活性污泥法的新工艺-AB法

（Absorption—Biodegradation）（吸附—生物降解工艺）A—B法的工艺流程A—B工艺的机理A—B工艺的特点A—B工艺的设计活性污泥新工艺－－A-B工艺AB工艺由德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于20世纪70年代中期开创，80年代初应用于实践。目前,国内已有多家城市污水处理厂采用了AB法工艺。与传统活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。AB法工艺的流程A段曝气池的作用A段(吸附段)负荷高、泥龄短、HRT短(30min)，利于增殖快、抗冲击负荷能力强的原核微生物生存。A段BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B段的工作；A段污泥产率高、吸附能力强，重金属、氮、磷等都可能通过吸附去除。B段曝气池的作用—类似常规活性污泥法污水从A段进入B段（生物氧化段），一般在较低负荷下运行，HRT为2～6h,泥龄长（15～20d）。B段发生硝化和部分的反硝化，活性污泥沉淀效能好，出水SS和BOD一般小于10mg/L。AB工艺中,A段具有高效和稳定的特点。A段对B段的运行带来了良好的影响,表现为:A段的污水含有大量微生物群落，它们与回流污泥混合后，发生絮凝、吸附。A段的SS、BOD去除率达60～80%、40%～70%，比初沉池大有提高。使B段负荷减少40%～70%,曝气池的总容积可减少到45%左右。原污水的浓度变化在A段得到明显的缓冲,使B段只有较低的、稳定的污染物负荷,污染物和有毒物质的冲击对B段的影响减小,从而保证了污水处理厂的净化效果。由于A段对部分氮和有机物的去除,以及B段泥龄的加长,改善了B段硝化过程的工艺条件,硝化效果得以提高。要提高A—B工艺的脱氮除磷效率，可将B段设计成A1/O、A2/O或A2/O工艺。AB法工艺的机理A级以高负荷或超高负荷运行（约为普通活性污泥的10～20倍），具有很强的抗冲击负荷的能力，B级以低负荷运行，A级曝气池停留时间短，30min，B级停留时间2～4h。不设初沉池，A级曝气池是一个开放性的生物系统。A、B各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混，二段有各自独特的微生物群体，故处理效果稳定。AB法的特点优点：效果稳定，抗冲击负荷能力强，特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,与传统活性污泥法相比，AB工艺在COD、BOD、SS、总磷和总氮上的去除率均高于前者，且工程投资和运行费用低（比普通活性污泥法节省投资20%，降低运行费用15%）。该工艺还有利于分期建设。缺点：为产泥量较大,而且AB法工艺不具备深度脱氮除磷功能,出水水质尚达不到防止水体富营养化的要求。AB法工艺的优缺点A段对有机物以生物絮凝吸附作用为主，而生物降解为辅，ηBOD5=40～70%；B段对有机物以生物降解为主。常规A—B工艺处理效果：ηBOD5≥90%；ηss≥90%；ηp=(50～70)%；ηTN=(30～40)%。