Quelle est la différence entre AOA et AAO ?

Les faibles rapports C/N des influents constituent un goulot d'étranglement ; la réduction des coûts et l'amélioration de l'efficacité doivent être mises en œuvre ; les normes de pollution et de réduction du carbone doivent être respectées ; et les-rénovations sur site doivent être évitées. Lorsque ces exigences fondamentales sont réunies, le procédé AOA devient la solution optimale que les stations d’épuration des eaux usées ne peuvent éviter.

Le procédé AOA convient aux situations avec de faibles rapports C/N d'influent, ne nécessitant aucune source de carbone supplémentaire, et ses effets d'élimination de l'azote et du phosphore dépassent de loin les procédés traditionnels.

Le procédé AOA n'est pas seulement une « technologie noire » de traitement des eaux usées inventée par l'académicien Peng Yongzhen, mais il joue également le rôle d'un « outil de mise à niveau » dans la rénovation de nombreuses anciennes usines de traitement des eaux usées.

Lorsqu'il s'agit de traitement des eaux usées, de nombreuses personnes pensent immédiatement au processus AAO classique (anaérobie-anoxique-aérobie), tandis que le processus AOA (anaérobie-aérobie-anoxique) ajuste superficiellement l'ordre des zones de réaction, mais sa logique de base est complètement différente.

Les processus AAO et AOA partagent des similitudes en termes de temps de rétention hydraulique, de type de structure et d'équipement électromécanique, ce qui explique pourquoi de nombreuses usines de traitement des eaux usées peuvent passer directement de l'AAO à l'AOA.-aucun terrain supplémentaire n'est requis, ce qui entraîne de faibles coûts de conversion.

Les principales différences résident sur deux points : premièrement, un temps de rétention plus court dans une section et des temps de rétention plus longs dans les deux autres sections ; et deuxièmement, un changement dans le retour des boues d'un à deux procédés.

Le « le plus court, les deux plus longs » fait référence aux temps de rétention plus longs dans les sections anaérobies et anoxiques du processus AOA, tandis que la section aérobie est plus courte. « Un temps suffisant dans la section anaérobie permet aux bactéries polysaccharidiques dénitrifiantes (DGAO) de consommer entièrement la matière organique présente dans les eaux usées, réduisant ainsi la DCO et stockant les sources de carbone internes. La section anoxique plus longue est due au fait que le taux de dénitrification interne est plus lent que celui de la dénitrification externe, ce qui nécessite suffisamment de temps pour que les DGAO terminent le processus de dénitrification interne », a expliqué M. Chen. La section aérobie plus courte réduit la consommation inefficace des sources de carbone internes, garantissant ainsi une utilisation efficace de l'énergie.

Plus important encore, le processus est passé de un à deux : l'AAO traditionnel n'a qu'un seul chemin de retour des boues, tandis que l'AAO ajoute un chemin de retour depuis le bassin de décantation secondaire vers l'avant de la zone anoxique (R2 dans l'organigramme). "Ce chemin de retour supplémentaire double le nombre de bactéries dénitrifiantes dans le bassin anoxique, augmentant le taux de dénitrification spécifique (taux de dénitrification/concentration des boues) ; deuxièmement, il crée un environnement favorable aux DPAO, réduisant l'hydrolyse des boues et la libération de phosphore provenant de la dégradation microbienne au fond du bassin de décantation secondaire, entraînant une diminution continue du phosphore total (TP) à la fois dans la zone anoxique et dans le bassin de décantation secondaire. " Cependant, M. Chen a également averti que ce taux de retour élevé peut charger considérablement le bassin de décantation secondaire. L'utilisation directe du bassin de décantation secondaire existant d'AAO peut affecter l'effet de séparation des boues-eau, qui est un élément clé à prendre en compte lors du processus de modernisation.

Ces ajustements permettent théoriquement au processus AAO d'atteindre un TN d'effluent proche de -nul, et éliminent en grande partie le besoin de sources de carbone externes, réduisant considérablement les coûts d'exploitation et en faisant un "nouveau favori" dans l'industrie du traitement des eaux usées.

Trois avantages fondamentaux parlent d'eux-mêmes

Scénarios applicables au processus AOA – Toutes les usines de traitement des eaux usées ne sont pas adaptées à la modernisation, mais celles qui remplissent ces conditions obtiennent souvent des résultats étonnants.

Premièrement, les usines de traitement des eaux usées recherchent une réduction des coûts, une amélioration de l'efficacité et un fonctionnement à faible-carbone. D'une part, le processus AOA à double-recirculation des boues a un temps de rétention aérobie plus court par rapport aux autres processus, économisant ainsi sur la consommation d'énergie d'aération. D'autre part, en augmentant la recirculation des boues dans la zone anoxique, les sources de carbone inutilisées présentes dans les boues au fond du bassin de décantation secondaire peuvent être renvoyées vers la zone anoxique, permettant un recyclage efficace des sources de carbone internes et ainsi des économies sur les sources de carbone externes.

