Processo AO di apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue, Zhongqiao Enlightenment

Il processo AO che vi presenterò oggi è il processo di trattamento effettivo utilizzato nel nostro progetto. Viene utilizzato principalmente per trattare le acque reflue della produzione alimentare con una capacità di trattamento giornaliera di200 metri cubi.

Il processo AO (Anossico-Ossico) è una tecnologia matura ed efficiente per il trattamento biologico delle acque reflue, ampiamente applicata nelle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue. Integra i processi di denitrificazione anossica e degradazione aerobica in un unico dispositivo integrato, caratterizzato da struttura compatta, funzionamento stabile, elevata efficienza di trattamento e forte adattabilità. Questo processo è utilizzato principalmente per trattare le acque reflue domestiche, le acque reflue industriali su piccola scala e altre acque reflue a bassa-media concentrazione, rimuovendo efficacemente inquinanti organici, azoto, fosforo e altre sostanze nocive nelle acque reflue, in modo da soddisfare gli standard nazionali di scarico pertinenti e realizzare il riciclo e il trattamento innocuo delle acque reflue. Di seguito è riportata un'introduzione dettagliata al flusso di processo AO delle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue, comprese le funzioni di ciascuna unità, il principio di processo e le caratteristiche operative.

Il flusso di processo generale del processo AO delle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue è il seguente: Serbatoio di regolazione → Dissabbiatore ad aria → (Serbatoio di idrolisi e acidificazione 1 → Serbatoio di idrolisi e acidificazione 2 → Serbatoio di sedimentazione primario) → (Serbatoio anossico → Serbatoio aerobico 1 → Serbatoio aerobico 2) → (Serbatoio aerobico 3 → Serbatoio aerobico 4) → Serbatoio di sedimentazione secondario → Serbatoio acqua pulita → Scarico effluente. Va sottolineato che le parti racchiuse tra parentesi nel flusso di processo sono i componenti principali dell'apparecchiatura integrata, che sono integrati e installati in un unico corpo apparecchiatura, riducendo lo spazio occupato e facilitando il trasporto, l'installazione e la gestione operativa.

Il primo anello del processo è il Serbatoio di regolazione, che è un'importante unità di pre-trattamento delle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue. Le acque reflue prodotte nella vita quotidiana o nella produzione industriale hanno spesso una qualità e una quantità d'acqua instabili, con grandi fluttuazioni nel valore del pH, nella temperatura, nella concentrazione degli inquinanti e in altri indicatori. La funzione principale del Serbatoio di regolazione è quella di raccogliere le acque reflue in ingresso, regolare la quantità d'acqua e bilanciare la qualità dell'acqua, in modo da garantire che le unità di trattamento successive possano operare in condizioni di lavoro stabili. Nel Serbatoio di regolazione, le acque reflue vengono completamente miscelate dal dispositivo di agitazione, il che riduce l'impatto di cambiamenti improvvisi nella qualità e quantità dell'acqua sul processo successivo, evita il funzionamento a sovraccarico delle apparecchiature di trattamento e pone solide basi per il funzionamento efficiente dell'intero processo AO. Oltre a ciò, il Serbatoio di regolazione può anche far precipitare alcune impurità a grana grossa nelle acque reflue, riducendo il carico dei collegamenti di trattamento successivi.

Dopo che le acque reflue sono state regolate nel Serbatoio di regolazione, entrano nel Dissabbiatore ad aria, che è l'apparecchiatura chiave di pre-trattamento nel dispositivo integrato. Il Dissabbiatore ad aria utilizza il principio della flottazione ad aria disciolta per generare un gran numero di bolle d'aria fini attraverso il sistema di aria disciolta. Queste bolle d'aria aderiscono ai solidi sospesi, alle sostanze oleose e ad altri inquinanti leggeri nelle acque reflue, facendo galleggiare gli inquinanti sulla superficie dell'acqua e formando schiuma. Quindi, la schiuma viene raschiata via dal dispositivo di raschiatura della schiuma per raggiungere lo scopo di separare gli inquinanti dall'acqua. Il trattamento di flottazione ad aria può rimuovere efficacemente i solidi sospesi (SS) e gli inquinanti oleosi nelle acque reflue, e anche ridurre in una certa misura la domanda chimica di ossigeno (COD) e la domanda biologica di ossigeno (BOD) nelle acque reflue. Questo collegamento è particolarmente importante per il trattamento delle acque reflue contenenti olio e più solidi sospesi, che può prevenire il blocco delle unità di trattamento biologico successive o la riduzione dell'efficienza di trattamento a causa di un eccesso di inquinanti.

