การออกแบบ A²/O (BNR): ปริมาตรโซนแอโนโรบิก/แอโนกซิก/ออกซิก SRT และออกซิเจน

กลุ่มเป้าหมาย: วิศวกรออกแบบโรงงานบำบัดน้ำเสีย (เทศบาลและอุตสาหกรรม) ในเวียดนาม อินโดนีเซีย มาเลเซีย และประเทศไทย เวลาอ่าน: ~9 นาที เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง: การออกแบบ A²/O · คู่มือการออกแบบ

หลักการ

A²/O (แอโนโรบิก–แอโนกซิก–ออกซิก) เป็นกระบวนการ BNR: โซนแอโนโรบิกสำหรับ ฟอสฟอรัสชีวภาพ (bio-P) (PAO ปล่อย P ออกมาแล้วดูดซับเกิน), โซนแอโนกซิกสำหรับ เดนิไตรฟิเคชัน (NO₃ ถูกย่อยกลับเป็น N₂ โดยใช้ COD) และโซนออกซิกสำหรับไนตริฟิเคชันร่วมกับการออกซิไดซ์ BOD ปริมาตรรวมถูกกำหนดจาก SRT; ปริมาตรโซนแอโนกซิกถูกกำหนดจากอัตราเดนิไตริฟิเคชัน บทความนี้คำนวณ V_an, V_anox, V_oxic และ AOR

สูตรพื้นฐาน

X_v = MLSS×fv×1000 (mg/L VSS); X_{v_kg} = X_v/1000 (กก./m³) · SRT_min = 1/(μ_N,eff−b_N); SRT_d = max(SRT_min×1.1; 10) · Y_obs = y_H/(1+k_d×SRT_d) · BodRem = max(0; (S₀−Sₑ))×Q/1000 (กก./วัน) · Px_v = Y_obs×BodRem + y_N×N_oxid/(1+b_N×SRT_d) · N_was = 0.124×Px_v; N_denit = N_in−N_eff−N_was · V_an = Q×HRT_an/24 (m³) · V_tot = SRT_d×Px_v/X_{v_kg} · V_anox = N_denit/(SDNR×X_{v_kg}) · V_oxic = max(0; V_tot−V_an−V_anox) · AOR = (BodRem−1.42×Px_v) + 4.57×N_oxid − 2.86×N_denit (กก. O₂/วัน)

fv = สัดส่วน VSS/MLSS (0.7), SDNR = อัตราเดนิไตริฟิเคชันจำเพาะ (0.03–0.06 กก. N/กก. VSS·วัน), y_H=0.6, y_N=0.2, k_d=0.06/วัน, pCont = ปริมาณ P ในตะกอน (2.5 %) ความจุ bio-P = WAS×pCont; หากน้อยกว่าความต้องการ P ใช้สารตกตะกอนเสริม (ดู การเติมสารเคมีเพื่อกำจัดฟอสฟอรัส)

ตัวอย่าง

Q = 10000 m³/วัน, BOD 200→20, TKN = 45, NH₃ₑ = 5, Norgₑ = 2, MLSS = 3.5, fv = 0.7, HRT_an = 1, SDNR = 0.05, pCont = 2.5, SRT_d = 15: X_v = 3.5×0.7×1000 = 2450 (2.45 กก./m³); BodRem = 1800; Px_v ≈ 0.48×1800 + 0.2×400/(1+0.06×15) ≈ 880; N_was = 109; N_denit = 450−121−109 = 220; V_an = 10000×1/24 = 417 m³; V_tot = 15×880/2.45 = 5388 m³; V_anox = 220/(0.05×2.45) = 1796 m³; V_oxic = 5388−417−1796 = 3175 m³; AOR = (1800−1.42×880)+4.57×400−2.86×220 = 2038 กก. O₂/วัน.

5 ข้อผิดพลาดในการออกแบบ

1. SRT < 10 วัน: ไนตริฟิเคชันล้มเหลว → เพิ่ม MLSS หรือลดอัตราการระบายตะกอน
2. V_anox เล็กเกินไป: เดนิไตริฟิเคชันไม่สมบูรณ์ → NO₃ หลุดรอด; ขยายโซนหรือเพิ่ม RAS ภายใน
3. โซนแอโนโรบิกได้รับ NO₃: bio-P ล้มเหลว → รักษา RAS ภายในให้มีไนเตรตต่ำ
4. SDN สูงเกินไป: V_anox ออกแบบต่ำเกินไป → ใช้ค่าจริง 0.03–0.05
5. ลืมว่า bio-P ไม่พอ: P ส่วนเกินต้องใช้สารตกตะกอน → ตรวจ WAS×pCont เทียบกับความต้องการ

เคล็ดลับการเดินระบบ

ใช้ เครื่องคำนวณ A²/O จากอัตราการไหล BOD TKN และ MLSS เพื่อหาปริมาตรแต่ละโซน SRT และ AOR ให้เทียบกับ เคลริฟิเยอร์ปฐมภูมิ (ต้นน้ำ) และ เคลริฟิเยอร์รยอง (ปลายน้ำ) ติดตั้ง DO ออนไลน์ (โซนออกซิก), หัววัด NO₃ (โซนแอโนกซิก) และ MLSS

สรุป

A²/O: V_tot = SRT_d×Px_v/X_v, V_anox = N_denit/(SDNR×X_v), V_oxic = V_tot−V_an−V_anox และ AOR = BodRem−1.42×Px_v+4.57×N_oxid−2.86×N_denit ควบคุม SRT ≥ 10 วัน และให้โซนแอโนโรบิกปราศจากไนเตรต