stickstoffentfernung abzuschließen. Auch hier kommt es auf Nachnahme an.

1. Prinzip der Denitrifikation und Phosphorentfernung

Um die inhärenten Mängel des A²/O-Prozesses zu beheben, ist die „doppelte Verwendung von Kohlenstoff“ die effektivste Lösung. Der Kern besteht darin, die besonderen Stoffwechseleigenschaften von denitrifizierenden Polyphosphat-akkumulierenden Bakterien (DNPAOs/DPB) zu nutzen, um es einer einzigen Kohlenstoffquelle zu ermöglichen, gleichzeitig den Bedarf an Stickstoff- und Phosphorentfernung zu decken. Dadurch wird die Konkurrenz um Kohlenstoffquellen und der Konflikt zwischen dem Schlammalter grundsätzlich entschärft. Der spezifische Stoffwechselprozess ist wie folgt:

• Polyphosphat-akkumulierende Bakterien: Dies sind heterotrophe Bakterien mit schnellem Wachstum. Der Kern ihrer Phosphorentfernung besteht darin, Phosphor aus dem System durch Ausschleusung von überschüssigem Schlamm zu entfernen. Daher ist ein relativ kurzes Schlammalter (5–1) erforderlich. • 0d (0 Tage): Eine zu lange Schlammalterung führt zur Wiederfreisetzung von Phosphor aus Polyphosphat-ansammelnden Bakterien, was die Effizienz der Phosphorentfernung deutlich verringert.

• Nitrifizierende Bakterien: Dies sind autotrophe Bakterien mit extrem langsamen Wachstums- und Reproduktionsraten. Sie benötigen ein relativ langes Schlammalter (15–25 Tage), um stabil zu überleben und die Nitrifikationsreaktion abzuschließen. Ein zu kurzes Schlammalter führt dazu, dass viele nitrifizierende Bakterien ausgetragen werden und eine wirksame Ammoniak-Stickstoff-Entfernung wirkungslos wird.

• Beim A²/O-Verfahren wird ein einziges Schlammsystem verwendet, sodass nur ein einheitliches Schlammalter eingestellt werden kann. Ein langes Schlammalter zur Aufrechterhaltung der Nitrifikation führt zu Phosphorverschwendung, während ein kurzes Schlammalter zur Aufrechterhaltung der Phosphorentfernung zum Zusammenbruch der Nitrifikation führt. beides kann nicht gleichzeitig erreicht werden.

2. Schlüsselparameter für die A²/O-Aktivierung der Denitrifikation und Phosphorentfernung

1. Bevorzugter Kohlenstoffquellenverbrauch: Denitrifizierende Bakterien nutzen Nitrat als Elektronenakzeptor und verbrauchen im anaeroben Stadium bevorzugt leicht abbaubaren CSB. Dadurch wird verhindert, dass Polyphosphat-ansammelnde Bakterien (PABs) ausreichend Kohlenstoff erhalten, um PHB zu synthetisieren.

2. Hemmung der Phosphorfreisetzung durch PPAs: PPAs erfordern eine streng anaerobe, nitratfreie Umgebung für die Phosphorfreisetzung. Das Vorhandensein von Nitrat hemmt direkt den Prozess der Phosphorfreisetzung und führt sogar zu einer abnormalen „anaeroben Phosphoraufnahme“, wodurch die nachfolgende aerobe/anoxische Phosphoraufnahme verhindert wird und die Phosphorentfernung fehlschlägt.

3. Störung der anaeroben Umgebung: Nitrat verbraucht die anaerobe Umgebung im anaeroben Stadium während der Denitrifikation und hemmt indirekt die Stoffwechselaktivität von PPAs.

Ergebnisse der praktischen Verifizierung: Unter der Kontrolle der oben genannten Parameter kann die Phosphoraufnahmerate im anoxischen Stadium 69 % erreichen, sodass keine zusätzliche Kohlenstoffquelle erforderlich ist. Gleichzeitig wird die Effizienz der Stickstoff- und Phosphorentfernung verbessert, während die Belüftungsrate in der aeroben Stufe um etwa 20 % reduziert werden kann, was den betrieblichen Energieverbrauch erheblich senkt.

