AB法是吸附-生物降解工藝的簡稱,由以吸附作用為主的A段和以生物降解作用為主的B段組成,是在常規(guī)活性污泥法和兩段活性污泥法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種污水處理工藝。
AB法的重要特征是A、B兩段需要嚴(yán)格分開,污泥系統(tǒng)各段獨(dú)立循環(huán),兩段串聯(lián)運(yùn)行。在工藝流程上,A段由A段曝氣池與沉淀池構(gòu)成,B段由B段曝氣池與二沉池構(gòu)成。兩段分別設(shè)污泥回流系統(tǒng),A段負(fù)荷高,B段負(fù)荷低,污水先進(jìn)人高負(fù)荷的A段,再進(jìn)人低負(fù)荷的B段,兩段串聯(lián)運(yùn)行,其典型流程如圖3-8所示。
圖3-8AB法典型工藝流程
AB法中的A段,可以根據(jù)原水水質(zhì)等情況的變化采用好氧或缺氧運(yùn)行方式;B段除了可以采用普通活性污泥法外,還可以采用生物膜法、氧化溝法、SBR法、A/0法或A2/0法等多種生物處理工藝。
AB法A段的正常運(yùn)行,必須有足夠的已經(jīng)適應(yīng)待處理污水性質(zhì)的微生物,因?yàn)锳段去除率的高低與進(jìn)水微生物量直接相關(guān),這也是A段之前不設(shè)
初沉池的原因,因此AB法適用
于處理城市污水或含有城市污水的混合污水。而對于工業(yè)廢水或某些工業(yè)廢水比例較高的城市污水,由于其中適應(yīng)污水環(huán)境的微生物濃度很低,使用AB法時(shí)A段效率會明顯降低,A段作用只相當(dāng)于初沉池,對這類污水不宜采用AB法。另外,未進(jìn)行有效預(yù)處理或水質(zhì)變化較大的污水也不適宜使用AB法處理,因?yàn)樵谶@樣的污水管網(wǎng)系統(tǒng)中,.微生物不宜生長繁殖,直接導(dǎo)致A段的處理效果因外源微生物的數(shù)量較少而受到嚴(yán)重影響。.
1.AB法的特點(diǎn)
(1)AB法不設(shè)初沉池,使原污水中的微生物全部進(jìn)人系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)相當(dāng)于由管網(wǎng)和污水處理廠共同組成,A段是一個(gè)開放性的生物動力系統(tǒng)。
(2)和吸附-再生法的原理有許多相似之處,但AB法將AB兩段完全分開,各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)和各自獨(dú)特的微生物群體,有利于各自功能的發(fā)揮。
(3)在正常條件下,A段可以采用缺氧、好氧等多種運(yùn)行方式,因此可以實(shí)現(xiàn)脫氮的反硝化過程和聚磷菌對磷的有效釋放,即AB法具有明顯的脫氮和除磷作用,脫氮效果約為30%~ [#]0%,除磷效果約為50%~ [#]0%,和傳統(tǒng)活性污泥法相比有很大提高。
(4)經(jīng)過適當(dāng)改造,或調(diào)整AB法的運(yùn)行方式、使B段具有A/0法或A2/0法的特點(diǎn),通過控制A段溶解氧的方式,可以大幅度提高脫氮和除磷效果,同時(shí)還可以提高含有難降解有機(jī)物污水的可生化性,使B段的處理效果得到提高。
(5)AB法不僅適用于生活污水的處理,對某些工業(yè)廢水的處理也有較好的效果,尤其對pH值波動較大的釀造污水、印染污水等更顯示出特別的優(yōu)越性。
(6)其他形式的活性污泥法可以參考借鑒AB法的運(yùn)行模式,經(jīng)過適當(dāng)改造或調(diào)整運(yùn)行方式不但可以提高脫氮和除磷效果,還有利于提高對0)0&的處理效果和改善出水水質(zhì)。
(7)和傳統(tǒng)活性污泥法相比,AB法還具有投資少、運(yùn)行節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。一般可節(jié)省曝氣池容積的30%~40%,曝氣量可以減少 [#]0%~ [#]0%。
2.A段污泥和微生物的特性
A段負(fù)荷較高,有利于增殖速度快的微生物繁殖,在此成活的只能是沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的原核細(xì)菌,其他世代較長的微生物都不能存活。A段污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)率大,吸附能力強(qiáng),污水中的重金屬、難降解有機(jī)物及氮磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)都可以在/V段通過污泥吸附去除。A段對有機(jī)物的去除主要靠污泥絮體的吸附作用,以物理作用為主,因此A段對有毒物質(zhì)、PH值、負(fù)荷和溫度的變化有一定的適應(yīng)性。
A段污泥外形均勻,絮體粗大,呈黑褐色,沉降速度較快,通常SVI小于50。AB法中A段的負(fù)荷一般都高于2kgBOD5/(kgML5S-D),污泥泥齡通常小于0.5d,在這樣的條件下,高等微生物的生長將受到限制。污泥多由結(jié)構(gòu)均勻的細(xì)菌菌膠團(tuán)組成,沒有真核微生物和原生動物,部分絮體呈長條纖維狀。其中有機(jī)組分高于傳統(tǒng)活性污泥法所產(chǎn)生的污泥。
