AB工艺的运行原理与特性

AB工艺的运行原理与特性摘要：目前，AB法在欧洲已经得到广泛应用，近年来，国内有关单位也对AB法进行了研究，并取得了一些成果，实践证明该工艺是近代污水处理技术中的一项新发展。本文就AB工艺的运行原理与特性给予了阐述。关键字：AB工艺原理特性一、前言目前，AB法在欧洲已经得到广泛应用，到1987年止，已经有22家AB法污水处理厂投产，21家在建设和规划中。近年来，国内有关单位也对AB法进行了研究，并取得了一些成果，实践证明该工艺是近代污水处理技术中的一项新发展。AB工艺由A级曝气池、中间沉淀池、B级曝气池和最终沉淀池组成。AB工艺的主要特征是:1.A级污泥负荷很高，B级污泥负荷较低。2.A级和B级的微生物群体特性明显不同，并通过互不相关的两套回流系统严格分开。3.不设一沉池，使A级成为一个开放性的生物动力学系统。4.A级可以根据污水组分的不同实行好氧或缺氧运行。AB工艺的典型设计参数表1学级别驴F/M坊kgBOD念5捐/kgMLS叛S·d宁水力停留时关间涨h闻MLSS偶g/L摊泥龄永DO缎A钟级叔2桑～克6孟0.5串2.0蔑4个～米10h粗0.城2洲～粒0.7姜B颗级甘0.1恩0农～腾0.30熊2列～昨4栏3.5辩1踢5库～响20d锤0.壶7夸～捆1.5二、AB工艺的运行机理1.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。根据泰安市污水处理试验，进水中以SS形式表达的微生物量按150mg/L计，A级出水微生物量为70mg/L。那么A级中由进水微生物形成的污泥浓度Xi可按下式计算:Xi=Q△SQc/V式中:Q——进水流量；Qc——A级的泥龄；△S——A级截留的微生物量；V——A级曝气池体积。将各项数据代入上式:Xi=4L/h×80mg/L×10h/2L=1600mg/L。A级的实际污泥浓度为2000mg/L，也就是说A级污泥中进水微生物占80%左右，仅20%左右由增殖作用产生。因此，A级中絮凝去除占A级BOD去除的65%左右，吸附和增殖导致的去除约占35%。增殖作用去除的BOD基本上是溶解性BOD。饼消片2.务A府级对难降解物趟质的去调除省及当进水是鸟城市生活污水炎与工业废水的救混合水或只是洪工业废水时，晃污水中往往含呜有许多难降解敢物质，比如多野环芳香族的化缠合物、卤代烃峰。若完全用好竭氧方法处理，沫不仅消耗大量哥氧气，而谈且画BO护D设去除往往达不里到所要求的指邀标。当进水中栽难降解物质含臣量高时岁，聋A支级实行缺氧运称行，在这种情苹况下纺，崇A便级中的一部分跪微生物能通过分厌氧消化和不梁完全氧化等方椒式站把翠BOD5桶袭检测不出宝、功CO抛D泼可以检测出的删难降解有机物盈转化涛成丧BOD5狗北易检出的易降楼解有机物，这喇种转化在好氧梁条件下往往难言以实现薄。故液眉叼3.吧A闹级的抗冲击负舞荷能啄力减匀补取A由级中的微生物馆群体对有机污予染物和毒物的踢冲击负荷有显悲著的缓冲能力潮，冲击负荷停挡止筛后征A火级能很快地恢角复正常，因昌此贵A抖级的存在使进猾水水质的变化县、污染物和有谣毒物质的冲击劣负荷不影响后沾续工艺的稳定醋运转纽。敬倦爹裕A丝级的抗冲击负乱荷能力除了与薄吸附作用有关掌外，还与下面抽两种生物学过肝程密切相关愤。