AO 법 과 AA O 법 은 비록 생물 학적 하 수 처 리 법에 속 하지만 량 자의 대비 연 구는 드 물 게 보고 된다 . 이 글 은 제 양 현 하 수 처 리 공 장의 공정 개 진 전 후 의 수 질 대비 를 통해 두 가지 하 수 처 리 공 정에 대해 대비 분 석을 진행 하여 도시 하 수 처 리 공 장의 공정 선 택 에 일 정한 의 거 를 제공 하였다 .

1. AO , AA O 제거 성 능 비교 분석

  1, CO D 제거 성 능 비교

  폐 수 처리 공정 의 유기 물질 제거 능력 은 공정 효율 성을 나타내는 주요 지 표 중 하나 이며 CO D 의 크 기는 폐 수의 유기 물질 함 량의 양 을 직접 반영 합니다 .

  데이터 처 리를 통해 각각 두 종류의 공 정에 대한 CO D 농 도 , CO D 제거 율 , 차이 유 의 성 검 사를 수행 , 결과는 다음과 같이 표시 : 두 종류의 공 정에 대한 CO D 의 유 의 한 차이가 없으며 , 출 수 CO D , 제거 율 의 차이가 뚜 렷 하며 , AA O 공 정은 AO 공 정에 비해 CO D 의 제거 가 뚜 렷 이 낫 다 .

  원 인은 AO 공정 에서 산 소 결 핍 구 간의 탈 질 화 반응 이 하 수 중 일부 유기 물을 소 모 할 수 있지만 대부분의 유기 물은 호 기 성 분 해를 통해 제거 되며 제 양 현 하 수 처리 공 장의 1 단계 공정 AO 공정 호 기 성 구 간의 수 력 체 류 시간이 짧 고 환 기 탱 크 의 용 적이 작 고 환 기 량이 부족 하여 유기 물 제거 효과가 좋지 않다는 것입니다 .

  AA O 공정 에서 대부분의 유기 물은 혐 기 성 섹션 에서 폴 리 인 박 테리아 에 의해 PH B 로 변환 되어 세포 에 저장 되며 , 일부 유기 물은 산 소 결 핍 섹션 에서 탈 질 화 반응을 통해 제거 되며 , 폐 수가 호 기 성 섹션 에 들어가 면 CO D 농 도는 배출 기준 에 거의 접근 하며 , 호 기 성 섹션 에서 더 분 해 됩니다 .

  연구에 따르면 AA O 공정 의 혐 기 성 세 그 먼 트의 CO D 제거 율 은 최대 80 % 이상 에 도달 할 수 있으며 산 소 부족 세 그 먼 트의 제거 율 은 평균 10 % 미 만 입니다 .

2, 탈 질 소 성 능 대비

  최근 몇 년 동안 환경 수 질 의 부 영 양 화 정도 가 지속적으로 심 화 되고 하 수 배출 기준 이 지속적으로 개선 됨 에 따라 효과적인 탈 질 소 공 정을 찾는 것은 현재 하 수 처리 장 설계 에서 중요한 문제 중 하나가 되었습니다 . AA O 공정 과 AO 공정 모두 생물 학적 탈 질 소 기능을 가지고 있으며 두 공정 모두 탈 질 소 원 리가 동일 하며 모두 탈 질 소 화 탈 질 소 입니다 .

  두 종류의 공 정에 대한 물 T N 농 도 , T N 제거 율 에 대한 차이 유 의 성 실험 을 통해 결과는 두 종류의 공 정에 대한 물 T N 은 유 의 한 차이가 없으며 , 물 T N , 제거 율 의 차 이는 뚜 렷 하며 , AA O 공 정은 AO 공 정에 비해 T N 의 제거 가 뚜 렷 이 낫 다는 것을 보여주 었습니다 .

  탈 질 화 탈 질 소 공정 에서 질 소 질 소는 출 수의 총 질 소 중 주요 물질 이며 산 소 결 핍 섹션 에서 질 소 질 소의 제거 율 은 90 % 보다 높 을 수 있습니다 .연구에 따르면 산 소 부족 지역의 질 산 염 농 도를 1 mg / L ~ 2 mg / L 로 제어 하면 T N 제거 율 을 최대 화 할 수 있으며 CO D 를 충분히 활용 하여 산 소 부족 지역의 탈 질 화 능력을 향상 시킬 수 있습니다 .호 수 성 구역 혼합 액 에는 대 량의 질 소 산 질 소가 함 유 되어 있으며 , 내부 순 환 을 통해 산 소 결 핍 구역 으로 환 류 하여 산 소 결 핍 구역 에서 탈 질 화 반응을 진행 한다 .