A段微生物特征可以歸納如下:①微生物個(gè)體小而單一,并具有較大的比表面積;②微生物具有極強(qiáng)的繁殖能力,代謝生長很快,通常倍增時(shí)間約20min;③微生物生理活性通常比常規(guī)活性污泥法高40%~50%,特別是降解聚合物的活性幾乎要高一倍;④專性不強(qiáng),容易變異,適應(yīng)能力較強(qiáng)。通常在受沖擊后有 [#]0%細(xì)菌失活或死亡的情況下,經(jīng)過3個(gè)世代時(shí)間即可恢復(fù),若有99%的細(xì)菌失活或死亡,只要經(jīng)過6~7世代,細(xì)菌的數(shù)量即可恢復(fù)到原來的水平。
由于A段的調(diào)節(jié)和緩沖,AB法的B段進(jìn)水水質(zhì)相對穩(wěn)定, [#]1負(fù)荷較低。因此,B段的微生物特性與延時(shí)曝氣活性污泥法中的微生物較為相似,除了菌膠團(tuán)外,其中占優(yōu)勢的微生物種群為原生動物和后生動物,如鐘蟲、輪蟲等生長周期較長,要求生存環(huán)境穩(wěn)定的微生物。因此,B段的功能是利用這些大型微生物過濾污水,吞食和消除由A段來的細(xì)菌等微生物和有機(jī)物顆粒,促進(jìn)生物絮凝,提高出水水質(zhì)。
3.AB法的脫氮除磷
在使用AB法脫氮時(shí)應(yīng)當(dāng)控制碳氮比,如果BOD5/TKN<4,脫氮效率將降低,此時(shí)可通過降低A段的曝氣量,即降低A段對BOD5的去除率,進(jìn)而提高B段進(jìn)水的BOD5/TKN值。當(dāng)進(jìn)水中BOD5/TKN值較低時(shí),B段活性污泥中硝化菌的比例較高,進(jìn)而硝化速率得到提高。因此,當(dāng)B段不要求脫氮只要求高效硝化時(shí),應(yīng)盡量提高A段對BOD5的去除率,使B段進(jìn)水的BOD5/TKN值盡可能低。
當(dāng)需要進(jìn)行生物除磷時(shí),為使B段除磷效果較好,應(yīng)控制B段進(jìn)水的BOD5/TP值不大于20。當(dāng)A段處于好氧狀態(tài)運(yùn)行時(shí),由于A段對磷和BOD5的去除率基本相當(dāng),因而A段進(jìn)水和B段進(jìn)水的BOD5/TP值也基本相同。而當(dāng)A段處于缺氧運(yùn)行時(shí),會使A段出水中溶解性有機(jī)物濃度提高,中間沉淀池出水中會含有一些低級脂肪酸,從而促進(jìn)聚磷菌在B段厭氧段對磷的釋放,提高B段的除磷效果。但應(yīng)注意到,A段改為缺氧運(yùn)行后,A段的除磷效果也會下降,此時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真權(quán)衡A段和B段的合理運(yùn)行,以保證整個(gè)系統(tǒng)的除磷效率佳。
4.運(yùn)行注意事項(xiàng)
對于沒有脫氮除磷要求的AB法,其運(yùn)行管理相對而言較為簡單,和傳統(tǒng)活性污泥法沒有多大區(qū)別,而對于有脫氮除磷要求的AB法,運(yùn)行管理需要較復(fù)雜的參數(shù)控制。
根據(jù)溶解氧濃度經(jīng)常調(diào)節(jié)供氣量是A段工藝運(yùn)行的特點(diǎn)。一般來說,當(dāng)要求A段有較高的BOD5去除率和除磷率時(shí),應(yīng)將溶解氧控制在較高的水平,通常不能低于lmg/L。當(dāng)進(jìn)水中含有較多難降解有機(jī)物時(shí),可根據(jù)具體情況適當(dāng)降低DO值,使A段微生物處于缺氧狀態(tài),以提高A段出水的可生化性,為B段的高效去除提供基礎(chǔ)。另一方面,A段長期在溶解氧低于0.5mg/L的條件下運(yùn)行也是不合理的,這是因?yàn)楹醚踉鲋郴顒?[#]88
不僅促進(jìn)A段的生物絮凝作用,而且是A段正常運(yùn)行的必要條件,而缺氧運(yùn)行卻會導(dǎo)致生物絮凝作用的減弱并產(chǎn)生有抑制作用的代謝產(chǎn)物,降低A段處理效率。因此,為保證BOD5/COD&值的提高和A段的處理效果,A段好缺氧和好氧交替運(yùn)行。
由于污泥沉降性能良好,A段沉淀池內(nèi)不存在污泥膨脹或反硝化導(dǎo)致的污泥上浮問題,因而不需要太大的回流比,實(shí)際運(yùn)行中回流比一般小于70%,有時(shí)甚至可以低于50%。A段剩余污泥的排放好根據(jù)A段中的MI5S來掌握,這是因?yàn)锳段不是一個(gè)單純的生物處理系統(tǒng),處理功能不是主要由生物作用完成的,如果使用F/M和SRT等生物參數(shù)控制運(yùn)行,很可能造成控制不準(zhǔn)確。
B段的運(yùn)行控制,包括脫氮和除磷的控制,同傳統(tǒng)工藝完全一致,但由于A段處理機(jī)理的特殊性,好增加一些反映A段特性的檢測項(xiàng)目如TSS、TBOD5、10»&等,以便準(zhǔn)確評價(jià)A段的運(yùn)行效果。
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