Avec des exigences environnementales de plus en plus strictes, le fonctionnement à faible-carbone est une tendance majeure, ce qui rend l'AOA, un processus qui permet d'économiser de l'énergie et de réduire les boues, très recherché.

Deuxièmement, les usines de traitement des eaux usées traitent les eaux usées à faible teneur en C/N, en particulier dans les villes du sud. Les eaux usées domestiques du Sud manquent généralement de sources de carbone suffisantes, et les procédés traditionnels nécessitent l'ajout de sources de carbone externes telles que le méthanol et l'acétate de sodium pour répondre aux normes, ce qui est coûteux et fastidieux. Le procédé AOA utilise efficacement les acides gras polyhydroxylés (PHA) et le glycogène intracellulaire (Gly) stockés dans les bassins de sédimentation anaérobie et secondaire par les boues activées. Simultanément, le volume d'aération plus petit et le temps d'aération plus court dans la section aérobie réduisent la consommation de sources de carbone internes, ce qui est bénéfique pour retenir davantage de sources de carbone internes pour la dénitrification dans la zone anoxique.

Enfin, il convient aux stations d'épuration qui cherchent à améliorer l'élimination de l'azote et du phosphore. Les procédés AAO traditionnels produisent des effluents aérobies à forte teneur en nitrates, et l'élimination de l'azote par recirculation de la liqueur de nitrification est limitée. L'AOA, en plaçant la zone anoxique en dernier, laisse suffisamment de temps pour la dénitrification endogène, ce qui entraîne une teneur en nitrate extrêmement faible dans l'effluent et une élimination supérieure de l'azote.

En bref, si une usine de traitement des eaux usées est confrontée à l'un des trois problèmes : -sources de carbone insuffisantes, coûts d'exploitation élevés ou forte pression d'élimination de l'azote et du phosphore -l'AOA peut être considérée comme un choix privilégié.

Défis liés au fonctionnement de l'AOA Aucun processus de traitement de l'eau n'est parfait, et l'AOA a également ses propres « problèmes ».

Le plus grand défi est son adaptabilité aux fluctuations de la qualité et de la quantité de l’eau. La qualité et la quantité des eaux usées des stations d'épuration changent quotidiennement, nécessitant un contrôle précis de paramètres tels que le temps de rétention, le taux d'aération et le débit de retour. "Par exemple, si la concentration de l'affluent augmente soudainement ou si le débit augmente considérablement, les paramètres d'origine deviennent inefficaces. Si les ajustements ne sont pas effectués rapidement, l'effet du traitement sera compromis et le potentiel d'économie d'énergie ne sera pas réalisé", a déclaré M. Chen, impuissant. Cela impose des exigences élevées au niveau de l’exploitation et de la gestion des stations d’épuration des eaux usées.

Un autre défi est l'impact des environnements-à basse température. L'activité microbienne dépend de températures appropriées. En hiver, les basses températures inhibent directement l'activité des bactéries dénitrifiantes et -éliminant le phosphore, réduisant non seulement l'efficacité de la dénitrification, mais affectant également potentiellement la stabilité des communautés microbiennes fonctionnelles. Les stations d'épuration des eaux usées des régions froides du nord qui souhaitent utiliser l'AOA (aération automatique) doivent s'adapter aux basses-températures. En plus de déterminer rationnellement les paramètres, ils doivent également prolonger de manière appropriée le temps de rétention hydraulique pour permettre des ajustements flexibles aux conditions de fonctionnement.

Actuellement, l'industrie recherche comment optimiser les paramètres du processus et améliorer l'adaptabilité aux basses températures et le contrôle de la communauté microbienne. Cependant, ses défauts mineurs n’éclipsent pas ses avantages significatifs. Les principaux atouts du processus AOA sont trop importants, en particulier pour les usines de traitement des eaux usées qui recherchent des mises à niveau sur site -pour réduire les coûts et augmenter l'efficacité ; cela reste l'option la plus rentable-.

Le procédé AOA est devenu un « nouveau favori » dans l'industrie du traitement des eaux usées, car il ne s'agit pas d'une nouvelle technologie apparue de nulle part, mais plutôt d'une « solution optimisée » qui répond précisément aux problèmes de l'industrie.

Bien qu'il reste encore des domaines à améliorer, ce processus, qui équilibre les avantages environnementaux et les coûts d'exploitation, s'implantera sans aucun doute dans davantage de stations d'épuration des eaux usées, contribuant ainsi au contrôle de la pollution de l'eau.