W oczyszczalni ścieków A²/O osadnik wtórny to znacznie więcej niż zbiornik do oddzielania osadu od wody.
To, co dzieje się z osadzonym osadem, ma bezpośredni wpływ na proces biologiczny.
Część osadu jest zawracana do zbiorników biologicznych jako osad czynny powrotny (RAS). Kolejna część jest usuwana w postaci osadu czynnego odpadowego (WAS).
Te dwa strumienie mogą pochodzić z tego samego osadnika, ale mają zupełnie inne cele.
Zrozumienie tej różnicy jest niezbędne do prawidłowego działania systemu A²/O.
1. Co dzieje się w osadniku wtórnym?
Po przejściu przez strefę beztlenową, beztlenową i tlenową zmieszany ług trafia do osadnika wtórnego.
Zadaniem osadnika jest umożliwienie osadzenia osadu czynnego, podczas gdy oczyszczona woda opuszcza system zbierania ścieków.
Uproszczona ścieżka przepływu to:
Proces biologiczny A²/O → Odstojnik wtórny → Oczyszczone ścieki
Na dnie osadnika osadza się osad, który jest rozdzielany pomiędzy układy osadu powrotnego i ściekowego.
Tworzy to dwie oddzielne ścieżki:
RA:przywraca biomasę do procesu biologicznego.
BYŁ:usuwa nadmiar biomasy z układu.
2. Powrót osadu czynnego: utrzymanie biomasy w systemie
Typowa ścieżka przepływu RAS w konwencjonalnym procesie A²/O to:
Odstojnik wtórny → Pompa RAS → Zbiornik beztlenowy
Opis konwencjonalnego procesu A²/O sporządzony przez EPA pokazuje, że RAS powraca do szczytu strefy beztlenowej wraz z dopływem wtórnym.
Dlaczego jest to konieczne?
Ponieważ proces biologicznego oczyszczania zależy od populacji mikroorganizmów.
Jeżeli osad czynny po prostu opuściłby zakład wraz z oczyszczonymi ściekami, stężenie biomasy w zbiornikach biologicznych stopniowo by spadało.
RAS zapobiega temu, zawracając osiadłe mikroorganizmy na przód procesu biologicznego.
W systemie A²/O osad zwrotny zawiera również PAO, które są ważne w biologicznym usuwaniu fosforu.
Dlatego przepływ RAS wpływa na więcej niż MLSS. Wpływa także na populację biologiczną i warunki, w jakich zachodzi usuwanie fosforu.
3. Czy istnieje standardowy współczynnik RAS?
Nie ma jednej wartości procentowej RAS, która byłaby właściwa dla każdej instalacji A²/O.
Przepływ osadu powrotnego można wyrazić jako procent przepływu dopływającego, ale odpowiednie ustawienie zależy od rzeczywistych warunków pracy.
Operatorzy mogą rozważyć:
Stężenie MLSS
Charakterystyka sedymentacji osadów
Kożuch osadowy z wtórnego klarownika
Stężenie osadu zwrotnego
Załadunek hydrauliczny
Wymagania procesu biologicznego
Wydajność klarownika
Stały procent RAS nie powinien zatem zastępować monitorowania procesu.
Jeśli RAS jest zbyt niski, w osadniku mogą gromadzić się ciała stałe, a MLSS w procesie biologicznym może spaść.
Jeśli RAS jest niepotrzebnie wysoki, energia pompowania wzrasta, a osadnik i proces biologiczny mogą nie działać skuteczniej.
Prawidłowe ustawienie to takie, które utrzymuje stabilną zawartość substancji stałych i wydajność osadnika w rzeczywistych warunkach instalacji.
4. Odpady osadu czynnego: dlaczego część osadu musi opuścić
RAS utrzymuje biomasę w systemie.
WAS usuwa nadmiar biomasy.
Podczas oczyszczania biologicznego mikroorganizmy stale się rozmnażają. Jeśli nadmiar substancji stałych nie zostanie usunięty, ilość biomasy w systemie może w dalszym ciągu rosnąć, a wiek osadu może stać się zbyt wysoki w stosunku do zamierzonych warunków pracy.
Typowa trasa WAS to:
Odstojnik wtórny → Pompa osadu ściekowego → Magazynowanie/zagęszczanie osadu → Odwadnianie osadu
W zależności od zakładu osad można następnie poddać obróbce za pomocą prasy filtracyjnej, prasy taśmowej, wirówki lub innego systemu odwadniania.
Dlatego też utylizacja osadów ściekowych nie jest po prostu etapem utylizacji. Jest to ważna operacja kontrolująca proces.
5. Rurociągi pomocnicze: małe linie wciąż mają znaczenie
Najwięcej uwagi poświęca się głównemu rurociągowi procesowemu, ale ważne jest również kilka systemów pomocniczych.
Drenaż zbiornika
Na dnie zbiorników biologicznych i osadników można instalować przewody drenażowe w celu:
Konserwacja
Czyszczenie
Kontrola
Usuwanie osadu
Odwadnianie zbiornika
System odwadniający powinien zapewniać bezpieczną drogę ścieków lub osadów do odpowiedniego punktu oczyszczania lub obsługi.
Dozowanie środków chemicznych
Niektóre zakłady A²/O stosują dozowanie środków chemicznych w celu uzupełnienia oczyszczania biologicznego.
Jeśli ścieki nie zawierają wystarczającej ilości biodegradowalnego węgla do wymaganej denitryfikacji, można dodać zewnętrzne źródło węgla.
Chemiczne strącanie fosforu można również zastosować, gdy samo biologiczne usunięcie fosforu nie jest w stanie w sposób niezawodny osiągnąć wymaganego stężenia TP w ściekach.
Miejsce dozowania zależy od celu oczyszczania, użytej substancji chemicznej, warunków mieszania i ogólnej konfiguracji instalacji. Nie ma jednego punktu dozowania odpowiedniego dla każdej instalacji A²/O. W wytycznych EPA zauważono, że dodatek chemiczny można stosować łącznie z biologicznym usuwaniem fosforu, aby uzyskać niższe i bardziej niezawodne stężenia fosforu.
9. Przepływ osadów i ścieków A²/O na jednym obrazku
Cały dalszy przepływ można uprościć w następujący sposób:
Zbiornik aerobowy
↓
Oczyszczacz wtórny
↙ ↘
RAS Oczyszczone ścieki
↓ ↓
Zbiornik beztlenowy Zaawansowane leczenie / Dezynfekcja
↓
Wypisać
Naraz:
Osad z osadnika wtórnego → Pompa WAS → Obsługa osadu → Odwadnianie → Ostateczne usuwanie lub ponowne wykorzystanie osadu
Ten prosty schemat wyjaśnia, dlaczego osadnik wtórny jest ściśle powiązany zarówno z procesem biologicznym, jak i systemem obróbki osadu.