AOA ve AAO Arasındaki Fark Nedir?

Düşük akışlı C/N oranları bir darboğazdır; maliyet azaltma ve verimlilik iyileştirmesi uygulanmalıdır; kirlilik ve karbon azaltma standartları karşılanmalıdır; ve-sahada tadilattan kaçınılmalıdır. Bu temel talepler bir araya geldiğinde AOA prosesi, atık su arıtma tesislerinin kaçınamayacağı en uygun çözüm haline gelir.

AOA işlemi, düşük giriş C/N oranlarına sahip, ek karbon kaynağı gerektirmeyen durumlar için uygundur ve nitrojen ve fosfor giderim etkileri geleneksel süreçlerin çok ötesindedir.

AOA süreci yalnızca Akademisyen Peng Yongzhen tarafından atık su arıtımında icat edilen bir "siyah teknoloji" değil, aynı zamanda birçok eski atık su arıtma tesisinin yenilenmesinde bir "yükseltme aracı" rolü de oynuyor.

Atık su arıtımı söz konusu olduğunda, birçok kişinin aklına hemen klasik AAO süreci (anaerobik-anoksik-aerobik) gelirken, AOA süreci (anaerobik-aerobik-anoksik) reaksiyon bölgesi sırasını yüzeysel olarak ayarlar, ancak temel mantığı tamamen farklıdır.

Hem AAO hem de AOA işlemleri, hidrolik tutma süresi, yapı türü ve elektromekanik ekipman bakımından benzerlikler paylaşmaktadır; bu, birçok atık su arıtma tesisinin neden doğrudan AAO'dan AOA'ya dönüştürülebildiğinin anahtarıdır-ek araziye gerek yoktur, bu da dönüşüm maliyetlerinin düşük olmasını sağlar.

Temel farklılıklar iki noktada yatmaktadır: birincisi, bir bölümde daha kısa tutma süresi ve diğer iki bölümde daha uzun tutma süresi; ve ikincisi, çamur geri dönüşünde bir prosesten iki prosese geçiş.

"Daha kısa olan, daha uzun olan iki", AOA işleminin anaerobik ve anoksik bölümlerinde daha uzun alıkonma sürelerini ifade ederken, aerobik bölüm daha kısadır. "Anaerobik bölümde yeterli süre, nitrifikasyon polisakkarit bakterilerinin (DGAO'lar) atık sudaki organik maddeyi tamamen tüketmesine, COD'yi azaltmasına ve dahili karbon kaynaklarını depolamasına olanak tanır. Daha uzun anoksik bölüm, dahili denitrifikasyon oranının harici denitrifikasyon oranından daha yavaş olmasından kaynaklanmaktadır ve DGAO'ların dahili denitrifikasyon sürecini tamamlaması için yeterli zaman gerektirmesidir" diye açıkladı Bay Chen. Daha kısa aerobik bölümü, dahili karbon kaynaklarının verimsiz tüketimini azaltarak enerjinin etkili bir şekilde kullanılmasını sağlar.

Daha da önemlisi, süreç birden ikiye kaymıştır; geleneksel AAO'da yalnızca bir çamur dönüş yolu bulunurken AAO, ikincil çöktürme tankından anoksik bölgenin önüne (akış şemasında R2) bir dönüş yolu ekler. "Bu ek geri dönüş yolu, anoksik tanktaki nitrifikasyon bakterilerinin sayısını iki katına çıkararak spesifik denitrifikasyon oranını (nitrifikasyon oranı/çamur konsantrasyonu) artırır; ikinci olarak, DPAO'lar için uygun bir ortam yaratır, çamur hidrolizini ve ikincil çöktürme tankının tabanındaki mikrobiyal parçalanmadan kaynaklanan fosfor salınımını azaltır, bu da hem anoksik bölgede hem de ikincil çökeltme tankında toplam fosforun (TP) sürekli olarak azalmasına neden olur." Ancak Bay Chen, bu yüksek geri dönüş oranının ikincil çökeltme tankını önemli ölçüde yükleyebileceği konusunda da uyardı. AAO'nun mevcut ikincil çökeltme tankının doğrudan kullanılması, iyileştirme sürecinde önemli bir husus olan çamur-su ayırma etkisini etkileyebilir.

Bu ayarlamalar teorik olarak AAO prosesinin sıfıra yakın atık TN elde etmesine olanak tanır ve harici karbon kaynaklarına olan ihtiyacı büyük ölçüde ortadan kaldırır, işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır ve onu atık su arıtma endüstrisinde "yeni bir favori" haline getirir.

Üç Temel Avantaj Kendi Adına Konuşuyor

AOA Süreci için Uygulanabilir Senaryolar – Atık su arıtma tesislerinin tümü yenilemeye uygun değildir ancak bu koşulları karşılayanlar genellikle harika sonuçlar verir.

Birincisi, maliyet azaltma, verimlilik iyileştirme ve düşük{0}}karbonlu çalışma isteyen atık su arıtma tesisleri. Bir yandan, çamurun çift-devridaimli AOA işlemi, diğer işlemlerle karşılaştırıldığında daha kısa aerobik tutma süresine sahiptir, dolayısıyla havalandırma güç tüketiminden tasarruf sağlar. Öte yandan, anoksik bölgede çamurun yeniden sirkülasyonunun arttırılmasıyla, ikincil çökeltme tankının tabanındaki çamurun içindeki kullanılmayan karbon kaynakları anoksik bölgeye geri döndürülerek iç karbon kaynaklarının verimli bir şekilde geri dönüştürülmesi sağlanarak dış karbon kaynaklarından tasarruf sağlanabilir.

