脱氮除磷技术.ppt

脱氮除磷技术 -ab法 智人作品 什么是ab法？ 污水处理中的“ab法”工艺，简言之就是分 作a和b“两阶段曝气”处理工艺，每个阶段 都有相互隔离的和独立的曝气过程和泥水 分离过程，对于活性污泥的回流，也是相 互隔离的，a段沉淀池所产生的活性污泥回 流到a段曝气池，b段沉淀池所分离出来的 活性污泥回流到b段曝气池内。 ab法的由来 ab工艺是吸附生物降解（adsorption- biodegradation）工艺的简称。这项污水生物 处理技术是由德国某工业大学卫生工程学院 的botho bohnke教授为解决传统的二级生物 处理系统：即：预处理初沉池曝气池二 沉池。早期污水处理工艺存在去除难降解有 机物和除氮脱磷效率低下，及投资和运行费 用过高等问题。在对两段活性污泥法和高负 荷活性污泥法进行大量研究的基础上，于70 年代中期所开发，80年代初开始应用于工程 实践的一项新型污水生物处理工艺。 ab法的工作原理 1.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。 2.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。a段主要是通过吸附絮凝作用 来除去水中的有机物，实验和工程实践表 明：a段以絮凝吸附去除的有机物大约占 去除总量的65%。 b段主要是世代期长的 真核微生物，能够保证 出水水质，b 段对有机 物的去除机制与普通活 性污泥法相似。 ab法工艺的特点 (1)不设初沉池，污水经排水系统直接进入 a段曝气池，使整个排水系统起到一个生物 选择器的作用；为a段生物反应池提供了与 原污水相适应的微生物种群。 (2)a段吸附曝气池在高负荷、短泥龄条件 下运行，微生物处于对数增殖期，繁殖较 快，活性高。b段曝气池以中低负荷运行， 整体有利于避免污泥膨胀现象的发生。 (3)a段和b段串联运行，各自设沉淀池， 单独回流，将a段和b段污泥严格分开， 形成各自的特征生物菌群。 (4)a段主要是利用以物理化学作用为主导 的吸附作用去除污水中的污染物质。因 此，对负荷、ph值、温度及毒物有一定 的适应能力。 ab法有哪些优缺点呢？ ab法工艺的优点 具有优良的污染物去除效果，较强的抗 冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投 资及运转费用较低等。具体优点如下： 1.对有机底物去除效率高。 2.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。 3.有较好的脱氮除磷效果。 4.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工艺的缺点 1.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。 2.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。 。 3.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。 ab法工艺在我国的历史 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法”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。 第三阶段：自上世纪80年代起，国内逐步开 始将“ab法”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法的控制 a段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普 通活性污泥法的50100倍，污水停留时间只 有3040min，污泥龄仅为0.30.5d。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。 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25h，污泥龄较长，且一般为 1520d。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。 ab法与脱氮除磷的效果 ab法工艺对氮、磷的去除以a段的吸附去 除为主。 1.污水中的部分有机氮和磷以不溶解态存在 ，在a段生物吸附絮凝的作用下通过沉淀转 移到固相中，同时生物同化也可以去除一 部分以溶解态存在的氮和磷。传统的ab法 工艺的总氮去除率约为30%40%； 2.对磷的去除以a段的高效吸附絮 凝作用为主，a段对磷的去除率约 为35%50%，是传统一段活性污 泥法的两倍以上；剩余的磷进入b 段用于b段的微生物的合成而得到 进一步去除。这样ab法工艺整体 显示出了比传统活性污泥法高的氮 、磷的去除效果。 ab法由于自身组成上的特点，决定了其对氮 、磷的去除量有限，主要表现在以下两个方 面： 首先，生物脱氮过程包括硝化和反硝化两个 部分，最终使氮以气态的形式释放到大气中 而达到从污水中去除的目的。由于a段对bod 的去除率高而对氨氮去除的很少，使得进入b 段的bod/n值降低，这样有利于硝化菌的生 长，使b段充分完成硝化过程；由于常规的ab 法工艺没有反硝化过程，虽然氨氮得到去除 ，但是导致了硝态氮的增加，硝态氮的存在 使出水依然难以达到污水排放对氮含量的要 求。 其次，对于磷来说，传统的ab法工艺不 能为聚磷菌提供优势生长的厌氧/好氧条 件，因此不能充分发挥生物除磷的作用。 磷的去除主要是利用a段的吸附絮凝作用 ，主要去除的也是以悬浮态存在的磷。但 城市污水中以悬浮态存在的磷的比例有限 ，因此磷的去除率也有限。虽然ab法表 现出比普通活性污泥法好的除磷效果，但 出水也很难达到对磷的排放标准的要求。 那，针对这个问题如何解决呢 ？ 对于ab法工艺来说，它不具备同 时脱氮除磷的条件，对氮、磷的 去除率很难进一步提高. ab法优化脱氮除磷的改进设想 目前对ab法工艺优化脱氮除磷改进、运用 在实际工程中并取得良好效果的admont 工艺和泰安污水处理厂的 a+a2/o工艺，主 要是在原有的基础上对b段进行了改造，但 是没有充分利用高负荷、短泥龄条件下的a 段的生物除磷潜力。 改进思路及设想 为了充分利用a段的除磷作用，按照a/o 除磷和a/o脱氮的思路分别对a段和b段进 行改进，即在原来的a段前加一个厌氧池 ；厌氧池水利停留时间按1h左右设计。b 段也按a/o方式运行。具体工艺流程如下 图所示。 改进工艺的可行性 a/o法工艺在高效生物脱氮除磷中的作用 已经形成了一套完善的理论和处理模式。 污水在管网系统中经历了厌氧或者缺氧过 程，进入a段厌氧池与a段沉淀池回流的污 泥混合后很快便进入厌氧状态，部分难降 解的有机物在厌氧水解条件下转化成小分 子易降解的有机物，提高了污水的可生化 性能。 同时除磷菌在大量的溶解性易降解有机 物存在的条件下完成厌氧释磷过程，混 合液进入a段吸附曝气池后，除磷菌又 在好氧条件下完成了过量吸磷。部分以 悬浮态存在的磷也可以通过吸附絮凝作 用进入到污泥中。污泥在经过沉淀后通 过剩余污泥的排放达到去除磷的目的。 上