AB工艺Word格式文档下载.docx
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5微生物的生物相及其，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。
B段主要是世代期长的真核微生物，能够保证出水水质。
A级工艺的运行机理
53
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。
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。
2.A级对难降解物质的去除
当进水是城市生活污水与工业废水的混合水或只是工业废水时，污水中往往含有许多难降解物质，比如多环芳香族的化合物、卤代烃。
若完全用好氧方法处理，不仅消耗大量氧气，而且BOD去除往往达不到所要求的指标。
当进水中难降解物质含量高时，A级实行缺氧运行，在这种情况下，A级中的一部分微生物能通过厌氧消化和不完全氧化等方式把BOD5检测不出、COD可以检测出的难降解有机物转化成BOD5易检出的易降解有机物，这种转化在好氧条件下往往难以实现。
3.A级的抗冲击负荷能力
A级中的微生物群体对有机污染物和毒物的冲击负荷有显著的缓冲能力，冲击负荷停止后A级能很快地恢复正常，因此A级的存在使进水水质的变化、污染物和有毒物质的冲击负荷不影响后续工艺的稳定运转。
AB工艺与氮、磷去除
08-4-1715:
00
由于水体富营养化和水资源短缺问题日益严重；
许多污水必须经过除磷脱氮处理，然后排入水体或回用。
如果用其它工艺取代AB工艺的B级，可以使AB工艺具有深度处理效果。
（1）具有脱氮功能的AB工艺
在这类工艺中，B级由好氧工艺变成前置反硝化工艺（例如缺氧/好氧工艺）。
A级对氮和有机物的去除比常规机械处理高许多倍，明显改善了B级的硝化条件，使B级污泥中硝化菌比例明显提高，硝化速率随之大幅度提高，曝气区体积可以相应降低。
对反硝化来说，可以通过改变A级的污泥负荷和运行方式调节A级的去除率，使反硝化所需的BOD
5
/TN比值（3左右）得到最优调节。
试验结果表明B级污泥中，反硝化菌比例比常规生物脱氮系统的污泥高，反硝化率高2~3倍，例如，ARAkrefeld污水处理厂的B级污泥在无外加碳源的情况下反硝化速率为6.3mgNO
3
-N/gMLSS•h。
由于具脱氮功能的AB工艺硝化和反硝化速率高，工艺总体积比常规生物脱氮工艺节省20%左右。
（2）具有除磷功能的AB工艺
由于污泥含磷量较高，排泥量大，A级能去除进水总磷的20~50%。
如果把B级换成厌氧/好氧（A/O）除磷工艺，工艺终沉出水的磷浓度将很低（0.5mg/L以下）。
也可以在B级中增设化学法除磷。
前者的投资费用比普通活性污泥法低10%左右，后者则高5~20%。
前者的运行费用比普通活性污泥法低10~20%，后者则高10%以上。
AB法工艺的优缺点
03
1AB工艺的优点：
<
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%。
2AB工艺的缺点：
<
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。
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。
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工艺新技术
10
传统的AB工艺运行时部分氨氮、磷和COD一起被A段快速生长的微生物通过吸附作用带入A段剩余污泥中，进入B段的废水中COD含量少、氨氮约10～30mg/L，另外A段污泥经消化处理后产生具有较高氨氮含量的浓缩液（一般为0.5～1.5kgN/L），总体上BOD5/TN很难达到反硝化对碳源的需求水平而成为AB工艺在脱氮过程中遇到的障碍。
