AB两段活性污泥法.ppt

,AB两段活性污泥法,环境工程专业07级 A组,小城镇污水处理厂概况 AB工艺介绍 AB工艺的主要特征 AB工艺的工作机理 AB工艺的实际应用 AB工艺应用前景,AB两段活性污泥法,小城镇污水处理厂的特点,人口少、负担的排水面积小，处理规模小，一天内水量、水质变化系数大； 产业结构及气象条件的区域特征差异较大、水质、水量选择的通用性较差； 经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的实用技术少； 由于处理规模小而造成工程建设费及运行费用相对较高； 希望自动化程度较高，但同时技术人员缺乏，难以保证较高自动化要求； 一般在城镇小区或企业内修建，其占地往往受限制，处理单元应尽量布置紧凑； 由于规模小，从工艺合理性考虑一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。,城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002,注：下列情况下按去除率指标执行：当进水COD 大于350mg/L 时，去除率应大于60%；BOD 大于 160mg/L 时，去除率应大于50%。括号外数值为水温120C 时的控制指标，括号内数值为水温120C 时的控制指标,成 分,净水厂 污水厂,大量无机物 少量有机物,氮磷钾等有机营养成分 病原微生物、寄生虫卵 重金属,污泥的来源,城市污水厂所产生的污泥量约为处理水体积的0.5%左右，含水率99%左右。,污泥来源,AB两段活性污泥法由来及发展,工艺由来,AB法工艺由德国B0HUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约2040分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。,AB法工艺流程设计充分考虑了微生物种群的特征，使各类微生物各尽其用。由于进人污水处理厂的污水管渠也进行着细胞增长、适应和选择等生物过程，从而在原污水中产生一种活性较大的微生物，传统活性污泥法通过设置初沉池将这些微生物去除并在消化池中处理，而AB法不设初沉池，A段曝气池是一个敞开的不断由原污水中微生物更新的生物动力学系统，曝气池中的细菌完全处于对数增长期，加之A段负荷高，泥龄短，为增长速率较快的微生物提供了合适的条件。因此A段曝气池的停留时间很短，通常只需30分钟，但BOD，的去除率可达40一60%oA段的高负荷以及细菌繁殖不受限制的特性，决定了A段具有很强的耐冲击负荷能力。AB两段的污泥回流系统截然分开，在B段低负荷运行，泥龄较长，SVI值较低，沉淀池的固液分离效果较好，B段曝气池中有较高级的原生动物存在，对于提高污水出水水质起着重要的作用。,AB工艺在我国的发展历史,第一阶段：上世纪70年代末至80年代初期，我国许多专家学者对AB 工艺的特性、运行机理及处理过程和稳定性等方面，进行了深入全面和系统的研究，对AB工艺在我国的应用和推广起到了积极作用。 第二阶段：上世纪70年代末至80年代，我国许多大专院校纷纷开设专题研究课程，尤其是设计研究部门也对AB法处理城市污水、工业废水进行规模化的实验研究，为AB法的工程设计和工程应用取得了大量的数据和实践经验，为其在我国的工程应用起到了十分关键的作用。,AB法工艺在我国的研究和应用大致经历了以下三个阶段：,第三阶段：自上世纪80年代起，国内逐步开始将AB工艺应用到城市污水处理和工业废水处理工程中，已建成相当数量的AB法工艺的城市污水处理厂，成效显著，取得了十分可观的社会效益和环境效益。,AB法已被许多国家所采用，如德国、荷兰、丹麦、奥地利、法国等国家。 我国近几年相继在泰安、淄博、青岛等城市污水处理中采用AB法技术。,AB两段活性污泥法的特点,不设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成A段。A段是AB工艺的主体，对整个工艺起关键作用。在连续工作的A段曝气池中，由外界不断地接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能力的短世代原核微生物，在食物充足的条件下，新陈代谢很快，能较迅速地克服出现的失活和不可逆转的损害作用，大大提高处理工艺的稳定性。 A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法50-100 倍，污水停留时间只有30-40min，污泥龄仅为0.3-0.5d。