Niedrige C/N-Verhältnisse sind in städtischem Abwasser in meinem Land üblich, wobei die gemessenen Werte oft zwischen 3,1 und 5,9 liegen, weit unter den 4,5, die für eine stabile Einhaltung der A²/O-Standards erforderlich sind. Selbst bei optimierten Betriebsparametern ist es unwahrscheinlich, dass ein einzelner A²/O-Prozess dauerhaft den Klasse-A-Entladungsstandard erfüllen wird. Daher ist ein kombinierter Prozess erforderlich, um diesen inhärenten Mangel grundlegend zu beheben.

• Anaerobes Stadium: DNPAOs setzen wie gewöhnliche Polyphosphat-bakterien Phosphor aus ihren Zellen frei, während sie leicht biologisch abbaubaren CSB aus dem Abwasser absorbieren, PHB synthetisieren und in ihren Zellen speichern, wodurch die Phosphorfreisetzung und die Kohlenstoffquellenreserven abgeschlossen werden.

Die Motorenpraxis hat gezeigt, dass A²/O + BAF (Biological Aerated Filter) derzeit die ausgereifteste, am einfachsten zu implementierende und kostengünstigste Upgrade-Route ist. Die Kernidee ist der „getrennte Betrieb von Nitrifikation und Phosphorentfernung“, der es beiden Arten von Mikroorganismen ermöglicht, in ihren optimalen Umgebungen zu wachsen und so Alterskonflikte im Schlamm und die Konkurrenz um Kohlenstoffquellen vollständig zu lösen.

• Kernvorteile: Erzielt 1 Teil Kohlenstoffquelle (PHB)=Denitrifikation + Phosphorentfernung, wodurch sich die Nutzung der Kohlenstoffquelle direkt verdoppelt. Es ist keine zusätzliche Kohlenstoffquelle erforderlich, um gleichzeitig die Denitrifikations- und Phosphorentfernungseffizienz zu verbessern, perfekt geeignet für Abwasser mit niedrigen C/N-Verhältnissen.

• Anoxisches Stadium: DNPAOs sind nicht mehr auf Sauerstoff angewiesen, sondern verwenden Nitrat als Elektronenakzeptor, reduzieren gleichzeitig Nitrat zu Stickstoff (die Denitrifizierung wird abgeschlossen) und nutzen ihr gespeichertes PHB als Energiequelle, um überschüssigen Phosphor aus dem Abwasser zu absorbieren (die Phosphorentfernung wird abgeschlossen).

1. Grundprinzip: Trennung von Nitrifikation und Phosphorentfernung

2. Tatsächliche Ergebnisse (C/N=4.2)

• Schlammretentionszeit (SRT): Kontrolliert auf etwa 15 Tage. Dieses Schlammalter erfüllt die Wachstumsanforderungen nitrifizierender Bakterien (und gewährleistet so die Effizienz der Nitrifikation) und gleicht gleichzeitig die Anreicherung und Aktivität von DNPAOs aus, wodurch übermäßig lange oder kurze Schlammalter vermieden werden, die sich negativ auf die Behandlungseffizienz auswirken könnten.

• Internes Rezirkulationsverhältnis: Geregelt auf 3,0–3,5. Bei diesem Verhältnis wird die Nitratkonzentration im Abwasser des anoxischen Tanks bei 1–3 mg/l gehalten, wodurch ausreichend Elektronenakzeptoren für DNPAOs bereitgestellt werden, ohne dass übermäßig viel Nitrat in die anaerobe Zone gelangt und die Phosphorfreisetzung beeinträchtigt.

• Anoxisches/anaerobes Volumenverhältnis: Eine entsprechende Erhöhung des Volumenverhältnisses der anoxischen Zone verlängert die Verweilzeit von DNPAOs in der anoxischen Zone und verbessert so die Denitrifikation und Phosphorentfernung.

• Strenge Nitratkontrolle im anaeroben Abschnitt: Durch die Optimierung der Rückflussmethode wird die Nitratkonzentration im anaeroben Abschnitt auf kontrolliert<0.5 mg/L, providing a stable anaerobic environment for DNPAOs to release phosphorus and synthesize PHB.

3. Optimale Betriebsparameter

• A²/O-Abschnitt (kurzes Schlammalter 5–10 Tage): Die Nitrifikation wird aufgegeben, der Schwerpunkt liegt auf „anaerober Phosphorfreisetzung + anoxischer Denitrifikations-Phosphorentfernung“. Die kurze Schlammaltereinstellung sorgt für eine effiziente Phosphorentfernung durch Polyphosphat-ansammelnde Bakterien durch den Schlammaustrag, während DNPAOs ihr internes PHB zur Denitrifikation nutzen und so die Nutzung begrenzter Kohlenstoffquellen maximieren.