因此，传统AB工艺在脱氮除磷时必须采取控制A段的COD去除率，或在反硝化段添加碳源并增加B段硝化运行级数和控制硝化液回流量等烦琐措施才能实现达标排放。
现结合传统的AB工艺运行方式对新近发现的亚硝酸盐型硝化和ANAMMOX工艺加以改进，在减少能源（外加碳源和氧气）消耗的同时产生了甲烷，减少了占地面积，提高了废水处理系统的脱氮除磷效率。
改进设想
将现有的AB工艺进行改进，利用SHARON或OLAND过程与氨氮厌氧氧化的ANAMMOX联合实现脱氮，这种工艺在减少基建投资和运行成本的同时还能保证稳定、高效的脱氮除磷效果。
AB工艺改进的研究
17
氨氮和亚硝酸盐量的合理搭配
ANAMMOX中所需的氨氮和亚硝酸盐的最佳比例是脱氮的关键，实验表明，ANAMMOX污泥可以有效地从污泥消化出水中去除氨氮和亚硝酸盐（见表1），但在实际工程中受温度、碱度、溶解氧等环境条件影响时如何控制亚硝酸盐硝化段的氨氮转化率是实现完全脱氮的关键。
pH值的有效调控
亚硝酸盐硝化段的最佳pH值为7.4～8.3，在氨氮氧化为亚硝酸盐的过程中每氧化1mol的氨氮可产生2mg/L的氢离子使出水pH值降低。
如果50%的氨氮被转化为亚硝酸盐，则对于大多数污泥厌氧消化出水中以碳酸氢盐形式存在的碱度足以弥补酸的产生，不需要添加额外的碱。
因此，如何在最佳pH值内提高氨氮的转化率是研究的关键。
表1SHARON和ANAMMOX相结合去除氮的实验结果mg/L
项目
SHARON—ANAMMOX
进水
出水/进水
出水
NH4+
584
267
NO2-
＜1
227
1.4
NO3-
64
83
N2O
4
N2
476
可行性
A段产生的污泥含有大量有机物（吸附的BOD）、氨氮和磷，经厌氧消化处理后有机物以甲烷的形式回收利用，厌氧释放的含氨氮、磷上清液在进入亚硝酸盐硝化反应器前经过一道化学除磷过程之后进入亚硝酸盐硝化段。
自养型氨厌氧氧化菌具有相对较低的氨氮亲和力，因此在处理氨氮浓度＞500g/m3的高温废水时出水中还会剩余一定量的氨氮，这为氨氮与亚硝酸盐以1∶1进入ANAMMOX段提供了非常好的条件。
ANAMMOX中自养型氨厌氧氧化菌以NO2-为电子受体、氨氮为电子供体、CO2或HCO3-为碳源，最终将NO2-和氨氮转化为氮气。
这一过程无论在理论和实践上都是可行的。
改进工艺的优点
改进后的AB工艺除具有传统AB工艺的特点外，还增加了以下优点：
①整个过程需要更少的供氧量（理论上减少了62.5%）；
②不需要外加碳源（BOD），从根本上解决了现有的污水处理厂普遍因碳源不足而脱氮除磷效率低的问题；
③污泥消化性能好，A段吸附的COD经污泥消化转化为甲烷（0.5kg甲烷/kgCOD），并且由于ANAMMOX微生物世代期长而从总体上减少了剩余污泥产量；
④通过A段吸附的有机物在污泥厌氧消化中提供短链脂肪酸强化了污泥释磷的效果，结合后续的化学除磷过程使废水中磷的去除更彻底；
⑤ANAMMOX段氮的转化率可达到0.25kgN/（kgSS•d），是传统活性污泥反硝化速率［0.012kgTN/（kgSS•d）］的20倍，大大提高了脱氮效率；
⑥由于负荷高，水力停留时间短，节省了占地面积和基建投资并实现了污水与污泥消化渗滤液一同高效处理，是城市污水处理厂未来处理工艺发展的新方向。
某公司综合污水处理及中水回用工程
33
山东临沂新程金锣肉制品有限公司，是肉食品行业中加工能力最强的大型企业之一，年可屠宰生猪550万头、肉鸡1200万只，年产肉及肉类制品60多万t。
日排污水1．4万m3，以有机污染物为主。
公司所在地兰山区半程镇是一个水资源贫乏地区，由于缺水，公司水源地被迫设在远距40km的施庄水库，该水库库容量仅为500万m3，干旱年份贮水量大幅度减少，2002年减幅达60%，水库接近干涸，公司为保证生产、生活用水，从100kim之外的黄埠拦水坝长距离调水。