式纱惹巾(1摔)绝微生物突鬼变涂杜活性污泥颜中的任何细菌械群体都能以各虚种各样的方式恩对环境变化作渔出反应。新环陵境形成的初期撞，不适应新环笨境的细菌死亡罩，随后从系统犹中消失。与此止同时，新环境嫌为其它细菌的恢优势增殖提供虫了有利条件。嚼适应性细菌的病重要来源是突豪变，致突变物痛质能导致突变脂，即遗传物质地发生变化。这狡些突变中仅千鸣分之一是能存愉活的正突变，的其余都是致死咬突变。考虑份到声A邮级内活性污泥记中细菌数量很斯高，在每一人影口当量中每日为出币现严7.5×10轻5裂农个正突变是可寇能的。拒除舌X市射线逃和参Y很射线外，亚硝器酸盐等化学物口质也是诱变物云质。污水中普国遍存在的酸、烫碱和有毒物质擦的长期影响也检能诱发突变。之突变为活性污看泥适应新环境臣、降解难降解咸物质提供了生终物遗传学基础响。新而旺A蝴级污泥对毒物就的抗性则来源公于坟:西泻照(2嗽)办质粒的转帮移失怒在医疗方鼓面，质粒转移凝往往造成抗药算性基因的迅速应传播，从而造饲成医疗困难神，肥A各B葱工艺中黑的嫩A局级环境特别有曾利于质粒的转阳移。质粒是环类形述的副DN具A餐分子，它们不粒受染色体支配答，能侵入菌体牙并利用菌体的才复制系统自我夺复制增殖。质史粒普遍携带抗蚀性基因，有的着质粒还携带一克般细菌不具备奏的特殊基因，思如降判解藏PC周B葡的基因。众多另的质粒构成了率细菌的抗性基惧因库和降解特助殊有机物的基炮因库。在选择外性工艺环境引中法(若如冲击负预荷兄)北，质粒的抗毒格性基因和降解祸特殊物质基因弓赋予细菌明显忍的优势。在正级常的细胞分裂敞中，质粒能传剩给子细胞。质俱粒还能通过接茄合作用以携质寨粒细菌转移到第无质粒细菌内通，接合过程不闻受细菌种属和蝇质粒来源的限畜制挤，莫A讯级中高密度悬蚂浮细菌的存在五对接合有利。欣在宝A飘级中占优势地室位的肠道细菌拳的接合过程需粱花团费椅1.5-2.忠0同h薯。假您设程A贿级泥龄珍为爸8难h之，那么速在琴A久级微生物中至趋少能发设生午4疗次接合，在此享期间早约能10锣%诚的细菌受到质险粒侵入。质粒迟在活性污泥中夜的传播，提高数了活性污泥对堆环境变化、特丰别是化学变化达的抗性。对污菌水处理拍厂敞(怒特别是工业废循水处理肢厂类)邀来说，处理效瓣果和工艺稳定世性的好坏与质祥粒的存在与否紧密切相关养。榆术已惑4.A睬B脚工艺与氮、磷胖去然除克艺由于水体抚富营养化和水铺资源短缺问题吉日益严重；许设多污水必须经裤过除磷脱氮处伶理，然后排入雪水体或回用。咽如果用其它工仅艺取禾代增A遥B拒工艺波的神B多级，可以扬使拣A原B层工艺具有深度陶处理效果蔬。鹰驱绩决(1粒)轻具有脱氮功能薄的隔A因B独工何艺庆乘在这类工支艺中犬，森B贞级由好氧工艺铃变成前置反硝膛化工越艺饼(廊例如缺抢氧详/节好氧工桂艺虽)协。翻划划席A巾级对氮和有机杠物的去除比常蝶规机械处理高熟许多倍，明显耳改善摘了广B茂级的硝化条件狭，参使楼B碰级污泥中硝化践菌比例明显提宾高，硝化速率往随之大幅度提叔高，曝气区体难积可以相应降丘低。对反硝化胶来说，可以通狡过改秤变项A掉级的污泥负荷碧和运行方式调周节币A丝级的去除率，公使反硝化所需风的朵BOD5遮/T锁N理比馆值岸(该3秀左启右起)优得到最优调节腰。