• Internes Rückflussdesign: Die im BAF-Abschnitt erzeugte nitrifizierte Flüssigkeit (reich an Nitrat) wird zum anoxischen A²/O-Abschnitt zurückgeführt, wodurch ausreichend Elektronenakzeptoren für DNPAOs bereitgestellt werden und ein geschlossener Kreislauf aus „BAF-Nitrifizierung → A²/O-Denitrifizierung und Phosphorentfernung“ entsteht, wodurch gleichzeitig Standards für die Stickstoff- und Phosphorentfernung erreicht werden.

• BAF-Stufe (langes Schlammalter 30 Tage+): Der Nitrifikation gewidmet. Das BAF-Tankpackungsmaterial bildet einen Biofilm, der nitrifizierenden Bakterien ein stabiles Wachstum auf der Membran ermöglicht. Das lange Schlammalter sorgt für eine optimale Nitrifikation und erreicht eine Entfernung von nahezu 100 % Ammoniakstickstoff, wodurch eine unzureichende Nitrifikation vollständig behoben wird.

1. UCT/MUCT-Prozess (Nitratinterferenz lösen)

• Abwasserqualität: CSB=34mg/L, TN=13.3mg/L, TP=0.1mg/L, alle erfüllen den „Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plants“ (GB (18918-2002) Class A Standard);

• Qualität des Zuflusswassers (Simulation von Bedingungen mit niedrigem C/N-Verhältnis, C/N=4.2): CSB=240mg/L, TN=57mg/L, TP=5.1mg/L;

• Mikrobielle Aktivität: Der Anteil denitrifizierender Polyphosphat-akkumulierender Bakterien (DNPAOs) im System erreicht 40,5 %, was die Nutzung der Kohlenstoffquelle erheblich verbessert und die Notwendigkeit einer zusätzlichen Zugabe externer Kohlenstoffquellen überflüssig macht.

• Entfernungseffizienz: CSB-Entfernungsrate 85,8 %, TN-Entfernungsrate 76,9 %, TP-Entfernungsrate 98 %, stabile Stickstoff- und Phosphorentfernungseffekte ohne Schwankungen;

2. Invertierter A²/O-Prozess (Kohlenstoffquelle mit Priorität für die Stickstoffentfernung)

Kernmodifikation: Anpassung der Reihenfolge der drei Tankabschnitte an anoxisch → anaerob → aerob, erfordert keine neue Ausrüstung, sondern nur Anpassung der Wasserflussrichtung, geeignet für kostengünstige Nachrüstung bestehender Anlagen.

• Schlammrückführungsverhältnis: 100 %, sorgt für eine stabile Schlammkonzentration im A²/O-Bereich und bietet ausreichend Biomasse für DNPAOs und Polyphosphat-ansammelnde Organismen (PAOs).

• Interne Renditequote: Kontrolliert auf 250 %. Dieses Verhältnis versorgt den anoxischen A²/O-Bereich mit ausreichend Nitraten und vermeidet gleichzeitig einen übermäßigen Energieverbrauch aufgrund einer übermäßigen Rückführung, was die beste Kosten-effektivität bietet.

• Mikrobielle Kontrolle: Durch die Optimierung der Betriebsparameter wird der Anteil denitrifizierender PAOs im System auf 40,5 % stabilisiert und so die Denitrifikation und Phosphorentfernung maximiert.

• Kontrolle des gelösten Sauerstoffs (DO): Sauerstoff im aeroben A²/O-Bereich=1–2 mg/L (Erfüllung der Phosphoraufnahmeanforderungen von PAOs und Vermeidung übermäßiger Energieverschwendung aufgrund von hohem Sauerstoffgehalt); BAF-Abschnitt DO=4–5 mg/L (Erfüllung der Nitrifikationsanforderungen nitrifizierender Bakterien und Gewährleistung einer vollständigen Ammoniak-Stickstoffentfernung).

3. JHB-Prozess

Kernmodifikation: Auf dem Weg des zurückgeführten Schlamms in die anaerobe Stufe wird ein anoxischer Vordenitrifikationstank hinzugefügt. Der zurückgeführte Schlamm gelangt zunächst in diesen Tank, wo er mit einem Teil des zufließenden CSB einer Vor-denitrifizierung unterzogen wird, wodurch der Nitratgehalt im Schlamm weiter reduziert wird.