污泥龄较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A 段对水质、水量、PH 值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。,A段和B段各自拥有自己独立的回流系统，这样两段分开，有各自独特的微生物群体，处理效果稳定。A段的微生物特性使吸附池的活性污泥表现为:,-有较强的絮凝、吸附和降解有机物的能力。 -COD有较高的降解度，使之降解为易生化处理的BOD物质。 -适应性强，耐进水水量、水质、pH等的变化，有抗冲击负荷的 能力。 -A段不仅能去除一部份有机物质，而且能起调节和缓冲作用。,A段采用高污泥负荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，将污水中的有机物吸附于活性污泥上，进而降解。产生的大量生物污泥在中间沉淀池内沉下，大部分有机物质以剩余污泥方式排除系统外。在A段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大约40%的有机物。 B段由曝气池和二次沉淀池组成。 经过A段后，污水的冲击负荷 (水质、水量等)已不再影响B段，污水往水质、水量方面是比较稳定的，B段的净化功能得以充分发挥。经A段处理后残留于污水中的有机物在B段继续氧化，达到较高的污水处理效率，并获得良好的出水水质。 B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2-5h，污泥龄较长，且一般为15-20d。在B 段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。,了解了AB两段活性污泥法的基本特征，相比其他的处理工艺 那AB两段活性污泥法有哪些优点？ 有哪些需要改善的地方？,AB两段活性污泥法优点分析,对有机底物去除效率高。 系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 有较好的脱氮除磷效果。 节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%-25%。,AB工艺法与传统活性污泥法比较,有机物去除率高，对于一般城市污水，BOD去除率可达95%，COD去除率90%左右，而且出水水质稳定。 A段细菌具有很高的繁殖和异变能力，对进水的有机物冲击、PH冲击、有毒物质冲击具有很强的缓冲能力，为B段微生物生长提供了良好的环境，使出水水质较稳定。 A段在短时间内通过絮凝、吸附、沉淀等物理一生物化学反应可去除污水中50%以上的BOD, 减少了B段的有机负荷，缩短了污水总的曝气时间，节省了总的曝气池体积。 A段可在兼性条件下运行，有利于提高原污水的可生化性，从而使部分难降解的物质降解，提高COD去除率。 B段产泥量低，泥龄长，有利于消化菌生长，合理调节A段的BOD5去除率，可为反硝化创造良好条件，因此有较好的脱氮效果。 操作运行灵活，根据不同季节的出水水质要求，可灵活运行A段或AB两段，从而降低运行费用。,AB两段活性污泥法需要改善的地方,A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%-60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。 污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。 增加了一套污泥回流系统，A段污泥产量多，污泥处理系统容量大，但A段污泥的有机物含量高，沼气产量增加。,各构筑物以及相关操作的作用,1.格 栅:一种截留废水中粗大污物的预处理设施 2.曝气池：微生物降解有机物的反应场所 3.二沉池：泥水分离 4.污泥回流：确保曝气池内生物量稳定 5.曝 气：为微生物提供溶解氧，同时起到 搅拌混合的作用,XG型旋转式 格栅除污机,格栅除污机,曝气沉砂池,沉砂池池底,集砂槽,曝气装置,二沉池,曝气装置,AB工艺工作机理,开放式系统原理 AB工艺中不设初沉池，从而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并连续不断的更新，使A段形成一个开放性的、不断由原污水中生物补充的生物动态系统。 微生物的生物相及其特性 A段内微生物活性强、世代期短、具有很强的吸附能力。 