  제 양 현 하 수 처 리 장 AO 공정 의 산 소 결 핍 구 간 HR T 는 너무 짧 고 , 1. 8 h 에 불과 하며 , AA O 공정 의 3. 46 h 보다 적 으며 , 내부 환 류 비율 은 50% ~ 100% 이며 , AA O 공정 의 150% ~ 250% 보다 작 기 때문에 탈 질 소 기능 이 AA O 보다 낮 습니다 .또한 AO 공정 의 탈 질 소는 AA O 공정 보다 안정 적이지 않으며 외부 요 인 (온 도 , C / N 비율 등) 에 의해 크게 영향을 받 습니다 .

3, 인 제거 성 능 비교

  물 중 의 인 함 량이 기준 을 초 과 하면 마찬가지로 미 생 물이 대 량 으로 번 식 하고 플 랑 크 톤 생 물이 旺 盛 하게 성장 하여 부 영 양 화 상 태 가 나타날 수 있다 .탈 질 화 인 제 거 기술의 출 현 은 전통적인 생물 학적 인 제 거 이론 에 대한 돌 파 구 이며 , 전통적인 공 정에 존재하는 모 순 을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 하 수의 지속 가능한 처 리를 실현 하는 데 도움이 될 수 있습니다 .

  두 종류의 공 정에 대한 물 T P 농 도 , T P 제거 율 에 대한 차이 유 의 성 실험 을 통해 , 결과는 두 종류의 공 정에 대한 물 T P 의 유 의 한 차이가 없으며 , 물 T P , 제거 율 의 차이가 뚜 렷 하며 , AA O 공 정은 AO 공 정에 비해 T P 의 제거 가 뚜 렷 이 낫 다는 것을 보여주 었습니다 .

  그 원 인은 제 양 현 하 수 처 리 공 장의 1 기 공 사 AO 공정 에는 혐 기 성 인 방 출 구 간 이 설치 되지 않았 는데 생물 학 인 제 거 과 정 에서 폴 린 균 은 혐 기 성 구 간 에서 충분한 인 방 출 을 진행 해야만 산 소 결 핍 구 간 , 호 기 성 구 간 에서 량 호 한 인 흡 수 효 과를 보장 할수 있으며 이 공 정에 대한 인 의 제거 는 단지 미 생 물의 동 화 작용 을 통해 있을 뿐 이다 .

  AA O 공정 의 인 제거 는 주로 폴 리 인 박 테리아 에 의해 수행 됩니다 .일반적으로 , 폴 리 인 박 테리아 는 산 소 결 핍 섹션 , 호 기 성 섹션 에서 흡 수 되는 인 양 이 혐 기 성 섹션 에서 방 출 되는 인 양 보다 더 많습니다 .연구에 따르면 AA O 공정 의 평균 인 흡 수 량 과 평균 인 방 출 량의 비율 은 1. 28 이며 산 소 결 핍 구 간의 인 흡 수 량은 호 수 성 구 간의 인 흡 수 량 보다 높 습니다 .

4, 제거 성 능 비교 요 약

  요 약 하면 , 유기 물질 , 질 소 및 인 을 제거 하는 AA O 공 정은 AO 공정 , 특히 인 제거 보다 훨씬 낫 습니다 , AO 공정 에는 혐 기 성 섹션 이 없기 때문에 미 생 물의 동 화 작용 을 통해 인 의 작은 부분 만 제거 할 수 있으므로 인 제거 에 대한 요구 사항 은 이 공 정을 선택 하거나 화학 적 인 제거 를 추가 하지 마십시오 .

II . AO , AA O 탈 질 소 및 인 제거 에 온 도의 영향

  온 도가 두 공정 의 CO D 제거 에 미치는 영향

  온 도는 5 ° C 미 만 인 경우 에도 CO D 제거 율 은 85% 이상 에 도달 할 수 있으며 , 이는 폴 리 인 박 테리아 의 유기 물질 전환 에 대한 온 도의 영향 이 크 지 않다는 것을 나타 냅니다 .