因水资源短缺，严重制约了公司的生产和发展，为解决屠宰污水污染和多途径利用水资源问题，公司投资1500万元，采用AB法，建设日处理污水1.5万m3的综合污水处理厂及中水回用工程，处理后的污水达到《肉类加工工业水污染物排放标准》GB13457—1992一级标准，全部回用，实现了环境效益、经济效益的双赢。
工艺流程图：
气浮-AB工艺处理食品加工废水方案
45
1水质水量
某食品生产企业主要生产番茄制品、罐装饮料、利乐包饮料和方便面系列食品，废水主要来自来料加工过程的清洗废水。
废水水量为50-120m3/d，设计水量定为120m3/d。
废水在生产车间内部经旋转格栅和三级隔油设施后排出，根据厂方提供的资料，结合实验室测定，得到废水水质见表1。
根据当地环保部门的要求，该企业污水排放要求达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的二级标准方可排放。
废水水质：
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
动植物油
废水水质
400-1900
210-950
150-1100
15-38
27-59
排放标准
150
30
25
15
2
废水处理工艺
工程特点
①该厂废水具有水量小，有机物和悬浮物浓度较高，排放水浓度、水量不均匀的特点，废水的主要成分属于可生化物降解有机物，对微生物无毒害与抑制作用，具有较好的可生化性。
②该工程要求工期紧，投资少。
按甲方要求，在原有土建、水池基本不变的条件下，尽量利用已有池体，进行改造设计。
AB生化处理
AB法是吸附生物降解法的简称。
它由污泥负荷率较高的A段和污泥负荷率较低的B段二级活性污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统，和常规活性污泥法相比，AB法具有以下特点：
①A、B两段有各自独特的微生物群体，所以处理效果稳定；
②AB工艺对CODcr、BOD5、SS、N、P的去除率一般均高于常规活性污泥法；
③A段负荷高达2-6kg[BOD5]/（kS[MLSS]•d），具有很强的抗冲击负荷能力，同时具有对pH值、有毒物影响的缓冲能力；
④A段活性污泥吸附能力较强，能吸附污水中某些重金属、难降解有机物以及氮、磷等植物性营养物质。
本工艺生化处理采用AB法，通过吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，以较低的能耗取得较高的处理效率，获得良好的出水水质。
3处理效果
本工程于2001年12月投入试运行，生化处理的菌种来源于该市河东污水处理厂，经过3个月的工程调试进入稳定运行状态，至今高效稳定。
该市环境监测站对该厂生产废水进行了检测，结果表明：
CODcr、SS、BOD5、NH3-N，动植物油等平均值均符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）有关规定。
处理后出水CODcr，BOD5和SS的去除率均大于90%，NH3-N及动植物油等各项污染指标均可达到国家行业排放标准。
4技术经济指标
废水处理工程主要技术经济指标：
总投资/万元
药剂费/（元•m-3）
电耗/（kW•h•m-3）
处理费/（元•m-3）
75.0
0.20
0.50
1.02
工程运行实践表明，该工艺具有运行稳定理效果好，处理费用低等特点，适用于高浓度有机食品加工废水的处理。
改良型AB生化法在味精废水处理中的应用
08-4-1716:
味精是利用产谷氨酸钠菌发酵生产谷氨酸后合成的,不仅CODCr浓度高,NH3-N、SO42-、Cl-等的浓度也很高,尤其是NH3-N会影响微生脱氢酶的活性,给味精废水处理带来了很大的困难。
根据味精废水的特点和处理后的出水要求,杭州味精厂和杭州华龙环境工程有限公司协作,结合以往污水处理的工程实践,采用“高浓度离交废水脱氨预处理混合废水经改良型AB生化处理工艺”对杭州味精厂三期（4000td）味精废水处理工程进行设计。
1废水水质
杭州味精厂年产味精2万t。
