AO-Prozess von integrierter Abwasserbehandlungsausrüstung, Zhongqiao Enlightenment

Der AO-Prozess, den ich Ihnen heute vorstellen werde, ist der tatsächliche Behandlungsprozess, der in unserem Projekt eingesetzt wird. Er wird hauptsächlich zur Behandlung von Abwässern aus der Lebensmittelproduktion mit einer täglichen Behandlungskapazität von200 Kubikmetern.

Der AO (Anoxisch-Oxisch) Prozess ist eine ausgereifte und effiziente biologische Abwasserbehandlungstechnologie, die in integrierten Abwasserbehandlungsanlagen weit verbreitet ist. Er integriert die anoxische Denitrifikation und den aeroben Abbau in einem einzigen integrierten Gerät, das sich durch eine kompakte Struktur, einen stabilen Betrieb, eine hohe Behandlungseffizienz und eine starke Anpassungsfähigkeit auszeichnet. Dieser Prozess wird hauptsächlich zur Behandlung von häuslichem Abwasser, industriellem Abwasser in kleinem Maßstab und anderem Abwasser mit geringer bis mittlerer Konzentration eingesetzt, wobei organische Schadstoffe, Stickstoff, Phosphor und andere schädliche Substanzen im Abwasser effektiv entfernt werden, um die einschlägigen nationalen Einleitungsstandards zu erfüllen und die Wiederverwendung und schadlose Behandlung von Abwasser zu realisieren. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in den AO-Prozessablauf der integrierten Abwasserbehandlungsanlage, einschließlich der Funktion jeder Einheit, des Prozessprinzips und der Betriebseigenschaften.

Der Gesamtprozessablauf des AO-Prozesses der integrierten Abwasserbehandlungsanlage ist wie folgt: Regulierbecken → Flotation → (Hydrolyse-Versäuerungsbecken 1 → Hydrolyse-Versäuerungsbecken 2 → Primärklärbecken) → (Anoxisches Becken → Aerobes Becken 1 → Aerobes Becken 2) → (Aerobes Becken 3 → Aerobes Becken 4) → Sekundärklärbecken → Reinwasserbecken → Abwasserausleitung. Es ist hervorzuheben, dass die in Klammern gesetzten Teile im Prozessablauf die Kernkomponenten der integrierten Anlage sind, die in einem einzigen Gerätegehäuse integriert und installiert sind, was den Platzbedarf reduziert und den Transport, die Installation und die Betriebsführung erleichtert.

Das erste Glied des Prozesses ist das Regulierbecken, eine wichtige Vorbehandlungseinheit der integrierten Abwasserbehandlungsanlage. Das im täglichen Leben oder in der industriellen Produktion anfallende Abwasser weist oft eine instabile Wasserqualität und -menge auf, mit großen Schwankungen des pH-Werts, der Temperatur, der Schadstoffkonzentration und anderer Indikatoren. Die Hauptfunktion des Regulierbeckens besteht darin, das einlaufende Abwasser zu sammeln, die Wassermenge anzupassen und die Wasserqualität auszugleichen, um sicherzustellen, dass die nachfolgenden Behandlungseinheiten unter stabilen Arbeitsbedingungen arbeiten können. Im Regulierbecken wird das Abwasser durch die Rührvorrichtung vollständig gemischt, was die Auswirkungen plötzlicher Änderungen der Wasserqualität und -menge auf den nachfolgenden Prozess reduziert, eine Überlastung der Behandlungsanlage vermeidet und eine solide Grundlage für den effizienten Betrieb des gesamten AO-Prozesses schafft. Darüber hinaus kann das Regulierbecken auch einige grobkörnige Verunreinigungen im Abwasser abscheiden und so die Belastung der nachfolgenden Behandlungsschritte reduzieren.

