I ett A²/O-reningsverk är den sekundära klararen mycket mer än en tank för att separera slam från vatten.
Det som händer med det sedimenterade slammet har en direkt effekt på den biologiska processen.
En del av slammet återförs till de biologiska tankarna som returslam (RAS). Ytterligare en del tas bort som avfallsaktiverat slam (WAS).
Dessa två flöden kan komma från samma klarare, men de har helt olika syften.
Att förstå denna skillnad är viktigt för att ett A²/O-system ska fungera korrekt.
1. Vad händer i Secondary Clarifier?
Efter att ha passerat genom de anaeroba, anoxiska och aeroba zonerna kommer den blandade vätskan in i det sekundära klarningsmedlet.
Syftet med klararen är att tillåta aktivt slam att sedimentera medan klarat vatten lämnar genom avloppsuppsamlingssystemet.
En förenklad flödesväg är:
A²/O biologisk process → Sekundärt klarare → Klarat avloppsvatten
I botten av klararen samlas det sedimenterade slammet upp och fördelas mellan returslam- och avfallsslamsystemet.
Detta skapar två separata vägar:
RAS:återför biomassa till den biologiska processen.
VAR:tar bort överskottsbiomassa från systemet.
2. Returnera aktivt slam: bibehållande av biomassa i systemet
Den typiska RAS-flödesvägen i en konventionell A²/O-process är:
Sekundär klarare → RAS-pump → Anaerob tank
EPA:s beskrivning av den konventionella A²/O-processen visar att RAS återvänder till huvudet av den anaeroba zonen tillsammans med det sekundära inflödet.
Varför är detta nödvändigt?
Eftersom den biologiska reningsprocessen beror på en population av mikroorganismer.
Om aktivt slam helt enkelt lämnade anläggningen med det klarnade avloppsvattnet skulle biomassakoncentrationen i de biologiska tankarna gradvis sjunka.
RAS förhindrar detta genom att återföra sedimenterade mikroorganismer till fronten av den biologiska processen.
I ett A²/O-system innehåller det återförda slammet även PAO som är viktiga för biologisk fosforavskiljning.
RAS-flödet påverkar därför mer än MLSS. Det påverkar också den biologiska populationen och de förhållanden under vilka fosforavskiljningen sker.
3. Finns det ett standard RAS-förhållande?
Det finns ingen enskild RAS-procent som är korrekt för varje A²/O-anläggning.
Ett returslamflöde kan uttryckas som en procentandel av inflödet, men lämplig inställning beror på de faktiska driftsförhållandena.
Operatörer kan överväga:
MLSS-koncentration
Slamavsättningsegenskaper
Sekundärt klarare slamfilt
Retur slamkoncentration
Hydraulisk laddning
Biologiska processkrav
Klargörande prestanda
En fast RAS-procent bör därför inte ersätta processövervakning.
Om RAS är för lågt kan fasta ämnen ansamlas i klarningsmedlet och MLSS i den biologiska processen kan falla.
Om RAS är onödigt högt ökar pumpenergin och klarningsmedlet och den biologiska processen kanske inte fungerar mer effektivt.
Den korrekta inställningen är den som upprätthåller en stabil inventering av fasta partiklar och prestanda under anläggningens faktiska förhållanden.
4. Avfallsaktiverat slam: varför en del slam måste lämnas
RAS håller biomassa i systemet.
WAS tar bort överskottsbiomassa.
Mikroorganismer växer kontinuerligt under biologisk behandling. Om överskott av fast material inte avlägsnas kan mängden biomassa i systemet fortsätta att öka och slamåldern kan bli för hög för de avsedda driftsförhållandena.
En typisk WAS-rutt är:
Sekundärt klarare → Avfallsslampump → Slamlagring/förtjockning → Slamavvattning
Beroende på anläggning kan slammet sedan behandlas med en filterpress, bandfilterpress, centrifug eller annat avvattningssystem.
Att slösa bort slam är därför inte bara ett steg för bortskaffande. Det är en viktig processkontrolloperation.
5. Hjälprör: De små ledningarna spelar fortfarande roll
Huvudprocessrören får mest uppmärksamhet, men flera hjälpsystem är också viktiga.
Tankdränering
Dräneringsledningar kan installeras i botten av biologiska tankar och klarare för:
Underhåll
Rengöring
Inspektion
Slamborttagning
Tankavvattning
Dräneringssystemet bör tillhandahålla en säker väg för avloppsvatten eller slam till en lämplig behandlings- eller hanteringspunkt.
Kemisk dosering
Vissa A²/O-anläggningar använder kemisk dosering för att komplettera biologisk behandling.
En extern kolkälla kan tillsättas när avloppsvattnet inte innehåller tillräckligt med biologiskt nedbrytbart kol för den erforderliga denitrifieringen.
Kemisk fosforutfällning kan också användas när enbart biologisk fosforavskiljning inte på ett tillförlitligt sätt kan uppfylla den erforderliga TP-koncentrationen i avloppsvattnet.
Doseringsplatsen beror på behandlingsmålet, kemikalien som används, blandningsförhållandena och anläggningens övergripande konfiguration. Det finns ingen enskild doseringspunkt som är lämplig för varje A²/O-anläggning. EPA:s vägledning noterar att kemisk tillsats kan användas tillsammans med biologiskt fosforavskiljande för att uppnå lägre och mer tillförlitliga fosforkoncentrationer.
9. A²/O-slam- och avloppsflödet i en bild
Det fullständiga nedströmsflödet kan förenklas enligt följande:
Aerob tank
↓
Sekundärt klarare
↙ ↘
RAS Klarat avloppsvatten
↓ ↓
Anaerob tank Avancerad behandling/desinfektion
↓
Ansvarsfrihet
Samtidigt:
Sekundärt klarningsslam → WAS-pump → Slamhantering → Avvattning → Slutligt slamavfall eller återanvändning
Detta enkla diagram förklarar varför det sekundära klarningsmedlet är nära kopplat till både den biologiska processen och slamhanteringssystemet.