该厂味精以大米为原料,经过制糖-发酵-等电-离交-精制等工艺制成。
生产废水污染物浓度高、水量大。
表14种废水的污染物浓度及日排放量
表2杭州味精厂混合废水水质mg/l
由于该厂废水处理后通过市政排水管网进入杭州四堡污水处理厂进行二级处理，其出水排放标准要求执行GB8978-1996《污水综合排放标准》三级标准，具体指标为CODCr1000mgL、BOD5
600mgL、SS400mgL、pH6～9、氨氮三级标准无要求。
处理工艺
基本原理（NH
4）2SO
4+2NH
4Cl+2Ca（OH）2=4NH
3↑+CaSO
4↓+CaCl2+4H
2O2
NH
3+H
2SO
4=（NH4）2SO
4+△E离交废水苛化脱铵制硫铵分两步,首先将离交废水的pH调至9～10,在苛化反应池内进行鼓风吹脱,苛化脱氨反应温度50℃,再经过旋流脱氨塔进行进一步脱氨。
吹脱出的氨气用稀硫酸吸收,经饱和器吸收浓缩。
硫酸（98%）用量为14.3td,吸收制得90%的硫酸铵21td。
工艺流程（见图1）
改良型AB生化工序
工艺流程（见图2）
典型的AB生化法由图2的A、B两段组成。
由于味精废水处理难度大,在A、B两段之间插入兼氧水解段。
A段由工厂污水沟、调节池、生物吸附池和斜板中沉池组成,为一级处理系统。
该段连续不断地从排水管网系统接种,在管网系统中存在着大量菌类,在混合废水调节池和生物吸附池中经过增殖、适应、淘汰、优选等过程。
从而培育出离交废水苛化脱氨制硫酸铵预处理工艺流程图。
改良型AB生化法工艺流程适应性很强的微生物群体,由于本工艺不设初沉池,使原废水中的微生物全部进入生化系统。
A段成为一个开放性的生物动力系统,该段污染负荷高、冲击负荷大,所存活的是抗冲击负荷能力强的原核细菌,其他微生物均不能存活。
该段污泥产率高,加之斜板终沉池和隔离池的污泥回流使该段污泥浓度高,吸附、凝聚、卷带能力强,能除去污水中难溶的有机物、氮、磷等。
又由于B段和兼氧水解段污泥回流至A段,大量硝化菌流入,致使A段可同时进行硝化和反硝化反应,提高了A段脱氮除磷的效果。
A段以物化法为主,生化法只占40%,因此A段对毒性、pH、负荷、温度等的变化适应性强,工程实践表明,A段CODCr总去除率为75%,NH3-N去除率为55%。
兼氧水解段由兼氧水解池和斜板隔离池组成,该段可将污水中难生化降解的有机高分子化合物进一步水解成易生化降解的低分子化合物,同时进行硝化和反硝化脱氮反应,斜板隔离池去除了该段的微生物,防止其进入好氧生化段（B段）,避免了两段不同的微生物竞争而影响B段生化效果,为B段好氧生化创造稳定、良好的生化条件。
该段CODCr去除率为50%,NH3-N去除率为20%。
B段由好氧生化池和斜板终沉池组成,所接受的废水来自兼氧水解段,水质和水量都较稳定,净化功能得到充分发挥,并具有硝化反应的良好条件,使NH32N氧化成NH3-N。
该段CODCr和NH3-N去除率各为50%。
本工程生化系统（包括生物吸附池、兼氧水解池和好氧生化池）采用杭州华龙环境工程有限公司开发研制的笼式湍动竹球填料。
该笼式湍动竹球填料以天然毛竹为原料加工制作而成,制成的竹球表面粗糙,具有挂膜容易、无生物毒性等特点。
又由于木质素不易被微生物降解,因此由毛竹编制而成的填料使用寿命长。
3处理效果
该厂污水处理站处理味精废水3500td,其中高浓度的离交废水800td,进水NH3-N平均浓度为10000mgL,处理后的离交废水NNH3-N平均浓度为5000mgL,去除率为50%,石灰用量18td（CaO含量90%）,生成二水石膏34td,折成含水15%的二水石膏37td。
CODCr的日削减量为36.8t,CODCr的年削减量为13432t。
污水处理站每天的运转费用为9840元,每年的运转费用为359.16万元,每处理1t废水综合运转费用为2.46元,每处理1tCODCr综合运转费用为267.39元。
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