Apa Perbedaan Antara AOA dan AAO?

Rasio C/N yang berpengaruh rendah merupakan hambatan; pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi harus dilaksanakan; standar polusi dan pengurangan karbon harus dipenuhi; dan{0}}perkuatan di lokasi harus dihindari. Ketika tuntutan inti ini terpenuhi, proses AOA menjadi solusi optimal yang tidak dapat dihindari oleh instalasi pengolahan air limbah.

Proses AOA cocok untuk situasi dengan rasio C/N influen yang rendah, tidak memerlukan sumber karbon tambahan, dan efek penghilangan nitrogen dan fosfornya jauh melebihi proses tradisional.

Proses AOA bukan hanya merupakan "teknologi hitam" dalam pengolahan air limbah yang ditemukan oleh Akademisi Peng Yongzhen, namun juga berperan sebagai "alat peningkatan" dalam renovasi banyak instalasi pengolahan air limbah lama.

Terkait pengolahan air limbah, banyak orang langsung berpikir tentang proses AAO klasik (anaerob-anoksik-aerobik), sedangkan proses AOA (anaerob-aerobik-anoksik) secara dangkal menyesuaikan urutan zona reaksi, namun logika intinya sangat berbeda.

Proses AAO dan AOA memiliki kesamaan dalam waktu retensi hidraulik, jenis struktur, dan peralatan elektromekanis, yang merupakan kunci mengapa banyak instalasi pengolahan air limbah dapat langsung mengkonversi dari AAO ke AOA-tidak diperlukan lahan tambahan, sehingga menghasilkan biaya konversi yang rendah.

Perbedaan intinya terletak pada dua hal: pertama, waktu retensi yang lebih pendek di satu bagian dan waktu retensi yang lebih lama di dua bagian lainnya; dan kedua, perubahan pengembalian lumpur dari satu proses menjadi dua proses.

"Yang lebih pendek, lebih panjang dua" mengacu pada waktu retensi yang lebih lama di bagian anaerobik dan anoksik dari proses AOA, sedangkan bagian aerobik lebih pendek. “Waktu yang cukup pada bagian anaerobik memungkinkan bakteri denitrifikasi polisakarida (DGAOs) untuk sepenuhnya mengonsumsi bahan organik dalam air limbah, mengurangi COD dan menyimpan sumber karbon internal. Semakin lama bagian anoksik disebabkan karena laju denitrifikasi internal lebih lambat dibandingkan dengan denitrifikasi eksternal, sehingga memerlukan waktu yang cukup bagi DGAO untuk menyelesaikan proses denitrifikasi internal,” jelas Mr. Chen. Bagian aerobik yang lebih pendek mengurangi konsumsi sumber karbon internal yang tidak efektif, sehingga memastikan energi digunakan secara efektif.

Yang lebih penting lagi, prosesnya telah bergeser dari satu ke dua – AAO tradisional hanya memiliki satu jalur pengembalian lumpur, sementara AAO menambahkan jalur kembali dari tangki pengendapan sekunder ke bagian depan zona anoksik (R2 dalam diagram alur). “Jalur balik tambahan ini melipatgandakan jumlah bakteri denitrifikasi dalam tangki anoksik, sehingga meningkatkan laju denitrifikasi spesifik (laju denitrifikasi/konsentrasi lumpur); kedua, hal ini menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi DPAO, mengurangi hidrolisis lumpur dan pelepasan fosfor dari penguraian mikroba di dasar tangki pengendapan sekunder, yang mengakibatkan penurunan terus-menerus dalam total fosfor (TP) di zona anoksik dan tangki pengendapan sekunder.” Namun, Chen juga memperingatkan bahwa rasio pengembalian yang tinggi ini dapat membebani tangki pengendapan sekunder secara signifikan. Penggunaan tangki pengendapan sekunder yang ada dari AAO secara langsung mungkin memengaruhi efek pemisahan lumpur-air, yang merupakan pertimbangan utama selama proses retrofit.

Penyesuaian ini secara teoritis memungkinkan proses AAO mencapai TN limbah mendekati-nol, dan sebagian besar menghilangkan kebutuhan akan sumber karbon eksternal, sehingga secara signifikan mengurangi biaya pengoperasian dan menjadikannya "favorit baru" dalam industri pengolahan air limbah.

Tiga Keunggulan Inti Berbicara Sendiri

Skenario yang Berlaku untuk Proses AOA – Tidak semua instalasi pengolahan air limbah cocok untuk retrofit, namun instalasi yang memenuhi kondisi ini sering kali memberikan hasil yang luar biasa.

Pertama, instalasi pengolahan air limbah yang berupaya mengurangi biaya, meningkatkan efisiensi, dan beroperasi{0}}rendah karbon. Di satu sisi, proses AOA resirkulasi ganda lumpur memiliki waktu retensi aerobik yang lebih singkat dibandingkan proses lainnya, sehingga menghemat konsumsi daya aerasi. Di sisi lain, dengan meningkatkan resirkulasi lumpur di zona anoksik, sumber karbon yang tidak terpakai di dalam lumpur di dasar tangki sedimentasi sekunder dapat dikembalikan ke zona anoksik, sehingga memungkinkan daur ulang sumber karbon internal secara efisien dan dengan demikian menghemat sumber karbon eksternal.