  AO 공정 의 CO D 제거 는 온 도가 상승 함에 따라 5 - 15 ° C 사이에서 감소 하고 나중에 증가 하는 경향이 있습니다 .이것은 기후 가 추 운 및 따뜻한 교 대로 있을 때 시스템 내 의 박 테리아 의 수 와 구조 가 변화 하고 시스템 내 의 우 세 한 인구 가 점차 적으로 한 온 도를 선호 하는 박 테리아 에서 다른 온 도를 선호 하는 박 테리아 로 전환 하여 유기 물에 대한 처리 능력 에 영향을 미칠 수 있기 때문 일 수 있습니다 .

온 도가 두 종류의 질 소 탈 제에 미치는 영향

  温度对两种工艺脱氮的影响都比较明显특히 AO 공정 에서는 온 도가 섭 씨 15 도 이상 일 때 T N 제거 율 이 거의 선 형 적으로 증가 합니다 .

  온 도가 두 가지 공정 의 탈 질 소 성 능을 향상 시키는 이유는 , 한편 으로는 , 온 도의 상승 이 활성 슬 러 지 미 생 물의 성장 과 번 식에 유리 하기 때문에 , 동 화 질 소의 효율 을 향상 시키기 때문입니다 ; 다른 한편 으로는 , 온 도의 상승 은 또한 시스템의 질 화 박 테리아 와 탈 질 화 박 테리아 의 대 사 활 력을 강화 하기 때문에 , 시스템의 탈 질 화 탈 질 소 능력을 향상 시키기 때문입니다 .

  일반적으로 질 화 박 테리아 의 가장 적합한 성장 온 도는 섭 씨 25 - 30 도 입니다 .온 도가 섭 씨 15 도 미 만 일 때 질 화 속 도가 현 저 히 감소 하고 질 화 박 테리아 의 활동 도 크게 감소 합니다 .온 도가 섭 씨 5 도 미 만 이면 질 화 박 테리아 의 생명 활 동 은 거의 중단 됩니다 .

  언급 할 가치가 있는 것은 때로는 낮은 온 도 (5 도 미 만) 에서 도 두 시스템의 T N 제거 율 이 40 % 미 만이 아니며 , 이는 낮은 온 도 에서 두 시스템이 주로 활성 슬 러 지 에서 미 생 물의 동 화 작용 에 의존 하여 질 소를 제거 한다는 것을 의미합니다 .

온 도가 인 제거 에 미치는 두 가지 공정 의 영향

  실제 상황에서 볼 때 , 온 도 상승 AA O 공정 의 인 제거 율 은 상 응 하게 향상 되며 , 특히 온 도가 20 ° C 보다 높 을 때 T P 제거 율 은 안정 화 됩니다 .

  이것은 생물 학적 인 제거 의 관 건 은 폴 리 인 박 테리아 의 인 제거 활동에 의존 하는 것이며 온 도가 높아 지면 폴 리 인 박 테리아 의 활동을 증가 시키고 인 제거 율 을 향상 시키는 데 유리 하기 때문입니다 .

  AO 공정 의 인 제거 는 온 도 변화에 따라 규칙 성이 강 하지 않으며 뚜 렷 한 상관 관계가 없습니다 .이것은 AO 공정 에는 혐 기 성 섹션 이 없고 , 폴 리 인 박 테리아 가 생존 할 수있는 조건 이 없으며 , 인 제거 는 미 생 물의 동 화 작용 에만 의존 하므로 온 도는 이 공정 의 미 생 물의 동 화에 거의 영향을 미 치지 않습니다 .

III . AO , AA O 탈 질 소 및 인 제 거 에 대한 유 입 수 C / N 비율 의 영향

  C / N 비율 이 두 공정 의 CO D 제거 에 미치는 영향

  AA O 공정 의 경우 , CO D 제거 율 은 C / N 비율 에 관계 없이 기본적으로 안정 적으로 유지 됩니다 .

  자료 에 따르면 대부분의 CO D 는 혐 기 성 영역 에서 폴 리 인 박 테리아 에 의해 세포 내 저장 물 P HA 로 합 성 되며 평균 활용 률 은 75 % - 85 % 사이 이며 약 10 % 의 CO D 는 산 소 결 핍 영역 에 들어가 고 생 분 해 성 유기 물은 거의 남아 있지 않으며 호 기 성 영역 에 들어가 기 때문에 이 공 정은 입 수 탄 소 원의 완전한 사용을 실현 할 수 있으며 유기 물 부 하 의 영향 은 작 습니다 .