Nachdem das Abwasser im Regulierbecken eingestellt wurde, gelangt es in die Flotation, die Schlüsselvorbehandlungsanlage des integrierten Geräts. Die Flotation nutzt das Prinzip der gelösten Luftflotation, um durch das gelöste Luftsystem eine große Anzahl feiner Luftblasen zu erzeugen. Diese Luftblasen haften an den suspendierten Feststoffen, Ölsubstanzen und anderen leichten Schadstoffen im Abwasser, wodurch die Schadstoffe an die Wasseroberfläche schweben und Schaum bilden. Anschließend wird der Schaum durch die Schaumabstreifvorrichtung abgeschabt, um Schadstoffe vom Wasser zu trennen. Die Flotation kann suspendierte Feststoffe (SS) und Ölverunreinigungen im Abwasser effektiv entfernen und auch den chemischen Sauerstoffbedarf (COD) und den biologischen Sauerstoffbedarf (BOD) im Abwasser bis zu einem gewissen Grad reduzieren. Dieser Schritt ist besonders wichtig für die Behandlung von Abwasser, das Öl und mehr suspendierte Feststoffe enthält, da er ein Zusetzen der nachfolgenden biologischen Behandlungseinheiten oder eine Reduzierung der Behandlungseffizienz aufgrund übermäßiger Schadstoffe verhindern kann.

Nach der Vorbehandlung durch die Flotation gelangt das Abwasser in die integrierte Kerneinheit, die aus Hydrolyse-Versäuerungsbecken 1, Hydrolyse-Versäuerungsbecken 2 und Primärklärbecken besteht. Diese Einheit dient hauptsächlich dazu, die biologische Abbaubarkeit des Abwassers zu verbessern und einen Teil der organischen Schadstoffe zu entfernen, wodurch günstige Bedingungen für die nachfolgende anoxische und aerobe Behandlung geschaffen werden. Der Hydrolyse-Versäuerungsprozess ist ein anaerober biologischer Reaktionsprozess unter milden Bedingungen, der keine strenge anaerobe Umgebung und keinen hohen Energieverbrauch erfordert. In den Hydrolyse-Versäuerungsbecken 1 und 2 sind eine große Anzahl hydrolytisch-versäuernder Bakterien an den Füllkörpern gebunden. Diese Bakterien zersetzen die makromolekularen organischen Substanzen (wie Stärke, Zellulose, Proteine usw.) im Abwasser in niedermolekulare organische Substanzen (wie Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure usw.), die von aeroben Mikroorganismen leicht abgebaut werden können. Gleichzeitig kann der Hydrolyse-Versäuerungsprozess auch den pH-Wert des Abwassers senken, das Säure-Basen-Gleichgewicht der Wasserqualität einstellen und die Anpassungsfähigkeit der nachfolgenden aeroben Mikroorganismen an die Wasserqualität verbessern. Darüber hinaus kann der Hydrolyse-Versäuerungsprozess auch einen Teil des COD und BOD im Abwasser entfernen und so die Behandlungslast des nachfolgenden aeroben Beckens reduzieren.

Nach der Behandlung in den zweistufigen Hydrolyse-Versäuerungsbecken fließt das Abwasser in das Primärklärbecken. Die Hauptfunktion des Primärklärbeckens besteht darin, die im Hydrolyse-Versäuerungsprozess entstandenen flockigen Substanzen und restlichen suspendierten Feststoffe abzuscheiden. Unter Einwirkung der Schwerkraft setzen sich die Feststoffpartikel im Abwasser am Boden des Beckens ab und bilden Schlamm, der regelmäßig über die Schlammentleerungsvorrichtung abgeleitet wird. Der Überstand nach der Sedimentation gelangt zur weiteren Behandlung in das nachfolgende anoxische Becken. Die Einrichtung des Primärklärbeckens kann die Feststoffschadstoffe im Abwasser effektiv entfernen, die Ansammlung von Schlamm in den nachfolgenden anoxischen und aeroben Becken vermeiden und den reibungslosen Betrieb des biologischen Behandlungsprozesses gewährleisten. Der aus dem Primärklärbecken abgeführte Schlamm kann nach Sammlung einheitlich behandelt werden, um Sekundärverschmutzung zu vermeiden.

