Procesos de A/O y A²/o

A/OProceso

1. ¿Cuál es el proceso A/O?

ElProceso de A/O(abreviatura deAnóxico/oxicoAnaeróbico/oxico) es un método avanzado de tratamiento de aguas residuales biológicas que integra unanóxico(o anaerobic) etapa antes de un sistema de lodo activado aeróbico convencional .

• En la etapa oxic:

Los microorganismos aeróbicos oxidan y eliminanCuerpo, mientras realiza simultáneamentenitrificación(para la eliminación de nitrógeno) ocaptación de fósforo(para eliminación de fósforo) .

• Cuando se combina con una etapa anóxica:

El nitrógeno y el amoníaco orgánicos se convierten en nitrato en la zona oxic, que luego se recircula a la zona anóxica . aquí, las bacterias desnitrificantes utilizan este nitrógeno oxidado y carbono orgánico en la conducta de aguas residuales para conducirdesnitrificación, convertir los compuestos de nitrógeno a gaseoso n₂ . esto lograeliminación simultánea de carbono y nitrógeno.

• Cuando se combina con una etapa anaeróbica:

Los organismos acumulantes de fósforo (PAO) absorben el fósforo en la zona oxic . Una porción del lodo rico en fósforo se desperdicia, mientras que el resto se devuelve a la zona anaeróbica aliberar fósforo, completando el ciclo de eliminación de fósforo biológico .

Así, elProceso anóxico/oxic (A/O)También se denomina unSistema de eliminación de nitrógeno biológico, mientras elProceso anaeróbico/oxic (A/O)se conoce como unSistema de eliminación de fósforo biológico.

2. ¿Cuáles son las características del proceso de A/O?

(1)El sistema de A/o puede eliminar simultáneamenteCuerpoyNitrógeno de amoníaco (NH₃-N)de las aguas residuales, lo que lo hace adecuado para tratar los efluentes industriales con altas concentraciones de ambos contaminantes .

(2)Desdebacterias nitrificantesson autótróficos, su crecimiento debe priorizarse sobre las bacterias heterotróficas de crecimiento más rápido . para mantener el dominio del nitrificador en la zona oxic, la concentración orgánica (BOD₅) debe controlarse debajo20 mg/l.

(3)El oxígeno consumido durante la nitrificación se recupera parcialmente durante la desnitrificación, al tiempo que oxida una porción de Bod₅ .

(4)Para las aguas residuales conalto nh₃-n pero cuerdo bajo₅, fuentes de carbono externas (e . g ., metanol) se pueden agregar para facilitar la desnitrificación . cuando elBod₅/no₃⁻-N Ratio <3, aproximadamente2 g de metanolse requiere por gramo de nitrato nitrógeno reducido .

(5)La nitrificación consume alcalinidad . si la alcalinidad de las aguas residuales posteriores al carbono se cae por debajo30 mg/L, lima (ca (oh) ₂) se puede dosificar para compensar .7.14 mg de alcalinidadse consume por gramo de NH₃-N oxidado, que requiere mayor o igual a 5 . 4 g de lima para mantener la alcalinidad original.

(6)Las bacterias nitrificantes crecen lentamente . La nitrificación efectiva requiere:

• Tiempo de aireación extendido
• Edad del lodo>10 díasPara permitir la acumulación de nitrifier

(7)EnA/o eliminación de fósforomodo:

• Opera acarga altaconEdad de lodo cortoyTET
• Parámetros de diseño típicos:

Zona anaeróbica HRT:0.5–1.0 h

Zox Zox HRT:1.5–2.5 h

MLSS:2–4 g/L

• La corta edad del lodo evita la nitrificación, asegurandoSin recirculación de nitratoa la zona anaeróbica (crítica para paos) .

3. Consideraciones operativas clave para la eliminación de nitrógeno utilizando el proceso anóxico/oxic (A/o)

(1)Alcalinidad insuficienteoinfluente ácidoReducirá la eficiencia de nitrificación, conduciendo a un efluente elevado NH₃-N . Mantener:

• PH de la zona de nitrificación>6.5
• Clarificador secundario Alcalinidad de efluenteMayor o igual a 20 mg/L
• Agregue la cal si es necesario para estabilizar el pH

(2)Control de oxígeno y lodo:

• Bajo hacerodesgaste de lodo excesivoperjudica la nitrificación → ajustar las tasas de aireación/desgaste
• ExcesivooEdad de lodo prolongadoCausa bajo impulso de F/M → Monitorear la morfología del lodo y la eficiencia de nitrificación

(3)Alta carga TNobaja temperatura (<15°C)reduce la eficiencia . mitigar por:

• Aumento de la capacidad de aireación
• Elevar MLSS (sólidos suspendidos de licor mixto) para mantener la relación F/M