当A段以兼氧的方式运行时，由于供氧较低，高活性微生物为了满足自身代谢能量的要求，被迫对在好氧条件下把不易分解的有机物进行初步分解，起到大分子断链的作用，使其转化为较小分子的易降解有机物，从而在后续的B段好氧曝气中易于被去除。B段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。,A级对BOD、COD和SS的去除,实际上AB工艺是由城市排水管网和污水处理厂构成的处理系统。城市居民连续不断地排泄细菌，其中约5-10%的细菌能在好氧/兼性厌氧条件下存活和增殖。在排水管网中发生细菌的增殖、适应和选择等生物学过程，使原污水中出现生命力旺盛、能适应原污水环境的微生物群落。因此，城市污水实质上是污染物和微生物群体的共存体。在AB工艺的A级中充分利用了原污水中存在的生物动力学潜力。泰安市污水处理试验中观测到的现象表明，A级对BOD和COD的去除不是以细菌的快速增殖降解作用为主，而是以细菌的絮凝吸附作用为主。静态试验表明原污水中存在大量已适应原污水的微生物，这些微生物具有自发絮凝性。当它们进入A级曝气池后，在A级内原有菌胶团的诱导促进下很快絮凝在一起，絮凝物结构与菌胶团类似，絮凝的同时絮凝物与原有的菌胶团结合在一起，成为A级污泥的组成部分，并具有较强的吸附能力和极好的沉降性能。被絮凝的微生物量与A级污泥浓度有关，污泥浓度低于1g/L时，絮凝效果差。与絮凝吸附发生的同时，微生物出现程度有限的增殖，这种增殖可能与A级污泥的促絮凝作用(或物质)的产生有关。,A级中由进水微生物形成的污泥浓度Xi可按下式计Xi=QSQ c /V Q进水流量； Q c A级的泥龄； SA级截留的微生物量； VA级曝气池体积。,A级对难降解物质的去除,当进水是城市生活污水与工业废水的混合水或只是工业废水时，污水中往往含有许多难降解物质，比如多环芳香族的化合物、卤代烃。若完全用好氧方法处理，不仅消耗大量氧气，而且BOD去除往往达不到所要求的指标。当进水中难降解物质含量高时，A级实行缺氧运行，在这种情况下，A级中的一部分微生物能通过厌氧消化和不完全氧化等方式把BOD5检测不出、COD可以检测出的难降解有机物转化成BOD5易检出的易降解有机物，这种转化在好氧条件下往往难以实现。,AB工艺与氮、磷去除,由于水体富营养化和水资源短缺问题日益严重；许多污水必须经过除磷脱氮处理，然后排入水体或回用。如果用其它工艺取代AB工艺的B级，可以使AB工艺具有深度处理效果。,具有脱氮功能的AB工艺 A级对氮和有机物的去除比常规机械处理高许多倍，明显改善了B级的硝化条件，使B级污泥中硝化菌比例明显提高，硝化速率随之大幅度提高，曝气区体积可以相应降低。对反硝化来说，可以通过改变A级的污泥负荷和运行方式调节A级的去除率，使反硝化所需的BOD5/TN比值(3左右)得到最优调节。试验结果表明B级污泥中，反硝化菌比例比常规生物脱氮系统的污泥高，反硝化率高2-3倍，例如，ARAkrefeld污水处理厂的B级污泥在无外加碳源的情况下反硝化速率为6.3mgNO3-N/gMLSSh。由于具脱氮功能的AB工艺硝化和反硝化速率高，工艺总体积比常规生物脱氮工艺节省20%左右。 具有脱氮功能的AB工艺 由于污泥含磷量较高，排泥量大，A级能去除进水总磷的20-50%。如果把B级换成厌氧/好氧(A/O)除磷工艺，工艺终沉出水的磷浓度将很低(0.5mg/L以下)。也可以在B级中增设化学法除磷。前者的投资费用比普通活性污泥法低10%左右，后者则高5-20%。前者的运行费用比普通活性污泥法低10-20%，后者则高10%以上。 AB工艺与生物除磷脱氮工艺的结合 工艺流程由A级加生物除磷脱氮工艺(如A/A/C改良工艺)构成。对原污水水质波动大，BOD5和BOD5/TN比值高的污水来说，这类工艺不但能保证处理效果达到要求，而且工艺稳定性高、节能效果明显。,AB工艺的实施,AB两段活性污泥法的设计,按照一定程序城市污水处理厂工艺设计； 使用工具书和参考资料，进行工艺设计； 使用计算机绘图，掌握CAD等制图软件； 利用所学专业技能知识，对AB工艺设计。,AB工艺的设计要点,A级正常运行的必要条件是原污水中必须有足够的已经适应该污水的微生物。在城市污水中，这些微生物基本上来自人类排泄物。由于A级的去除效率高低与进水微生物量直接相关，因此A级之前不宜设置初沉池。在工业废水和某些城市污水中，已经适应污水环境的微生物浓度很低或微生物絮凝性很差，A级效率明显下降。对这类污水来说，不宜采用AB工艺。为了充分利用絮凝性和吸附效应，保证A级高效运行，A级停留时间最好控制在25-30 分钟，停留时间增加反而不利。A级的最佳污泥负荷是3-4kgBOD5/kgMLSSd。