AB 工艺是生物吸附降解工艺( adsorption biodegradation) 的简称,上个世纪70 年代开创于德国。流程上它是以A 级曝气池与中沉池构成A 级取代常规工艺中的初沉池,并在A级内部建立起独立的污泥回流系统,而相当于常规工艺中的二级处理部分则构成AB法的B 级。A 级前一般不设初沉池,使A 级成为一个开放性的生物动力学系统。与传统活性污泥法相比, AB 工艺具有A 级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷> 2.0 kg/ (kg·d) 、B 级以低负荷运行(污泥负荷一般为0.2 kg/ ( kg·d) 的特点。本文对新疆乌鲁木齐市某大型标准AB 工艺污水处理厂A 段不同溶解氧运行工况下的实际运行效果进行分析,以期对污水处理厂的设计提供参考意见。
1 工艺流程与方法
1.1 主要工艺简介
进厂污水总管采用Ф1 200 mm 钢筋混凝土管,由于地势坡度大,采用压力管,污水进厂没有用泵提升。污水经过粗细两道格栅进入曝气沉砂池,污水停留时间3.0 min ,水平流速0.1m/ s。A 段曝气池为推流式曝气池, 曝气池容积5500 m3 ,设计进水BOD5 200mg/ L , 出水BOD5 105 mg/ L , 污泥负荷3.76 kg/(kg ·d) ,水力停留时间20 min ,泥龄0.75d ,溶解氧浓度0.5～0.8 mg/ L 。中间沉淀池为中心进水、周边出水圆形辐流式沉淀池,沉淀时间2.64h 。
1.2 设计水量及水质
该厂设计进水量200 000 m3 / d ,已满负荷运行。工艺设计: COD 进水500 mg/ L , 出水120 mg/ L ;BOD5 进水200 mg/ L , 出水30 mg/ L ; SS 进水220mg/ L ,出水30 mg/ L 。主要考虑对BOD5 、COD、SS 的去除达到当时(1996 年) 的城市污水处理厂二级排放标准,没有考虑对氮磷的去除。实际进水基本与设计值相符,BOD5 为160 mg/ L 略小于设计值。
1.3 水质分析方法
COD :标准重铬酸钾法;BOD5 : 稀释与接种法;SS :重量法; TN :过硫酸钾氧化- 分光光度法;NH4+:纳氏试剂光度法;NO2-N :N- (1- 萘基)2乙二胺光度法;NO3- N :酚二磺酸光度法; TP :氯化亚锡还原
光度法;水温:自控监测。
1.4 工艺运行参数
通过调节A 段送气量来控制A 段溶解氧含量,其余运行参数基本按设计参数运行。厌氧运行时A 段曝气池溶解氧为零,曝气量很小,仅起搅拌作用。水温21 ℃。
2 结果与分析
2.1 BOD5 、COD、SS 的去除
不同溶解氧时BOD5 、COD、SS 去除的影响试验结果见表1 。
表1 显示,A 段兼氧运行时对BOD5 、COD、SS 的去除率最高,验证了A 段设计参数的正确性(设计时只考虑对BOD5 、COD、SS 的去除) 。当A 段厌氧运行时BOD5 、COD、SS 的去除率并没有降低,反而高于A段好氧运行时的去除率。这可能与乌鲁木齐市城市污水的水质有关,进水中BOD5 、COD 主要以悬浮态存在,厌氧运行时,大颗粒污染物未被充分水解为小颗粒污染物,更易经A 段生物吸附、网捕、过滤等作用而去除。夏季A 段出水平均浓度COD 为143 mg/ L ,BOD5 为58 mg/ L ,SS 为50 mg/ L ,低于设计B 段进水设计值。运行结果显示A 段厌氧运行,A 段出水的生化性(BOD5 / COD) 略有降低, 由进水的平均0.38 降为0.32 ;A 段好氧运行后,A 段出水的B/ C 由0.28 提高为0.36 ,有利于B 段的运行。
2.2 TN 的去除
污水中TN 包括NH4+-N、NO2- N、NO3 -N 和有机氮4 种。进水TN 含量为31.1～43.6mg/L ,其中约80%为NH4+-N , 3%为NO2-N 和NO3-N ,其余17 %为有机氮。
表2 显示A 段溶解氧的变化对TN 的去除率变化影响不大,A 段对TN 的平均去除率达到46.8 % ,A 段出水总氮平均含量下降为23.4 mg/ L 。通过对总氮中各种氮成分分析后,A 段通过吸附作用去除了平均39.3 %的N H4+-N ,说明污泥对离子态的污染物也有一定的去除。A 段厌氧运行时, NO2- N和NO3 -N的去除率达到99 %以上, 这主要是NO2- N和NO3 -N通过反硝化作用而去除。有机氮大部分以悬浮态存在,随SS 的去除而去除。SS 的去除率很高,所以对有机氮的去除率也高。
对A 段进出水的BOD5 / TN 进行比较, 进水BOD5/TN 平均为3.42 ,经A 段厌氧、兼氧、好氧运行后下降为3.04 ,表明B 段进水C/ N 下降,B 段稳定运行所需的碳源下降。
2.3 TP 的去除
溶解氧变化对TP 去除的影响见表3 。
2.4 A 段高去除率对B 段的影响
AB 工艺通常串联运行,B 段为普通活性污泥法,A 段的高处理能力对B 段的运行带来一定的影响。A段高去除率,除去了大量的有机物,造成B 段进水浓度低于设计值,B 段低负荷长泥龄运行,污泥最终必然会选择在内源呼吸阶段的老化污泥,影响B 段去除效果。B 段实际运行效果表明B 段出水SS 不易达标,这些不易沉淀的SS 大多为细小污泥碎屑。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3 结论
(1) A 段按设计参数兼氧运行时BOD5 、COD、SS的去除率最高, 分别平均达到59.4 %、77.2 % 、73.2 %;厌氧运行时BOD5 、COD、SS 的去除率高于好氧运行时。
(2) A 段溶解氧含量对总氮的去除率影响不大,平均去除率达到46.8 %。
(3) A 段对总磷的去除率与A 段溶解氧含量有关,溶解氧含量越高,去除率越高,最高达到80.2 %。
(4) 实践证明A 段对污染物去除率高会造成B 段运行困难,污泥容易老化。
(作者:李志刚,新疆市政建筑设计研究院有限公司)。来源：蓝白蓝网