Dopo il pre-trattamento del Dissabbiatore ad aria, le acque reflue entrano nell'unità centrale integrata composta dal Serbatoio di idrolisi e acidificazione 1, dal Serbatoio di idrolisi e acidificazione 2 e dal Serbatoio di sedimentazione primario. Questa unità viene utilizzata principalmente per migliorare la biodegradabilità delle acque reflue e rimuovere parte degli inquinanti organici, creando condizioni favorevoli per il successivo trattamento anossico e aerobico. Il processo di idrolisi e acidificazione è un processo di reazione biologica anaerobica in condizioni blande, che non richiede un ambiente anaerobico rigoroso e un elevato consumo energetico. Nei Serbatoi di idrolisi e acidificazione 1 e 2, un gran numero di batteri idrolitici acidificanti sono attaccati al riempitivo. Questi batteri decompongono le sostanze organiche macromolecolari (come amido, cellulosa, proteine, ecc.) nelle acque reflue in sostanze organiche a molecola piccola (come acido acetico, acido propionico, acido butirrico, ecc.) che sono facili da degradare per i microrganismi aerobici. Allo stesso tempo, il processo di idrolisi e acidificazione può anche ridurre il valore del pH delle acque reflue, regolare l'equilibrio acido-base della qualità dell'acqua e migliorare l'adattabilità dei successivi microrganismi aerobici alla qualità dell'acqua. Oltre a ciò, il processo di idrolisi e acidificazione può anche rimuovere parte del COD e del BOD nelle acque reflue, riducendo il carico di trattamento del successivo serbatoio aerobico.

Dopo il trattamento dei serbatoi di idrolisi e acidificazione a due stadi, le acque reflue fluiscono nel Serbatoio di sedimentazione primario. La funzione principale del Serbatoio di sedimentazione primario è quella di far precipitare le sostanze flocculenti e i solidi sospesi residui prodotti nel processo di idrolisi e acidificazione. Sotto l'azione della gravità, le particelle solide nelle acque reflue si depositano sul fondo del serbatoio formando fanghi, che vengono scaricati regolarmente attraverso il dispositivo di scarico dei fanghi. Il surnatante dopo la sedimentazione entra nel successivo serbatoio anossico per ulteriore trattamento. L'installazione del Serbatoio di sedimentazione primario può rimuovere efficacemente gli inquinanti solidi nelle acque reflue, evitare l'accumulo di fanghi nei successivi serbatoi anossici e aerobici e garantire il normale funzionamento del processo di trattamento biologico. I fanghi scaricati dal Serbatoio di sedimentazione primario possono essere trattati uniformemente dopo essere stati raccolti, in modo da evitare l'inquinamento secondario.