污泥浓度过低或过高对A级运行均不利，控制在2-2.5g/L效果较佳。泥龄的控制取决于污水特性和A级的污泥浓度，在A级中污泥浓度基本上与泥龄成正比关系，最佳泥龄控制应通过试验或生产实践求得。,A级污泥沉降性能极佳，SVI值低于50，因此中间沉淀池水力停留时间，可控制在1.5h以内，污泥回流比控制在70%以内。 B级的设计与常规方法相同，必须注意的是，设计B级时，进水水质应采用A级出水水质。 设计高级AB工艺时，应保证B级进水的BOD5/TN比值3。对BOD5/TN在3左右的污水来说，设置A级对生物除磷脱氮不利，不宜采用高级AB工艺(物理或化学法除磷除氮例外)。 在国内，污泥处置是一个令人头痛的问题。由于AB工艺产泥量大，合理解决污泥处置问题，有助于AB工艺的推广应用。也就是说污泥问题是AB工艺推广应用的主要障碍。,AB法工艺注意事项,A段在运行时易出现恶臭，原因是A段在超高负荷下工作，使A段曝气池在缺氧、甚至是厌氧条件下运行，导致产生硫化氢等恶臭气体，因此A段一般应加设封盖，并将其中的污染空气用通风机抽送至生物过滤器中净化后再排入大气，过滤器的填料由木片或树皮组成，经过一定时间运行后，其表面上生长和形成生物膜，当污染空气流经其中时，恶臭物质与生物膜接触，在好氧条件下氧化降解而消除恶臭。当要求AB法脱氮除磷时，A段一般不宜有过高的BOD5去除率，否则会B段进水的碳氮比偏低，不能有效地脱氮。,聚氨酯等高聚物 （PU）革基布废水处理,乌鲁木齐市河东污水处理厂,AB生化法在味精废水处理中的应用,NO.1,NO.2,NO.3,AB法污水处理技术的应用,乌鲁木齐市河东污水处理厂工程概况,乌鲁木齐市河东污水处理厂是利用北欧投资银行(NIB)和北欧发展基金联合贷款建设的大型现代化城市污水处理厂，贷款总额为1000万美元。本项目主要工艺、电气及自控设备由芬兰YiT公司和瑞典EmiL一LUNDGREN公司提供，并由其提供概念设计。 污水处理厂位于乌鲁木齐市北郊东戈壁农场东南侧。占地20公顷，并预留10x104m3/d规模发展用地10公顷，预留污泥干化场用地5公顷。日处理污水量20 x 104m3/d，一次建设。其中工业废水量约占58%，生活污水量约占42%。排水流域内规划人口118.2万人(2020年)。该区域的工业主要是机械，建材、化学、电力、食品、纺织、煤炭、造纸等。 该厂于1995年8月动工兴建，1997年7月污水处理系统建成并投人试运行，1999年6月全面建成投产，2000年7月自治区验收领导小组通过验收，目前运行情况良好。该项目概算投资3.09亿元，实际工程总投资2.9957亿元。,乌鲁木齐市河东污水处理厂污水水质,乌鲁木齐市河东污水处理厂处理工艺,原污水中工业废水比例高，COD值较高，BOD5/COD比值较低，污水可生化性较差，采用AB法工艺，利用A段兼性厌氧条件，去除部分难降解物质，增加B段BOD5/COD值，提高原污水的可生化性。 原污水水质变化大，采用AB法工艺，利用A段细菌具有很高的繁殖和异变能力，对原污水水质的变化冲击具有很强的缓冲能力。为B段微生物生长提供了良好的环境，使出水水质稳定。,经过技术经济比较污水采用AB 两段活性污泥法处理工艺。污泥采用一级中温消化，二级污泥浓缩，机械脱水处理工艺。沼气用于驱动鼓风机及燃气锅炉，多余沼气通过火炬在大气中燃烧。,本工程经污水处理厂处理后污水，在夏季灌溉期用于农灌，冬季非灌溉期贮存于水库，其出水水质要求是不同的，采用AB法工艺，利用其操作运行灵活的特点，可根据不同季节出水水质要求，灵活运行A段、B段或AB两段，从而降低运行费用。 利用A段在短时间内通过絮凝、吸附、沉淀等物理一生物化学反应可去除污水中50%以上的BOD5，减少B段曝气池容积，节省基建投资，降低能耗。 采用污泥消化工艺产生的沼气热值高，是较好的燃料，利用沼气直接驱动鼓风机及沼气锅炉。从而节约了电能和热能。并回收沼气发动机的热能用于消化池污泥加热，可进一步节约能耗。,乌鲁木齐市河东污水处理厂工艺设计,格栅间、沉砂池 格栅间中设粗格栅和细格栅，粗格栅栅条间距75mm，由人工清除污物。细格栅栅条间距lOmm，据栅前、栅后水位差及由时间继电器定时进行清污。细格栅拦截的污物，通过机械清除至皮带输送机，然后至栅渣压榨机脱水后运走。 曝气沉砂池共2组，每组分两格，污水停留时间3.Omin，水平流速0.1m/s,需气量0.33m3/ minm，每组池设一套桥式移动刮砂机，将池底砂粒刮至砂坑，然后由砂泵将砂粒提升至砂水分离器脱水后，通过螺旋输送器运走。 A段曝气池 污泥负荷2.36kgBOD5/kgMISS，容积