Giderek daha sıkı hale gelen çevresel gereksinimler nedeniyle, düşük-karbonlu çalışma önemli bir trend haline geliyor ve enerji tasarrufu sağlayan ve çamuru azaltan bir süreç olan AOA'yı oldukça rağbet görüyor.

İkincisi, özellikle güney şehirlerinde düşük C/N'li atık suları arıtan atık su arıtma tesisleri. Güneydeki evsel atık sular genellikle yeterli karbon kaynağından yoksundur ve geleneksel süreçler, standartları karşılamak için metanol ve sodyum asetat gibi harici karbon kaynaklarının eklenmesini gerektirir; bu da maliyetli ve külfetlidir. AOA prosesi, aktif çamur tarafından anaerobik ve ikincil çökeltme tanklarında depolanan polihidroksi yağ asitlerini (PHA) ve hücre içi glikojeni (Gly) verimli bir şekilde kullanır. Aynı zamanda, aerobik bölümdeki daha küçük havalandırma hacmi ve daha kısa havalandırma süresi, dahili karbon kaynaklarının tüketimini azaltır; bu, anoksik bölgede denitrifikasyon için daha fazla dahili karbon kaynağının tutulması açısından faydalıdır.

Son olarak nitrojen ve fosfor giderimini iyileştirmeyi amaçlayan atık su arıtma tesisleri için uygundur. Geleneksel AAO prosesleri, yüksek nitrat içeriğine sahip aerobik atık su üretir ve nitrifikasyon sıvısının yeniden dolaşımı yoluyla nitrojenin uzaklaştırılması sınırlıdır. AOA, anoksik bölgeyi en sona yerleştirerek endojen denitrifikasyon için yeterli süre sağlar, bu da atık sudaki son derece düşük nitrat içeriği ve üstün nitrojen giderimi sağlar.

Kısacası, bir atık su arıtma tesisi şu üç sorundan herhangi biriyle karşı karşıya kalırsa:-yetersiz karbon kaynakları, yüksek işletme maliyetleri veya ağır nitrojen ve fosfor giderme basıncı-AOA, tercih edilen bir seçenek olarak düşünülebilir.

AOA Operasyonundaki Zorluklar Hiçbir su arıtma prosesi mükemmel değildir ve AOA'nın da kendi "sorunları" vardır.

En büyük zorluk, su kalitesi ve miktarındaki dalgalanmalara uyum sağlayabilmesidir. Atık su arıtma tesislerinin giriş kalitesi ve miktarı günlük olarak değişir; bu durum, tutma süresi, havalandırma oranı ve geri dönüş akışı gibi parametrelerin hassas kontrolünü gerektirir. Bay Chen çaresizce şöyle dedi: "Örneğin, etki konsantrasyonu aniden yükselirse veya akış hızı önemli ölçüde artarsa, orijinal parametreler etkisiz hale gelir. Ayarlamalar hemen yapılmazsa, arıtma etkisi tehlikeye girecek ve enerji-tasarrufu potansiyeli fark edilmeyecektir," dedi Bay Chen çaresizce. Bu, atık su arıtma tesislerinin işletme ve yönetim düzeyine yüksek talepler getirmektedir.

Diğer bir zorluk ise düşük-sıcaklıktaki ortamların etkisidir. Mikrobiyal aktivite uygun sıcaklıklara bağlıdır. Kışın, düşük sıcaklıklar bakterilerin nitrifikasyon ve fosfor-giderme faaliyetlerini doğrudan engeller; yalnızca denitrifikasyon verimliliğini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda işlevsel mikrobiyal toplulukların stabilitesini de potansiyel olarak etkiler. Soğuk kuzey bölgelerinde bulunan ve AOA (Otomatik Havalandırma) kullanmak isteyen atık su arıtma tesislerinin düşük-sıcaklığa uyum sağlama özelliğini ele alması gerekir. Parametreleri rasyonel olarak belirlemenin yanı sıra, çalışma koşullarında esnek ayarlamalara izin vermek için hidrolik tutma süresini de uygun şekilde uzatmaları gerekir.

Şu anda sektör, süreç parametrelerinin nasıl optimize edileceğini ve düşük-sıcaklığa uyarlanabilirliğin ve mikrobiyal topluluk kontrolünün nasıl geliştirileceğini araştırıyor. Ancak küçük kusurları, önemli avantajlarını gölgede bırakmaz. AOA sürecinin temel güçlü yönleri, özellikle maliyetleri azaltmak ve verimliliği artırmak için-sahada iyileştirmeler yapmak isteyen atık su arıtma tesisleri için çok belirgindir; en maliyet-etkin seçenek olmaya devam ediyor.

AOA süreci, atık su arıtma endüstrisinde "yeni bir favori" haline geldi çünkü bu, yoktan var olan yeni bir teknoloji değil, daha ziyade endüstrinin sorunlu noktalarına tam olarak hitap eden "optimize edilmiş bir çözüm".

Hala iyileştirilecek alanlar olsa da, çevresel faydaları işletme maliyetleriyle dengeleyen bu süreç, kuşkusuz daha fazla atık su arıtma tesisinde kök salacak ve su kirliliği kontrolüne katkıda bulunacaktır.