Le acque reflue trattate dal Serbatoio di sedimentazione primario entrano nella zona anossica del processo AO, ovvero il Serbatoio anossico, che è l'unità centrale per la denitrificazione nell'apparecchiatura integrata. Il Serbatoio anossico si trova in un ambiente anossico (contenuto di ossigeno disciolto inferiore a 0,5 mg/L) e un gran numero di batteri denitrificanti vengono coltivati nel serbatoio. I batteri denitrificanti utilizzano le sostanze organiche nelle acque reflue come fonti di carbonio e il nitrato di azoto (NO3-N) e il nitrito di azoto (NO2-N) prodotti nel successivo serbatoio aerobico (che vengono restituiti al Serbatoio anossico attraverso il sistema di ricircolo interno) come accettori di elettroni per effettuare la reazione di denitrificazione. In questo processo, il nitrato di azoto e il nitrito di azoto vengono ridotti ad azoto gassoso (N2), che viene scaricato nell'atmosfera, realizzando così la rimozione dell'azoto totale (TN) nelle acque reflue. Il Serbatoio anossico è dotato di un dispositivo di agitazione per garantire che le acque reflue, i fanghi di ricircolo e il liquido di ricircolo siano completamente miscelati, fornendo un buon ambiente di reazione per i batteri denitrificanti. La fonte di carbonio richiesta per la reazione di denitrificazione proviene principalmente dalle sostanze organiche a molecola piccola prodotte nel processo di idrolisi e acidificazione, che non solo migliora l'effetto di denitrificazione, ma riduce anche la necessità di fonti di carbonio aggiuntive, risparmiando i costi operativi.

Dopo il trattamento di denitrificazione nel Serbatoio anossico, le acque reflue fluiscono nella zona aerobica, che è composta da quattro serbatoi aerobici a stadio (Serbatoio aerobico 1, Serbatoio aerobico 2, Serbatoio aerobico 3 e Serbatoio aerobico 4). La zona aerobica è l'unità centrale per la degradazione degli inquinanti organici e la nitrificazione nel processo AO, ed è anche la parte chiave dell'apparecchiatura integrata. I quattro serbatoi aerobici sono disposti in serie e ogni serbatoio aerobico è dotato di un dispositivo di aerazione, che fornisce continuamente aria al serbatoio per mantenere un elevato contenuto di ossigeno disciolto (solitamente 2-4 mg/L) nel serbatoio, creando un buon ambiente aerobico per la crescita e la riproduzione dei microrganismi aerobici.

Nei quattro serbatoi aerobici, un gran numero di microrganismi aerobici (inclusi batteri eterotrofi, batteri nitrificanti, ecc.) sono attaccati al riempitivo biologico. I batteri eterotrofi utilizzano le sostanze organiche nelle acque reflue come nutrienti per effettuare la respirazione aerobica, decomponendo gli inquinanti organici in anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O), realizzando così la rimozione del COD e del BOD nelle acque reflue. Il tasso di rimozione del COD della zona aerobica può raggiungere oltre l'85% e il tasso di rimozione del BOD può raggiungere oltre il 90%, che può degradare efficacemente gli inquinanti organici nelle acque reflue allo standard. Allo stesso tempo, i batteri nitrificanti nei serbatoi aerobici effettuano la reazione di nitrificazione, ossidando l'ammoniaca di azoto (NH3-N) nelle acque reflue in nitrato di azoto (NO3-N) e nitrito di azoto (NO2-N). Questi nitrati e nitriti vengono restituiti al Serbatoio anossico attraverso il sistema di ricircolo interno per partecipare alla reazione di denitrificazione, formando un ciclo completo di rimozione dell'azoto.

La progettazione a quattro stadi in serie dei serbatoi aerobici adotta una modalità di trattamento a strati, che può realizzare la degradazione graduale degli inquinanti organici e il completamento graduale della reazione di nitrificazione. La concentrazione di inquinanti organici nelle acque reflue diminuisce gradualmente mentre fluisce attraverso i quattro serbatoi aerobici e la reazione di nitrificazione è più sufficiente. Questa progettazione non solo migliora l'efficienza di trattamento, ma aumenta anche la stabilità del processo. Anche se la qualità e la quantità dell'acqua reflua in ingresso fluttuano, i quattro serbatoi aerobici possono ancora garantire un effetto di trattamento stabile. Oltre a ciò, il dispositivo di aerazione in ogni serbatoio aerobico adotta una progettazione di aerazione uniforme, che garantisce che l'ossigeno disciolto nel serbatoio sia distribuito uniformemente, evita il verificarsi di zone morte e fa sì che i microrganismi aerobici entrino in pieno contatto con le acque reflue e gli inquinanti, migliorando l'efficienza di degradazione.