Das im Primärklärbecken behandelte Abwasser gelangt in die anoxische Zone des AO-Prozesses, d.h. in das Anoxische Becken, das die Kerneinheit für die Denitrifikation in der integrierten Anlage ist. Das Anoxische Becken befindet sich in einer anoxischen Umgebung (gelöster Sauerstoffgehalt weniger als 0,5 mg/L), und in dem Becken werden eine große Anzahl von Denitrifikationsbakterien kultiviert. Die Denitrifikationsbakterien nutzen die organischen Substanzen im Abwasser als Kohlenstoffquelle und das im nachfolgenden aeroben Becken entstandene Nitratstickstoff (NO3-N) und Nitritstickstoff (NO2-N) (die über das interne Rückführsystem in das Anoxische Becken zurückgeführt werden) als Elektronenakzeptoren, um eine Denitrifikationsreaktion durchzuführen. Bei diesem Prozess werden der Nitratstickstoff und der Nitritstickstoff zu Stickstoffgas (N2) reduziert, das in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Entfernung des Gesamtstickstoffs (TN) im Abwasser realisiert wird. Das Anoxische Becken ist mit einer Rührvorrichtung ausgestattet, um sicherzustellen, dass das Abwasser, der Rückschlamm und die Rückführflüssigkeit vollständig gemischt werden, und bietet so eine gute Reaktionsumgebung für die Denitrifikationsbakterien. Die für die Denitrifikationsreaktion benötigte Kohlenstoffquelle stammt hauptsächlich aus den im Hydrolyse-Versäuerungsprozess entstandenen niedermolekularen organischen Substanzen, was nicht nur die Denitrifikationswirkung verbessert, sondern auch den Bedarf an zusätzlicher Kohlenstoffquelle reduziert und die Betriebskosten senkt.

Nach der Denitrifikationsbehandlung im Anoxischen Becken fließt das Abwasser in die aerobe Zone, die aus vierstufigen aeroben Becken (Aerobes Becken 1, Aerobes Becken 2, Aerobes Becken 3 und Aerobes Becken 4) besteht. Die aerobe Zone ist die Kerneinheit für den Abbau organischer Schadstoffe und die Nitrifikation im AO-Prozess und somit der Schlüsselteil der integrierten Anlage. Die vierstufigen aeroben Becken sind in Reihe geschaltet, und jedes aerobe Becken ist mit einer Belüftungsvorrichtung ausgestattet, die kontinuierlich Luft in das Becken zuführt, um einen hohen Gehalt an gelöstem Sauerstoff (normalerweise 2-4 mg/L) im Becken aufrechtzuerhalten und so eine gute aerobe Umgebung für das Wachstum und die Vermehrung aerober Mikroorganismen zu schaffen.

In den vierstufigen aeroben Becken sind eine große Anzahl aerober Mikroorganismen (einschließlich heterotropher Bakterien, nitrifizierender Bakterien usw.) an den biologischen Füllkörpern gebunden. Die heterotrophen Bakterien nutzen die organischen Substanzen im Abwasser als Nährstoffe für die aerobe Atmung und bauen die organischen Schadstoffe zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) ab, wodurch die Entfernung von COD und BOD im Abwasser realisiert wird. Die COD-Entfernungsrate der aeroben Zone kann über 85 % und die BOD-Entfernungsrate über 90 % erreichen, wodurch die organischen Schadstoffe im Abwasser effektiv auf den Standard abgebaut werden können. Gleichzeitig führen die nitrifizierenden Bakterien in den aeroben Becken eine Nitrifikationsreaktion durch und oxidieren den Ammoniakstickstoff (NH3-N) im Abwasser zu Nitratstickstoff (NO3-N) und Nitritstickstoff (NO2-N). Diese Nitrate und Nitrite werden über das interne Rückführsystem in das Anoxische Becken zurückgeführt, um an der Denitrifikationsreaktion teilzunehmen und einen vollständigen Stickstoffentfernungszyklus zu bilden.

Das vierstufige Reihen-Design der aeroben Becken nutzt eine schichtweise Behandlungsweise, die den gradientenmäßigen Abbau organischer Schadstoffe und die schrittweise Durchführung der Nitrifikationsreaktion ermöglicht. Die Konzentration organischer Schadstoffe im Abwasser nimmt mit dem Durchfluss durch die vier aeroben Becken allmählich ab, und die Nitrifikationsreaktion ist vollständiger. Dieses Design verbessert nicht nur die Behandlungseffizienz, sondern erhöht auch die Stabilität des Prozesses. Selbst wenn die Wasserqualität und -menge des einlaufenden Abwassers schwanken, können die vierstufigen aeroben Becken dennoch eine stabile Behandlungswirkung gewährleisten. Darüber hinaus verwendet die Belüftungsvorrichtung in jedem aeroben Becken ein gleichmäßiges Belüftungsdesign, das sicherstellt, dass der gelöste Sauerstoff im Becken gleichmäßig verteilt ist, tote Zonen vermieden werden und die aeroben Mikroorganismen vollständig mit dem Abwasser und den Schadstoffen in Kontakt kommen, was die Abbau-Effizienz verbessert.