试验结果表挺明住B听级污泥中，反昂硝化菌比例比咳常规生钉物脱氮系统的刑污泥高，反硝剩化率典高喊2~塘3趣倍，例如储，钓ARAkre刮fel酒d批污水处理厂何的桶B术级污泥在无外慎加碳源的情况搅下反硝化速率搁为理6.3mgN抗O3-N到/gMLSS匀·葵h忙。由于具脱氮蛇功能眨的撕A捡B其工艺硝化和反雕硝化速率高，锐工艺总体积比茄常规生物脱氮托工艺节烦省着20守%樱左右脾。缩焰鲁捞(2革)令具有除磷功能技的干A维B纯工航艺锻抹由于污泥手含磷量较高，千排泥量大搬，饰A纠级能去除进水顺总磷展的补20~50喷%脸。如果配把德B肃级换成厌阵氧披/雀好劲氧字(A/O丹)轰除磷工艺，工瓶艺终沉出水的乳磷浓度将很浆低俗(0.5mg接/想L怪以搁下样)宵。也可以值在仇B丹级中增设化学向法除磷。前者牲的投资费用比侍普通活性污泥邀法驶低草10醉%弦左右，后者则榨高巡5~20中%您。前者的运行容费用比普通活俊性污泥法凳低筑10~20竭%辅，后者则化高嫁10倘%咱以上炸。爬邀站炸(3)A什B转工艺与生物除什磷脱氮工艺的孟结酬合栽繁泰安市污辜水处理厂将采调用这类工艺，沃工艺流程旺由余A搭级加生物除磷污脱氮工葱艺择(态如爹A/A/拳C证改良工淘艺遭)市构成。对原污宏水水质波动大碍，腹BOD5故四和混BOD5启/T爪N饭比值高的污水地来说，这类工伶艺不但能保证滨处理效果达到占要求，而且工狂艺稳定性高、脾节能效果明显郑。坟艘三荷、谷A摊B致工艺的技术经顾济分析及其在元我国应用的可醒能幸性乖转试验和生词产性实践已经仪证苏实联A君级能去敢除哨40~50案%击，甚五至愈70者%胞的谷BOD5痰泰和叼10-30包%膝的总氮，使工拿艺过程耗氧量蛋减嗽少墓30-40便%笛，总运行费用君下缩降虹20期%换左右，基建投堆资降慈低租15-20慢%认，处理效果优色于常规工艺，染具有良好的经波济效益和环境骂效益捆。渐万具有高级怎处理功能田的片A饰B涨工艺与其它高汇级处理工艺相仁比，有节能、蚂工艺稳定性高瑞等优点孝。晕A签级的设置为后墨续工艺提供了日强有力的保护校和支持。泰它炼市污水处理试诵验结果表明，践当冈BOD5部/T甩N蜜和初BOD5解俱值偏高时，其挎生物除磷脱氮闷功能烦的跟A塔B歌工艺与单纯生胖物除磷脱氮工智艺相比，运转作费用下荐降酷20吊%炭左右柄，沾BO值D炼、挠CO找D兴、净S广S牢、喇T叶N起和泻T舰P超的去除率分别彻高赛于三96忙%路、辽90狮%烫、山95完%细、裂80闲%薪和幸96舍%缺。进母水弄BOD5害/T泻N咏比值偏低时，锣为了避免碳能初源不足，原污目水可直接进入复生物除磷脱氮孩工艺，保证出晴水水质达到要附求愁。户缝由锻于忌A宝级污泥主要由直进水补充和接俱种，并且泥龄熔很短，因悦此侍A赠级污泥不需要驼培养和驯化过俘程酷，识A朝级的停与转，捐可以随时进行乞并很快进入正吃常状态，不影纤响处理效果。铺管理上不存在种困难圣。稻局妙穴A肤级节能的另一支方面挂是垃A渐级污泥产率高阻、污泥有机物需含量高掀达代65巷%拒以上，产气率摄和产气量也必花然增加。沼气棍用于发电和供次热能使污水处铅理厂的能源得废到部分自给榜。爽惊居柄1嚷.麻超负荷污水处打理厂的改从造叔厘我国污水参处理厂的建设搜速度远远达不逼到实际需要。按处理厂往往超穿负荷运行，造虎成一系列问题蚕。如果把它们郊改恩成街A遭B胁工艺就能较大粮幅度提高污水启处理厂的处理讽能力。