Osad czynny jest kłaczkowatą mieszaniną utworzoną przez liczne mikroorganizmy. Ścieki i osady są dokładnie wymieszane i w kontakcie. Mikroorganizmy zużywają materię organiczną zawartą w wodzie, a następnie oddzielają osad od wody. Następnie osad jest zawracany do systemu w celu dalszego przetwarzania.
Proces dzieli się na: reakcję napowietrzania, oddzielanie-wody od osadu, powrót osadu i odprowadzanie osadu nadmiernego.
1. Zbiornik napowietrzający: Ścieki wpływają do zbiornika napowietrzającego, gdzie wprowadzane jest powietrze w celu napowietrzenia.
Mieszanie zapewnia dokładne wymieszanie ścieków i osadu czynnego; tlen jest dostarczany do mikroorganizmów; bakterie tlenowe konsumują ChZT i materię organiczną; bakterie nitryfikacyjne przekształcają azot amonowy w azot azotanowy.
Wizualnie kłaczki są żółtawo-brązowe, kłaczkowate i mają dobre właściwości sedymentacyjne.
2. Osadnik wtórny - Osad-Oddzielanie wody: Zmieszany ług przepływa grawitacyjnie do osadnika wtórnego, a napowietrzanie i mieszanie zostają zatrzymane. Kłaczki osadu czynnego osiadają grawitacyjnie w dół. Przezroczysta górna warstwa to oczyszczone ścieki, które można usunąć lub poddać dalszej obróbce.
3. Powrót osadu: Większość osiadłego osadu jest pompowana z powrotem do przedniego końca zbiornika napowietrzającego za pomocą pompy powrotnej. Funkcja: Ciągłe uzupełnianie zbiornika napowietrzającego mikroorganizmami zapewnia stabilne stężenie bakterii, umożliwiając ciągłą pracę systemu. Bez przepływu wstecznego mikroorganizmy są stale zmywane przez przepływ wody, co powoduje szybkie załamanie się systemu.
4. Zrzut nadmiaru osadu: Mikroorganizmy zużywają ścieki i rozmnażają się, co prowadzi do zwiększenia ilości osadu. Nadmiar osadu należy okresowo usuwać; ten osad nadmierny nazywany jest osadem nadmiernym i jest przesyłany do sprzętu do odwadniania osadu w celu oczyszczenia.
Zbyt mały zrzut: Stężenie osadu jest zbyt wysokie, co łatwo powoduje pęcznienie osadu i osad pływający.
Zbyt duży zrzut: Stężenie osadu jest zbyt niskie, co skutkuje niewystarczającą liczbą mikroorganizmów i nieodpowiednim oczyszczaniem.
Cały proces: Napowietrzanie → Sedymentacja wtórna → Cofanie się osadu → Zrzut nadmiaru → Usuwanie azotu i fosforu
1. Etap beztlenowy (brak tlenu): Bakterie denitryfikacyjne przekształcają azot azotanowy w azot gazowy, który ucieka, osiągając całkowite usunięcie azotu.
2. Etap beztlenowy (bez tlenu): bez tlenu, bez azotu azotanowego: bakterie gromadzące-polifosforany uwalniają fosfor.
3. Napowietrzanie tlenowe: bakterie gromadzące-polifosforany agresywnie absorbują fosfor; na koniec fosfor jest usuwany z układu poprzez odprowadzanie osadu nadmiernego.
Typowe anomalie i ich zrozumienie:
Spulchnianie osadu: Nadmierny rozwój bakterii nitkowatych prowadzi do słabego osadzania osadu i jego unoszenia się w osadniku wtórnym.
Zatrucie osadów: Substancje toksyczne w dopływie powodują masową śmierć drobnoustrojów, co skutkuje niepowodzeniem oczyszczania.
Nadmiernie wysoka zawartość rozpuszczonego tlenu: Sam osad ulega utlenieniu, co prowadzi do zmniejszenia objętości osadu; Nadmiernie niski poziom rozpuszczonego tlenu (DO) uniemożliwia mikroorganizmom spożywanie wystarczającej ilości składników odżywczych, co skutkuje niewystarczającym poziomem ChZT i azotu amonowego.