  그러나 C / N 비율 은 AO 공정 의 CO D 제거 에 어느 정도 영향을 미 칩니다 .제 양 현 하 수 처 리 장의 데이터를 통해 볼 때 , C / N 비율 이 10 보다 큰 후 , C / N 비율 이 커 지 면서 CO D 제거 율 이 소 폭 감소 하고 유기 물 부 하 가 시스템에 영향을 미 칩니다 .

  2 가지 공정 의 질 소 탈 화에 대한 흡 입 수 C / N 비율 의 영향

  A / O 공 정은 C / N 비율 이 증가 함에 따라 T N 제거 율 이 거의 선 형 적으로 감소 하고 유기 물질 농 도가 질 화 과정 의 생산 율 에 심각한 영향을 미 칩니다 .

  이는 질 양 화 박 테리아 가 자 영 형 박 테리아 이기 때문에 유기 물 농 도는 그것의 성장 제한 요소 가 아니며 , 유기 물 농 도가 너무 높 으면 증 식 속 도가 빠른 이 양 형 박 테리아 가 빠르게 번 식 하여 물 중 의 산 소를 우선 적으로 이용 하고 , 자 영 형 박 테리아 가 우 위를 얻지 못하고 , 활동 이 억 제 되어 질 화 반응 의 진행 에 영향을 미 치 기 때문이다 .

  AA O 공정 에서 , 실험 데이터는 유 입 C / N 비율 이 5 에서 9 로 증가 할 때 T N 제거 율 이 꾸준 히 증가 하고 C / N 비율 이 8. 9 일 때 T N 제거 율 이 8 3. 2% 에 달 하지만 C / N 비율 이 9 에서 14 로 증가 할 때 T N 제거 율 이 증가 하지 않고 감소 한다는 것을 보여줍니다 .

  특정 구 간 에서 T N 제거 율 은 꾸준 히 증가 하지만 C / N 비율 이 특정 값 으로 증가 하고 T N 제거 율 이 가장 높 을 때 C / N 비율 이 증가 함에 따라 T N 제거 율 은 감소 합니다 .

  주요 원 인은 AO 공정 과 동일 하며 , C / N 비율 이 증가 하면 시스템 에서 자 양 박 테리아 의 수가 줄어 들고 질 화 효율 이 감소 하여 총 질 소 제거 율 이 감소 합니다 .저장 된 내부 탄 소 원 이 없는 경우 완전한 탈 질 화를 달성 하기위한 최소 이론 적 C / N 비율 은 2. 86 이 지만 실제 요구 사항 은 이 수 보다 훨씬 높 습니다 .

물 의 C / N 비율 이 두 가지 공정 의 인 제거 에 미치는 영향

  C / N 비율 은 AA O 공정 의 인 제거 효과 에 큰 영향을 미 치 며 , 실험 데이터는 유 입 C / N 비율 이 5 에서 9 로 증가 할 때 T P 제거 율 이 점차 증가 한다는 것을 보여줍니다 .

  이것은 주로 흡 수 C / N 비율 이 낮 을 때 흡 수 탄 소 원이 부족 하고 환 류 슬 러 지 에는 질 산 염 이 많이 함 유 되어 있으며 질 산 염 은 많은 양의 CO D 를 소비 하여 혐 기 성 영역 에서 인 을 불 충 분 하게 방 출 하고 시스템 에서 인 을 제거 하는 비율 이 감소 하기 때문입니다 .

  유 입 물 C / N 비율 이 9 에서 14 로 증가 하면 총 인 제거 율 이 감소 했으며 , 특히 C / N 비율 이 11 보다 큰 경우 총 인 제거 율 은 거의 선 형 적으로 감소 했습니다 .

  이것은 상대 적으로 높은 유기 부 하 에서 물 의 유기 물질 이 혐 기 성 섹션 에서 폴 리 인 박 테리아 에 의해 완전히 활용 되지 않으며 , 남아 있는 과 잉 유기 물질 은 폴 리 인 박 테리아 의 성장을 촉진 하여 활성 슬 러 지 중 폴 리 인 박 테리아 의 비율 이 감소 하여 인 제거 효과 에 영향을 미 치 기 때문입니다 .