AB法工艺的处理效果A—B法的脱氮除磷工艺A—A1/O工艺A—A2/O工艺A—A2/O工艺1）A段●Ns=2～6KgBOD5/KgMLSS·d，一般为3～4●T停留=25～30min，一般30min●O2=0.5KgO2/KgBOD5●X=2000～3000mg/L●中沉池沉淀时间≤2h，R=（20～50）%●DO=0.2～0.7mg/LAB工艺的设计2）B段曝气池（普通的活性污泥法）●Ns=0.15～0.30KgBOD5/KgMLSS·d●T停留=2～3h●污泥龄ts=15～20d●DO=1～2mg/L●R=(50～100)%●二沉池沉淀时间2～4h●气水比（7～10）：1设计要点常规A—B工艺的主要工艺设计参数表项目曝气池A段B段污泥负荷NsKgBOD5/KgMLSS·d2～60.15～0.30容积负荷Nv6～10≤0.9X（g/L）2～33～4水力停留时间（h）0.52～3污泥龄θc0.3～0.515～20溶解氧（mg/L）0.2～0.71～2污泥回流比（%）20～5050～100气水比（3～4）：1（7～10）：11、曝气池容积（1）A段：VA=24QSo/Ns(A)X(A)(m3)NS(A)=24QSo/V(A)X(A)式中：Q——设计流量m3/hSo——进入A段BOD5浓度，Kg/m3NS(A)——3～4KgBOD5/KgMLSS·dX(A)——2～3Kg/m3（2）B段：VB=24QSa/NS(B)X(B)(m3)NS(B)=24QSa/V(B)X(B)Q——设计流量m3/hSa——进入A段BOD5浓度，Kg/m3NS(B)——≤0.3KgBOD5/KgMLSS·dX(B)——3～4Kg/m3（3）总容积V=VA+VB再校核A.B段的水力停留时间t=V/Q设计计算2、曝气池的布置大、中型污水厂，一般为推流式，其工艺尺寸的确定与普通活性污泥法相同。3、需氧量O2（Kg/h）A段：O2(A)=a′QSr(Kg/h)式中：Q——设计流量m3/ha′——需氧量系数，一般为0.4～0.6KgO2/KgBOD5Sr=So－Sa，去除的BOD5量（KgBOD5/m3）B段：O2(B)=a′QSr+b’QNr(Kg/h)式中：Q——设计流量m3/ha′——需氧量系数，B段一般为1.23KgO2/KgBOD5Sr=Sa－Se，为B段曝气池去除BOD5浓度：（KgBOD5/m3）b′——去除每千克NO-3—N所需氧千克数，b′为4.57Nr=Na－Ne，为B段NO-3—N的去除浓度∴总需氧量O2=O2(A)+O2(B)供气量的计算和曝气系统的设计与普通活性污泥法相同。4、沉淀池的计算确定中沉池、二沉池的表面负荷q，求出各自的沉淀池的表面积A沉淀池有效水深取2～4m，一般为3.5m求各段沉淀池的有效容积，校核HRT=V/Q的水利停留时间5、剩余污泥量W(Kg/d)和污泥龄ts(d)（1）A段剩余污泥量WA=QCr+aQSr（Kg/d）式中：Cr=Co－Ce，A段SS的去除浓度（Kg/m3）Q——设计流量m3/hSr=So－Sa，去除BOD5浓度：（Kg/m3）a——污泥净增长系数，一般为0.34Kg/KgBOD5（2）B段剩余污泥量WB=aQSr（Kg/d）式中：a——去除每千克BOD5产泥量，一般为0.5Kg/KgBOD5Q——设计流量m3/hSr=Sa－Se，去除BOD5浓度：（Kg/m3）(A)()1=()sAdaN污泥龄式中：Ns(A)——A段污泥负荷率KgBOD5/KgMLSS·d，一般为3～4Ns(B)——B段污泥负荷率KgBOD5/KgMLSS·d，Ns(B)＜0.3KgBOD5/KgMLSS·d(A)5511=0.7441.360.34dKgBODKgMLSSdKgBODKgMLSSd(551113.30.150.0750.5BdKgBODKgMLSSdKgBODKgMLSSd）＝(B)()1=()sBdaN污泥龄例Ns(A)、Ns(B)、a（A）、a（B）分别为4、0.15、0.34、0.5应用实例目前全世界有60多座采用AB工艺的污水厂在运行、设计和规划之中。南斯拉夫修建了目前世界最大的AB工艺的污水处理厂。在我国上海、山东等地都有采用AB工艺的污水处理厂，如山东泰安污水处理厂（处理污水量10000m3/d），山东青岛湖泊污水处理厂（处理污水量80000m3/d）。思考题1、简述A—B工艺的机理与工艺流程。2、A—B工艺的主要特点是什么？