德国和果奥地利的荒生产性实践已宏经证明此法行厕之有效，改造风投资极小，经野济效益显著。指只要把原沉砂娃池硝加改动，暂成羡为举A锈级曝气池，初愈沉池作为中间喷沉淀池，再装进一套回流系统贝即可晨。东迹摇狭2.A圈B烦工艺与新厂建胀设凭旅目前，我序国建设大型污斯水处理厂，往常往因资金严重尾不足，而必须柴分期进行，下蒸面是一个较理险想的分期实施致方收案源:抵第一废期贿:赤机械处逼理据(搞一朽级身)顶第二许期躁:葬具有半生物效构应的机械处理强，断即畜A蝶B难工艺助的己A椅级寸(斧一级嚼半标)钻第三局期胆:劣二级处理和部行分硝堤化烟(A役B喉工添艺余)尚第四屡期揪:逐高级生物处牌理滨(幻高洞级奶A穴B细工晌艺掘)爹在该实施病方案中，先建福高速率剖的某A漠级处理特别适俩合我国国情，猫因它能缓和建货设资金严重不甩足问题，并能犁使大量污水得销到处理。这是痒因高为拒A畅级去除率虽然糟只准有笼60饮%蒸左右，但处理坝单严位锄BOD5心柴的费用很低，概低于普通活性樱污泥法的一半耐，基建投资也便低于普通活性幕污泥法的一半虎。待资金充足僚时，很容易续遗建觉B协级液。舱骂夺许3.A惜B横工艺的设计要恶点奋亏籍欺A届级正常运行的相必要条件是原苦污水中必须有赤足够的已经适饲应该污水的微毫生物。在城市抗污水中，这些景微生物基本上躲来自人类排泄搭物。由梅于奖A翅级的去除效率原高低与进水微滩生物量直接相定关，因吃此颜A南级之前不宜设盗置初沉池。在寺工业废水和某斑些城市污水中疼，已经适应污扣水环境的微生打物浓度很低或殿微生物絮凝性酸很差胁，座A袋级效率明显下过降。对这类污竿水来说，不宜毫采晌用陶A每B畏工艺哀。时琴为了充分枣利用絮凝性和立吸附效应，保肚证缓A矛级高效运行啦，御A脚级停留时间最誉好控制胡在更25~30医雷分钟，停留时愚间增加反而不朋利沸。房A收级的最佳污泥荡负荷旋是欧3-4kgB事OD5/充kgNLSS辉·编d贸。污泥浓度过江低或过高合对寒A尊级运行均不利败，控制喝在攻2-2.5g夕/叮L味效果较佳。泥队龄的控制取决乖于污水特性冻和支A郑级的污泥浓度可，霜在纹A树级中污泥浓度疗基本上与泥龄得成正比关系，偷最佳泥龄控制将应通过试验或与生产实践求得凑。堤召鼻摧A素级污泥沉降性糖能极佳当，违SV懂I烟值低醉于且5损0朗，因此中间沉领淀池水力停留阅时间，可控制臣在冤1.5线h违以内，污泥回测流比控制顷在行70滨%炉以内妈。植农召调B索级的设计与常蠢规方法相同，旬必须注意的是贴，设督计膊B沫级时，进水水玻质应采汪用顶A略级出水水质；光设计高羞级丹A同B参工艺时，应保答证凤B灌级进水文的默BOD5秋/T准N帽比倡值在≥存3健。慈对牛BOD5厌/T传N三在但3势左右的污水来盏说，设锈置悔A或级对生物除磷仁脱氮不利，不园宜采用高将级暑A别B踩工桂艺霸(目物理或化学法帝除磷除氮例于外庙)骂。轮要在国内，宿污泥处置是一程个令人头痛的甚问题。由勤于笔A条B该工艺产泥量大质，合理解决污屡泥处置问题，沟有助仆于农A室B尾工艺的推广应债用。也就是说先污泥问题僻是碌A播B溜工艺推广应用头的主要障碍昂。软位四、结纪语赤粪罢剪A授B羞工艺在国外已贼经有较成熟的恰经验，但我国渠的污水特性和私水质环境与国六外明显不同，玩既使在国内，莲各