  흡 입 수 C / N 비율 은 AO 공정 의 인 제거 효과 에 큰 영향을 미 치지 않으며 , 주로 AO 공정 의 인 제거 는 미 생 물의 동 화 작용 을 통해서 만 발생 하며 , C / N 비율 은 동 화에 큰 영향을 미 치지 않기 때문입니다 .

IV . AO , AA O 탈 질 소 및 인 제 거 에 대한 유 입 수 C / P 비율 의 영향

  C / P 비율 이 두 공정 의 CO D 제거 에 미치는 영향

  실험 데이터 에 따르면 AO 공정 의 CO D 제거 율 은 C / P 비율 에 따라 변 하는 규칙 성이 강 하지 않으며 뚜 렷 한 상관 관계가 없으며 C / P 비율 은 AO 공정 의 유기 물 제거 효과 에 영향을 미치는 주요 요 인이 아니라는 것을 알 수 있습니다 .

  AA O 공정 의 경우 , 입 수 C / P 비율 의 변화에 관계 없이 CO D 제거 율 은 85 % 이상 입니다 .

  관련 연구에 따르면 79 % 이상의 CO D 는 혐 기 성 영역 에서 소비 되며 세포 내부 저장 소 P HA 를 합 성 하는 데 사용 되며 산 소 결 핍 영역 에서 6 % - 11 % 의 CO D 는 세포 성장 및 탈 질 화 소비 에 사용 되며 호 기 성 영역 에서는 CO D 소비 가 거의 나타나 지 않습니다 . 세포 가 죽은 후 세포 벽 과 같은 분 해 하기 어려운 물질 이 혼합 액 에 들어가 CO D 를 증가 시키기 때문입니다 .

2 가지 공정 의 질 소 탈 제에 대한 유 입 수 C / P 비율 의 영향

  AO 공정 의 탈 질 소 효과 에 대한 C / P 비율 의 영향 은 뚜 렷 한 법칙 이 없으며 T N 제거 율 의 상 하 변 동 폭 이 비교 적 크 다 .이것은 C / P 비율 이외 의 다른 요 인이 C / P 비율 보다 AO 공정 의 질 소 탈 화에 더 큰 영향을 미 치 기 때문 일 수 있습니다 .

  C / P 비율 은 AA O 공정 의 탈 질 효 과 에 뚜 렷 한 영향을 미 치지 않으며 , C / P 비율 의 변화 폭 이 크 지만 T N 제거 율 은 상대 적으로 안정 적이다 .

  이것은 주로 일반적인 하 수 C / P 비율 이 비교 적 높 기 때문에 과 잉 CO D 가 산 소 부족 영역 에 들어가 면 인 흡 수를 억 제 하고 산 소 부족 영역 에서 C / N 비율 은 항상 실제 수 요 의 최소 값 보다 높 으며 탈 질 화 박 테리아 는 T N 의 제거 에 영향을 미 치지 않고 외부 탄 소 원 을 사용하여 신속하게 탈 질 화 할 것입니다 .

물 의 C / P 비율 이 두 가지 공정 의 인 제거 에 미치는 영향

  AA O 공정 에서 , C / P 비율 이 80 미 만 일 때 , 인 제거 율 은 크게 변 동 한다 . C / P 비율 이 80 보다 높 을 때 , 인 제거 율 은 85 % 이상 으로 안정 적이며 , 출 수 인 농 도는 0. 5 mg / L 미 만 이며 , 인 제거 율 은 기본적으로 다른 요 인에 의해 더 이상 영향을 받지 않습니다 .

  이것은 높은 C / P 비율 의 경우 , 탄 소 공급 원이 혐 기 성 영역 에서 인 을 방 출 하는 데 필요한 탄 소 공급 원 보다 높 기 때문에 인 제거 율 이 높 기 때문입니다 . C / P 가 낮 을 때 , CO D 의 제한 에 의해 , 폴 리 인 박 테리아 의 인 흡 수 능력이 감소 하여 인 제거 효율 이 낮 습니다 .

  AO 공정 의 경우 , C / P 비율 은 인 제거 효과 에 미치는 영향 에 뚜 렷 한 법칙 이 없으며 , 이는 C / P 비율 이 미 생 물 동 화에 미치는 영향 이 크 지 않다는 것을 나타 냅니다 .