Dengan semakin ketatnya persyaratan lingkungan, operasi rendah-karbon menjadi tren utama, menjadikan AOA, sebuah proses yang menghemat energi dan mengurangi lumpur, sangat dicari.

Kedua, instalasi pengolahan air limbah mengolah air limbah dengan C/N rendah, terutama di kota-kota bagian selatan. Limbah domestik di wilayah selatan umumnya kekurangan sumber karbon yang cukup, dan proses tradisional memerlukan penambahan sumber karbon eksternal seperti metanol dan natrium asetat untuk memenuhi standar, yang mahal dan tidak praktis. Proses AOA secara efisien memanfaatkan asam lemak polihidroksi (PHA) dan glikogen intraseluler (Gly) yang disimpan dalam tangki sedimentasi anaerobik dan sekunder oleh lumpur aktif. Secara bersamaan, volume aerasi yang lebih kecil dan waktu aerasi yang lebih pendek di bagian aerobik mengurangi konsumsi sumber karbon internal, sehingga bermanfaat untuk mempertahankan lebih banyak sumber karbon internal untuk denitrifikasi di zona anoksik.

Yang terakhir, cocok untuk instalasi pengolahan air limbah yang ingin meningkatkan pembuangan nitrogen dan fosfor. Proses AAO tradisional menghasilkan limbah aerobik dengan kandungan nitrat tinggi, dan pembuangan nitrogen melalui resirkulasi cairan nitrifikasi terbatas. AOA, dengan menempatkan zona anoksik di urutan terakhir, memberikan waktu yang cukup untuk denitrifikasi endogen, sehingga menghasilkan kandungan nitrat yang sangat rendah dalam limbah dan pembuangan nitrogen yang unggul.

Singkatnya, jika instalasi pengolahan air limbah menghadapi salah satu dari tiga masalah-sumber karbon yang tidak mencukupi, biaya pengoperasian yang tinggi, atau tekanan pembuangan nitrogen dan fosfor yang tinggi-AOA dapat dianggap sebagai pilihan yang lebih baik.

Tantangan dalam Operasional AOA Tidak ada proses pengolahan air yang sempurna, dan AOA juga mempunyai "masalah" tersendiri.

Tantangan terbesarnya adalah kemampuan beradaptasi terhadap fluktuasi kualitas dan kuantitas air. Kualitas dan kuantitas influensa dari instalasi pengolahan air limbah berubah setiap hari, sehingga memerlukan kontrol yang tepat terhadap parameter seperti waktu retensi, laju aerasi, dan aliran balik. "Misalnya, jika konsentrasi influen tiba-tiba melonjak atau laju aliran meningkat drastis, parameter awal menjadi tidak efektif. Jika penyesuaian tidak segera dilakukan, efek pengolahan akan terganggu, dan potensi-penghematan energi tidak akan terwujud," kata Mr. Chen tak berdaya. Hal ini menimbulkan tuntutan yang tinggi pada tingkat pengoperasian dan pengelolaan instalasi pengolahan air limbah.

Tantangan lainnya adalah dampak-lingkungan bersuhu rendah. Aktivitas mikroba tergantung pada suhu yang sesuai. Di musim dingin, suhu rendah secara langsung menghambat aktivitas bakteri denitrifikasi dan penghilangan fosfor, tidak hanya mengurangi efisiensi denitrifikasi namun juga berpotensi mempengaruhi stabilitas komunitas mikroba fungsional. Instalasi pengolahan air limbah di wilayah utara yang dingin yang ingin menggunakan AOA (Aerasi Otomatis) harus mengatasi-kemampuan beradaptasi pada suhu rendah. Selain menentukan parameter secara rasional, mereka juga perlu memperpanjang waktu retensi hidraulik secara tepat untuk memungkinkan penyesuaian yang fleksibel terhadap kondisi pengoperasian.

Saat ini, industri sedang meneliti cara mengoptimalkan parameter proses dan meningkatkan-kemampuan beradaptasi pada suhu rendah dan pengendalian komunitas mikroba. Namun, kekurangan kecilnya tidak menutupi kelebihannya yang signifikan. Kekuatan inti dari proses AOA terlalu menonjol, terutama bagi instalasi pengolahan air limbah yang menginginkan-peningkatan di lokasi untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi; ini tetap menjadi pilihan-yang paling hemat biaya.

Proses AOA telah menjadi "favorit baru" dalam industri pengolahan air limbah karena ini bukanlah teknologi baru yang muncul begitu saja, melainkan sebuah "solusi optimal" yang secara tepat mengatasi permasalahan industri.

Meskipun masih ada hal yang perlu diperbaiki, proses ini, yang menyeimbangkan manfaat lingkungan dan biaya operasional, pasti akan diterapkan di lebih banyak instalasi pengolahan air limbah, sehingga berkontribusi terhadap pengendalian pencemaran air.