Dopo il trattamento dei quattro serbatoi aerobici, le acque reflue entrano nel Serbatoio di sedimentazione secondario, che è l'unità di separazione solido-liquido dell'apparecchiatura integrata. La funzione principale del Serbatoio di sedimentazione secondario è quella di separare i fanghi attivi (che contengono un gran numero di microrganismi aerobici) nelle acque reflue dall'acqua trattata. Sotto l'azione della gravità, i fanghi attivi si depositano sul fondo del serbatoio formando fanghi in eccesso, che vengono scaricati regolarmente attraverso il dispositivo di scarico dei fanghi. Una parte dei fanghi attivi depositati viene restituita al Serbatoio anossico e al Serbatoio aerobico attraverso il sistema di ricircolo dei fanghi per mantenere la concentrazione di microrganismi nei serbatoi e garantire il normale funzionamento del processo di trattamento biologico. Il surnatante dopo la separazione solido-liquido è l'acqua pulita trattata, che fluisce nel Serbatoio acqua pulita.

Il Serbatoio acqua pulita è l'unità finale di stoccaggio e stabilizzazione delle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue. L'acqua pulita trattata viene immagazzinata nel Serbatoio acqua pulita e la qualità dell'acqua viene ulteriormente stabilizzata attraverso la sedimentazione fisica e l'aerazione. Il Serbatoio acqua pulita è dotato di un dispositivo di rilevamento della qualità dell'acqua, che può monitorare in tempo reale gli indicatori di qualità dell'acqua (come COD, BOD, SS, NH3-N, TN, ecc.) dell'acqua trattata. Solo quando la qualità dell'acqua soddisfa lo standard di scarico può essere scaricata attraverso il tubo di effluente. Oltre a ciò, l'acqua pulita nel Serbatoio acqua pulita può anche essere riutilizzata per irrigazione verde, pulizia stradale, scarico dei servizi igienici e altri scopi, realizzando il riciclo delle risorse idriche e risparmiando risorse idriche.

Le apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue che adottano il processo AO integrano tutte le unità di trattamento sopra menzionate in un unico corpo apparecchiatura, il che presenta molti vantaggi. Innanzitutto, l'apparecchiatura ha un layout compatto, un ingombro ridotto, che è adatto per occasioni con spazio limitato, come comunità residenziali, piccole fabbriche, aree rurali e altri luoghi. In secondo luogo, l'apparecchiatura è facile da installare e mettere a punto e può essere messa in funzione rapidamente dopo il trasporto in cantiere, riducendo il ciclo di costruzione e i costi di costruzione. In terzo luogo, il funzionamento del processo è stabile, l'effetto di trattamento è affidabile e ha una forte adattabilità alle fluttuazioni della qualità e della quantità dell'acqua in ingresso. In quarto luogo, l'apparecchiatura ha un basso consumo energetico e costi operativi, e l'operazione giornaliera richiede solo un piccolo consumo di elettricità e prodotti chimici, il che è adatto per un funzionamento a lungo termine. Infine, la produzione di fanghi dell'apparecchiatura è ridotta e i fanghi possono essere trattati in modo innocuo attraverso una semplice disidratazione, riducendo l'inquinamento ambientale causato dai fanghi.

In conclusione, il processo AO delle apparecchiature integrate per il trattamento delle acque reflue è una tecnologia di trattamento delle acque reflue efficiente, stabile ed economica. Attraverso la combinazione ragionevole di pre-trattamento, idrolisi e acidificazione, denitrificazione anossica, degradazione aerobica e separazione solido-liquido, può rimuovere efficacemente vari inquinanti nelle acque reflue, realizzare lo scarico standard e il riciclo delle acque reflue. Questo processo non solo risolve il problema dell'inquinamento delle acque reflue, ma risparmia anche risorse idriche, il che ha un'importante importanza pratica per la protezione dell'ambiente ecologico e la promozione dello sviluppo sostenibile. È ampiamente utilizzato in vari campi del trattamento delle acque reflue e ha ampie prospettive di applicazione.