Sasaran Penyingkiran Pelengkap
Proses anaerobik:
Terutamanya bertanggungjawab untuk mengeluarkan kepekatan tinggi bahan organik terlarut (BOD₅/COD) dengan cekap dan menukarkannya kepada biogas (sumber tenaga boleh diperbaharui), sambil mengurangkan beban organik pada unit rawatan aerobik seterusnya dengan ketara. Proses anaerobik mempunyai keupayaan penyingkiran nitrogen dan fosforus terhad dan boleh menghasilkan sejumlah kecil sisa enapcemar.
Proses aerobik:
Terutamanya bertanggungjawab untuk penyingkiran mendalam bahan organik sisa (terutamanya bahan organik refraktori), penyingkiran nitrogen ammonia (nitrifikasi) yang cekap, penyingkiran fosforus (penyingkiran fosforus biologi), dan pengurangan selanjutnya pepejal terampai (SS) dan bau, sambil memineralkan bahan organik dengan berkesan. Pengeluaran enap cemar agak tinggi.
Prinsip Pemadanan:
Proses anaerobik, sebagai unit prarawatan, menanggung sebahagian besar beban penyingkiran COD/BOD, manakala proses aerobik, sebagai unit penggilap, membuang sisa pencemar (terutama nitrogen dan fosforus) untuk memastikan pematuhan piawaian pelepasan. Peringkat anaerobik mengurangkan beban yang memasuki peringkat aerobik, meningkatkan kestabilan dan kecekapan keseluruhan.
Penyesuaian Julat Beban Pelengkap
Proses anaerobik:
Amat sesuai untuk merawat-air sisa organik berkepekatan tinggi (COD > 1500 mg/L atau lebih tinggi). Ia menawarkan kecekapan tinggi dan penggunaan tenaga yang rendah di bawah keadaan pemuatan organik yang tinggi dan menghasilkan biogas. Walau bagaimanapun, ia kurang berkesan untuk-air sisa berkepekatan rendah, mempunyai permulaan yang agak perlahan-dan lebih sensitif kepada bahan toksik.
Proses aerobik:
Paling sesuai untuk air sisa organik berkepekatan sederhana- hingga rendah{1}}(COD < 1000 mg/L). Ia mempunyai kebolehsuaian yang kuat, permulaan yang cepat-dan toleransi yang agak baik terhadap beban kejutan hidraulik dan organik (melalui kawalan pengudaraan). Walau bagaimanapun, ia mempunyai penggunaan tenaga yang tinggi disebabkan oleh keperluan pengudaraan, menghasilkan sejumlah besar enap cemar dan terdedah kepada pukal enap cemar apabila merawat-air sisa kepekatan tinggi.
Prinsip Pemadanan:
Air sisa-kepekatan tinggi dirawat terlebih dahulu dalam unit anaerobik untuk pengurangan beban dan pemulihan tenaga. Efluen anaerobik, dengan kepekatan organik yang lebih rendah, kemudian memasuki unit aerobik untuk rawatan selanjutnya. Gabungan ini menggunakan sepenuhnya julat operasi optimum bagi setiap proses dan mengelakkan kesesakan kecekapan bagi satu proses yang merawat pelbagai beban.
Penyingkiran Nutrien Sinergis
Penyingkiran Fosfor:
Konfigurasi optimum biasanya anaerobik (pelepasan fosforus) → aerobik (pengambilan fosforus), seperti dalam proses A/O atau A²/O. Keadaan anaerobik menggalakkan pembebasan fosforus oleh organisma terkumpul-polifosfat (PAO), manakala keadaan aerobik membolehkan pengambilan fosforus yang berlebihan, yang kemudiannya dialih keluar melalui pelepasan enap cemar kaya fosforus-.
Penyingkiran Nitrogen:
Penyingkiran nitrogen yang berkesan memerlukan gabungan nitrifikasi aerobik (NH₄⁺ → NO₃⁻) dan denitrifikasi anoksik (NO₃⁻ → N₂). Apabila efluen anaerobik dengan nisbah C/N yang rendah memasuki unit anoksik atau aerobik, sumber karbon tambahan mungkin diperlukan, dibekalkan melalui edaran semula dalaman atau dos luaran, untuk menyokong denitrifikasi.