• Kernmodifikation: Der traditionelle A²/O-Prozess „Rückführung des Schlamms in die anaerobe Stufe“ wird auf „Rückführung des Schlamms in den anoxischen Tank“ angepasst, sodass der zurückgeführte Schlamm zuerst in der anoxischen Stufe denitrifiziert werden kann und dabei die darin enthaltenen Nitrate verbraucht.

• Modifikationseffekt: Nach der Denitrifizierung in der anoxischen Stufe ist der in die anaerobe Stufe eintretende Schlamm nahezu nitrat-frei, und die Phosphorfreisetzungseffizienz in der anaeroben Stufe wird um mehr als 50 % erhöht, wodurch das Problem der Nitratbeeinträchtigung der Phosphorentfernung grundlegend gelöst wird. Insbesondere beim MUCT-Verfahren werden zwei anoxische Tanks hinzugefügt, um die Schlammdenitrifizierung von der Mischflüssigkeitsdenitrifizierung weiter zu trennen, was zu einer stabileren Leistung und Eignung für Abwasseraufbereitungsanlagen mit starker Nitratinterferenz führt.

• Priorisierte Zuordnung der Kohlenstoffquellen: Rohwasser gelangt zunächst in die anoxische Zone, wo denitrifizierende Bakterien bevorzugt Kohlenstoffquellen erhalten, was die Denitrifikationseffizienz erheblich verbessert und das Problem unzureichender Denitrifikation bei niedrigen C/N-Verhältnissen löst.

• Betriebs- und Wartungsvorteile: Vereinfachter Prozess, kein Bedarf an zusätzlicher Ausrüstung oder Betriebs- und Wartungskosten, kurzer Änderungszyklus und geringe Implementierungsschwierigkeiten, was es zu einer der bevorzugten Lösungen für die Modernisierung bestehender Anlagen macht.

• Stabilere Phosphorentfernung: Polyphosphat-ansammelnde Bakterien befinden sich in der anoxischen Zone in einem „ausgehungerten Zustand“. Nach Eintritt in die anaerobe Zone absorbieren sie Kohlenstoffquellen und geben Phosphor effizienter ab, was zu einer gründlicheren aeroben Phosphorabsorption und einer stabileren Phosphorentfernung führt.

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Zusätzliche Hinweise: Dieses Verfahren befasst sich speziell mit dem Problem eines zu hohen Nitratgehalts im zurückgeführten Schlamm und bietet eine bessere Denitrifikationsleistung als das UCT-Verfahren, erfordert jedoch einen zusätzlichen Tank. Es eignet sich für Kläranlagen mit hohen Denitrifikationsanforderungen und Raum für Modifikationen.

1. Grundprinzip

Anaerobe Phosphorfreisetzung → anoxische Stickstoffentfernung + denitrifizierende Phosphorentfernung → aerobe Nitrifikation + Phosphoraufnahme, drei Stufen, die synergetisch arbeiten und auf Schlamm und interner Rezirkulation in einem geschlossenen Kreislauf basieren;

2. Inhärente Hindernisse

Konkurrenz zwischen Kohlenstoffquellen, Altersunterschiede im Schlamm und Nitratinterferenzen-Diese drei Faktoren können nicht durch konventionellen Betrieb und Wartung gelöst werden und sind wesentliche Hindernisse für die Einhaltung der Vorschriften.

3. Kernlösung

Verwendung von denitrifizierenden Polyphosphat-akkumulierenden Bakterien (DNPAOs) für die „doppelte Kohlenstoffnutzung“: Dadurch wird der Mangel an Kohlenstoffquellen gemildert und gleichzeitig eine Entfernung von Stickstoff und Phosphor erreicht.

4. Unverzichtbar für niedrige C/N-Verhältnisse

Der kombinierte A²/O + BAF-Prozess trennt Nitrifikation und Phosphorentfernung, sodass beide eine optimale Leistung erzielen und konsequent die Standards der Klasse A erreichen.

5. Vorrang bei Nachrüstung

UCT- und invertierte A²/O-Prozesse zeichnen sich durch niedrige Kosten und einfache Implementierung aus und erfordern keinen größeren Abriss oder Umbau, sodass sie sich für die schnelle Modernisierung bestehender Anlagen eignen.