Nach der Behandlung in den vierstufigen aeroben Becken gelangt das Abwasser in das Sekundärklärbecken, die Fest-Flüssig-Trenneinheit der integrierten Anlage. Die Hauptfunktion des Sekundärklärbeckens besteht darin, den aktivierten Schlamm (der eine große Anzahl aerober Mikroorganismen enthält) im Abwasser vom behandelten Wasser zu trennen. Unter Einwirkung der Schwerkraft setzt sich der aktivierte Schlamm am Boden des Beckens ab und bildet Überschussschlamm, der regelmäßig über die Schlammentleerungsvorrichtung abgeleitet wird. Ein Teil des abgesetzten aktivierten Schlamms wird über das Rückschlammsystem in das Anoxische Becken und das Aerobe Becken zurückgeführt, um die Konzentration der Mikroorganismen in den Becken aufrechtzuerhalten und den normalen Betrieb des biologischen Behandlungsprozesses zu gewährleisten. Der Überstand nach der Fest-Flüssig-Trennung ist das behandelte saubere Wasser, das in das Reinwasserbecken fließt.

Das Reinwasserbecken ist die endgültige Lager- und Stabilisierungseinheit der integrierten Abwasserbehandlungsanlage. Das behandelte saubere Wasser wird im Reinwasserbecken gespeichert, und die Wasserqualität wird durch physikalische Sedimentation und Belüftung weiter stabilisiert. Das Reinwasserbecken ist mit einer Wasserqualitätsdetektionsvorrichtung ausgestattet, die die Wasserqualitätsindikatoren (wie COD, BOD, SS, NH3-N, TN usw.) des behandelten Wassers in Echtzeit überwachen kann. Nur wenn die Wasserqualität den Einleitungsstandard erfüllt, kann sie über die Abwasserleitung abgeleitet werden. Darüber hinaus kann das saubere Wasser im Reinwasserbecken auch für die Bewässerung von Grünflächen, die Straßenreinigung, die Toilettenspülung und andere Zwecke wiederverwendet werden, wodurch die Wiederverwendung von Wasserressourcen realisiert und Wasser gespart wird.

Die integrierte Abwasserbehandlungsanlage, die den AO-Prozess verwendet, integriert alle oben genannten Behandlungseinheiten in einem einzigen Gerätegehäuse, was viele Vorteile hat. Erstens hat die Anlage eine kompakte Bauweise und benötigt wenig Platz, was für Orte mit begrenztem Platzangebot wie Wohnanlagen, kleine Fabriken, ländliche Gebiete und andere Orte geeignet ist. Zweitens ist die Anlage einfach zu installieren und zu debuggen und kann nach dem Transport zum Standort schnell in Betrieb genommen werden, was den Bauzyklus und die Baukosten reduziert. Drittens ist der Prozessbetrieb stabil, die Behandlungswirkung ist zuverlässig und die Anlage hat eine starke Anpassungsfähigkeit an Schwankungen der Einwasserqualität und -menge. Viertens hat die Anlage einen geringen Energieverbrauch und Betriebskosten, und der tägliche Betrieb erfordert nur einen geringen Strom- und Chemikalienverbrauch, was für den Langzeitbetrieb geeignet ist. Schließlich ist die Schlammproduktion der Anlage gering, und der Schlamm kann durch einfache Entwässerung schadlos behandelt werden, wodurch die durch den Schlamm verursachte Umweltverschmutzung reduziert wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der AO-Prozess der integrierten Abwasserbehandlungsanlage eine effiziente, stabile und wirtschaftliche Abwasserbehandlungstechnologie ist. Durch die sinnvolle Kombination von Vorbehandlung, Hydrolyse-Versäuerung, anoxischer Denitrifikation, aerobem Abbau und Fest-Flüssig-Trennung können verschiedene Schadstoffe im Abwasser effektiv entfernt und die standardmäßige Einleitung und Wiederverwendung von Abwasser realisiert werden. Dieser Prozess löst nicht nur das Problem der Abwasserverschmutzung, sondern spart auch Wasserressourcen, was für den Schutz der Umwelt und die Förderung einer nachhaltigen Entwicklung von großer praktischer Bedeutung ist. Er wird in verschiedenen Bereichen der Abwasserbehandlung eingesetzt und hat breite Anwendungsperspektiven.