Az aktíviszapos eljárás a szennyvíz és a szennyvíz kezelésére szolgáló eljárás, amelyet általában szennyvíznek neveznek, baktériumok (a biológiailag lebomló szerves anyagok lebontására) és levegő (oxigén a légzéshez) felhasználásával.
Az aktíviszap mikroorganizmusok és lebegő szilárd anyagok keverékére utal. A baktériumkultúrát a kezelési folyamatban tenyésztik, hogy a szerves anyagokat szén-dioxidra, vízre és más szervetlen vegyületekre bontja. A tipikus aktivált iszapos eljárás a következő alapvető összetevőkből áll:
1) elsődleges tisztító a szennyvízzel/ szennyvízzel együtt szállított szilárd anyagok leválasztására
2) egy reaktor, amelyben a mikroorganizmusokat szuszpenzióban tartják, levegőztetik, és érintkeznek az általuk kezelt hulladékkal
3) folyadék-szilárdság elválasztás; és
4) egy iszap-visszaforgató rendszer az aktív iszapnak a folyamat elejére történő visszavezetésére.
Az aktíviszapos eljárásoknak számos változata létezik, beleértve a levegőztetési módszer és az iszapnak a folyamatba való visszavezetésének módját is.
Az aktíviszapos eljárás szakszerű tervezés és megfelelő üzemeltetés esetén hatékony BOD-, COD- és tápanyag-eltávolítást biztosít. Maga a folyamat rugalmas, és számos módosítással az egyedi igényeknek megfelelően alakítható (pl. nitrogén eltávolítása).
A mikrobiológia és biokémia összetett keveréke, amelyben sokféle mikroba vesz részt. Az aktíviszap-üzemben (ASP) a baktériumok ragacsos anyagokat választanak ki, amelyek bevonják a szennyvízben szállított apró részecskéket. A részecskék egymáshoz tapadva gélszerű anyagból álló bolyhokat alkotnak, amelyeken és amelyekben a mikrobák léteznek. Ez a csokoládébarna színű aktív iszap. Az aktív iszapot levegőztetik az oxigén feloldása érdekében, ami lehetővé teszi, hogy a baktériumok hasznosíthassák a szerves anyagokat (BOD). A szerves anyag, vagyis a táplálék az aktív iszaphoz tapad. A vízben oldott oxigén lehetővé teszi a baktériumok számára a táplálék (BOD) felhasználását, valamint az ammónia nitráttá történő átalakítását. A medencének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a szennyvíz és az aktív iszap között elegendő érintkezési idő (tartózkodási idő) legyen ahhoz, hogy az összes kémiai változás végbemenjen.
Az aktivált iszap visszavezetése (RAS)
Amikor az aktivált iszap a folyamat végére ér, még mindig egy rendkívül aktív biomassza, de már a tisztított szennyvízzel keveredik. Az ülepítő tartályokba (másodlagos tisztítókba) szállítják, hogy lehetővé tegyék a tisztított szennyvíztől való elválasztását, amelyet a folyóba vagy valamilyen harmadlagos kezelésre lehet bocsátani. A leülepedett biomassza, az úgynevezett visszatérő aktivált iszap (RAS) ezután visszakerül a levegőztetési folyamat elejére, ahol friss szennyvizet vesz fel, hogy a folyamat újrainduljon. Ez lehetővé teszi, hogy a folyamat folyamatos ciklusban működjön.
Többlet aktivált iszap (SAS)
Mivel a friss szennyvízzel keveredő RAS fokozatos növekedést eredményez a jelen lévő aktív iszapban, minden nap bizonyos mennyiséget el kell dobni. Ezt a többlet aktivált iszapot (SAS) úgy pazaroljuk el, hogy folyamatosan kivonjuk a RAS egy részét iszapelhelyezés céljából.
Az alábbiakban egy tipikus áramlási ábra látható, amely az aktivált iszap folyamat összes összetevőjét ábrázolja
A levegőztetési módszerek:
Diffúzív levegőztetés: A szennyvízlúgot a padlóhoz rögzített diffúzorrácsos levegőztető rendszerrel ellátott mély tartályokba vezetik. A blokkokon keresztül levegőt szivattyúznak, és a kialakuló buborékfüggöny oxigénnel látja el a folyadékot, és biztosítja a szükséges keverési hatást is. Ahol a kapacitás korlátozott, vagy a szennyvíz szokatlanul erős vagy nehezen kezelhető, levegő helyett oxigént is lehet használni. A levegőt általában valamilyen fúvó vagy kompresszor állítja elő.
Felületi levegőztetők: Függőlegesen szerelt, legfeljebb 1 méter átmérőjű csövek, amelyek közvetlenül egy mély betontartály alja fölött húzódnak a szennyvízfolyadék felszíne alá. Egy tipikus akna 10 méter magas lehet. A felszíni végén a cső kúppá van alakítva, a belső felületére csigavonalas lapátokat erősítenek. Amikor a csövet forgatják, a lapátok a szennyvizet felfelé és kifelé pörgetik a kúpból, és új szennyvízfolyadékot szívnak ki a tartály aljából. Sok üzemben minden egyes kúp egy különálló cellában található, amely karbantartás esetén elszigetelhető a többi cellától. Néhány üzemben egy cellában két kúp is lehet, és néhány nagy üzemben cellánként 4 kúp is lehet.
Az általános megfontolások közé tartoznak: a szennyvíz jellemzői, a helyi környezeti feltételek (beleértve a hőmérsékletet), toxikus vagy egyéb gátló anyagok esetleges jelenléte (a folyamatba például ipari szennyvíz vagy szeptikus hulladék kerül), oxigénátadási követelmények és reakciókinetika (a rendszerben való tartózkodási idő, amely a befogadott szennyvíz minőségével és mennyiségével, a szennyvízre vonatkozó követelményekkel, az iszapkezelési követelményekkel és a fent felsorolt egyéb tényezőkkel függ össze)
.