Penggunaan Tenaga Sinergis dan Pemulihan Sumber
Proses anaerobik:
Kelebihan utama ialah pemulihan tenaga melalui pengeluaran biogas, dengan penggunaan tenaga operasi yang sangat rendah kerana pengudaraan tidak diperlukan. Ini menjadikan rawatan anaerobik sebagai pusat tenaga yang berpotensi untuk loji rawatan air sisa.
Proses aerobik:
Pengudaraan ialah pengguna tenaga utama, biasanya menyumbang 50–70% daripada jumlah penggunaan tenaga tumbuhan.
Prinsip Pemadanan:
Biogas yang dihasilkan dalam peringkat anaerobik boleh dipulihkan dan digunakan untuk penjanaan kuasa dan pemanasan, sebahagian atau malah sepenuhnya mengimbangi penggunaan tenaga tinggi peringkat aerobik.
Pendekatan Teknikal Utama untuk Padanan Optimum
Mod Utama: Anaerobik → Aerobik (AO)
Konfigurasi yang paling biasa dan berkesan, sesuai untuk air sisa yang penyingkiran bahan organik adalah objektif utama, dengan penyingkiran separa nitrogen dan fosforus (cth, air sisa industri dan kumbahan perbandaran berkepekatan tinggi-).
Penyingkiran Nitrogen dan Fosfor Dipertingkat: Anaerobik → Anoksik → Aerobik (A²/O dan varian)
Zon anoksik ditambah untuk mencapai penyingkiran nitrogen dan fosforus secara serentak dan cekap. Zon anaerobik terutamanya memudahkan pembebasan fosforus dan hidrolisis awal-pengasidan.
Air Sisa Kompleks:
Prarawatan → Anaerobik → Aerobik → Rawatan Lanjutan
Untuk air sisa yang mengandungi bahan refraktori atau toksik, prarawatan (cth, penggumpalan–pemendapan atau hidrolisis-pengasidan) dan pasca-rawatan lanjutan (cth, pengoksidaan ozon, penjerapan karbon teraktif atau penapisan membran) mungkin diperlukan.
Rawatan Enapcemar:
Enapcemar aerobik berlebihan → Pencernaan anaerobik
Pencernaan anaerobik menstabilkan enap cemar berlebihan, mengurangkan jumlah enap cemar, dan memulihkan biogas tambahan.
Peruntukan Beban dan Kawalan Masa Pengekalan Hidraulik (HRT).
Pengagihan Beban Organik:
Most biodegradable COD (typically >70%) perlu dikeluarkan dalam peringkat anaerobik. Ini memerlukan reka bentuk yang betul bagi reaktor anaerobik HRT berdasarkan kepekatan influen dan ciri air sisa.
Padanan HRT:
HRT anaerobik biasanya lebih lama (beberapa jam hingga beberapa hari), manakala HRT aerobik lebih pendek (beberapa jam). Masa pengekalan yang mencukupi mesti disediakan untuk hidrolisis, pengasidan, dan metanogenesis dalam rawatan anaerobik, serta untuk nitrifikasi dan mineralisasi dalam rawatan aerobik.
Pengoptimuman Parameter
Edaran semula enap cemar:
Enapcemar dialirkan semula dari zon aerobik ke zon anoksik atau anaerobik untuk mengekalkan kepekatan pepejal terampai campuran (MLSS) campuran yang sesuai.
Peredaran Semula Arak Nitrifikasi:
Dalam A²/O dan proses yang serupa, minuman keras nitrifikasi yang kaya dengan NO₃⁻ diedarkan semula dari zon aerobik ke zon anoksik untuk menyokong denitrifikasi. Nisbah edaran semula ialah parameter operasi kritikal.
Edaran Semula Efluen Anaerobik (Pilihan):
Kadangkala digunakan untuk melaraskan kepekatan influen, kealkalian atau pH.
Kawalan pH:
Proses anaerobik adalah sensitif kepada pH, dengan julat optimum 6.8–7.2, dan memerlukan pemantauan dan pelarasan yang teliti (cth, suplemen kealkalian). Proses aerobik beroperasi dalam julat pH yang lebih luas (6.5–8.5), tetapi nitrifikasi menggunakan kealkalian dan boleh menyebabkan pengurangan pH.
Kawalan Oksigen Terlarut (DO):
Kawalan DO yang tepat dalam zon aerobik (biasanya 1.5–3.0 mg/L) memastikan oksigen yang mencukupi untuk pengoksidaan dan nitrifikasi organik sambil mengelakkan pengudaraan yang berlebihan, yang boleh menghalang denitrifikasi dan sisa tenaga.