(4)Gestión de la zona anóxica:

• Optimizarrelación de reciclaje interno(típicamente 200-400%)
• Asegúrese de que la intensidad de mezcla se mantenga<0.5 mg/L
• Insuficiente reciclaje → deficiencia no₃⁻-N → TN excesivo en efluente

(5)Equilibrio de carbono a nitrógeno:

• MantenerRelación BOD₅/TN de 5-7(ideal para nitrificación/desnitrificación simultánea)
• Si Bod₅/TN<5:

Bypass Clarificador primario para preservar el carbono

Agregar carbono externo (e . g ., metanol, acetato)

Procesos a²/o

1. ¿Cuál es el proceso de A²/o?

ElProceso a²/o(abreviatura deAnaeróbico/anóxico/oxi) es una tecnología avanzada de tratamiento biológico que se basa en el proceso de A/S al agregar un front-endzona anaeróbica, habilitacióneliminación simultánea de nitrógeno y fósforo. Su flujo de proceso se muestra en la figura a continuación .

2. Características del proceso A²/o

(1)Eliminación integrada de nutrientes:

• Eliminacióncarbono orgánico (BOD₅/COD), nitrógeno (N) y fósforo (P)En un solo sistema .
• En comparación con el lodo activado convencional + tratamiento terciario, ofrece:

Costos de capital/operación más bajos

Producción mínima de lodo químico

Beneficios ambientales superiores

(2)Extracción de contaminantes específicos de la etapa:

• Zona anaeróbica:

Bod₅/Cod disminuye ligeramente; NH₃-N cae debido a la síntesis celular .

P aumentaa través de la liberación de organismos acumulantes de polifosfato (PAOS) .

No₃⁻-N permanece sin cambios .

• Zona anóxica:

Los denitrificadores utilizan carbono orgánico → más reducción de Bod₅/Cod .

No₃⁻-N se convierte en N₂ → Decline agudo .

P/NH₃-N Muestra cambios menores .

• Zona oxic:

La degradación aeróbica reduce aún más los orgánicos .

P y NH₃-N caen rápidamente(a través de la absorción y nitrificación de PAO) .

No₃⁻-N aumenta debido a la nitrificación .

(3)Ventajas operativas:

• Alternancia anaeróbica-anóxica-óxicapreviene el bulto filamentoso .
• HRT más cortovs . procesos comparables .
• No hay carbono externorequerido; La mezcla lenta en zonas anaeróbicas/anóxicas reduce el uso de energía .

(4)Comercio de eliminación de nutrientes:

• Relación de reciclaje de lodos altas(a la zona anaeróbica) mejora la nitrificación pero presentaExceso de no₃⁻, cual:

Compite con Paos por carbono →Liberación de P limitada→ eliminación de fósforo más pobre .

• En cambio,mala nitrificaciónMejora la liberación de P anaeróbica perocompromisos de desnitrificación.
• Por lo tanto, A²/o no puede maximizar la eliminación de N y P simultáneamente .

(5)Limitaciones:

• Eficiencia de eliminación de fósforoestá limitado por:

Edad del lodo

Hacer/no₃⁻ en lodo reciclado

• Eliminación de nitrógenoestá limitado por:

Límites prácticos de reciclaje de licores mixtos (MLR)(Menos o igual al 200%)

Denitrificación incompleta a cargas N más altas

3. Consideraciones operativas clave para el proceso de A²/o

(1)Estrategia de reciclaje de lodos optimizado

• Para minimizar el nitrato (no₃⁻) y el oxígeno disuelto (do) ingresando elzona anaeróbica:

Retorno de lodo divididoen dos corrientes:

10% a la zona anaeróbica(Limita la entrada de no₃⁻ al satisfacer las necesidades de eliminación de fósforo)

• Restante 90% a la zona anóxica(asegura suficiente desnitrificación)
• Mantenerrelación de reciclaje total al 60-100%Para la estabilidad del sistema .

(2)Manejo de lodos de residuos ricos en fósforo

• El exceso de lodo contieneAlto fósforo (P)Contenido .
• Evite la digestión anaerobia (para evitar la liberación de P); en cambio:

Directamenteespesarse y deshuesarseSludge (buena asentabilidad permite pasar por alto la digestión) .

Considerarcompostaje de lodopara la reutilización agrícola .

(3)Tasas de carga crítica

• Nitrificación (zona oxic):

Mantenertasa de carga de lodo<0.18 kg BOD₅/(kg MLSS·d)Para garantizar la actividad del nitrifier .

• Liberación de fósforo (zona anaeróbica):

Asegurarsludge loading rate >0.1 kg Bod₅/(kg MLSS · D)Proporcionar carbono para paos .