0 　引言

AB 工藝是生物吸附降解工藝( adsorption biodegradation) 的簡稱,上個世紀70 年代開創(chuàng)于德國。流程上它是以A 級曝氣池與中沉池構(gòu)成A 級取代常規(guī)工藝中的初沉池,并在A級內(nèi)部建立起獨立的污泥回流系統(tǒng),而相當于常規(guī)工藝中的二級處理部分則構(gòu)成AB法的B 級。A 級前一般不設初沉池,使A 級成為一個開放性的生物動力學系統(tǒng)。與傳統(tǒng)活性污泥法相比, AB 工藝具有A 級以高負荷或超高負荷運行(污泥負荷> 2.0 kg/ (kg·d) 、B 級以低負荷運行(污泥負荷一般為0.2 kg/ ( kg·d) 的特點。本文對新疆烏魯木齊市某大型標準AB 工藝污水處理廠A 段不同溶解氧運行工況下的實際運行效果進行分析,以期對污水處理廠的設計提供參考意見。

1 　工藝流程與方法

1.1 　主要工藝簡介

進廠污水總管采用Ф1 200 mm 鋼筋混凝土管,由于地勢坡度大,采用壓力管,污水進廠沒有用泵提升。污水經(jīng)過粗細兩道格柵進入曝氣沉砂池,污水停留時間3.0 min ,水平流速0.1m/ s。A 段曝氣池為推流式曝氣池, 曝氣池容積5500 m3 ,設計進水BOD5 200mg/ L , 出水BOD5 105 mg/ L , 污泥負荷3.76 kg/(kg ·d) ,水力停留時間20 min ,泥齡0.75d ,溶解氧濃度0.5～0.8 mg/ L 。中間沉淀池為中心進水、周邊出水圓形輻流式沉淀池,沉淀時間2.64h 。

1.2 　設計水量及水質(zhì)

該廠設計進水量200 000 m3 / d ,已滿負荷運行。工藝設計: COD 進水500 mg/ L , 出水120 mg/ L ;BOD5 進水200 mg/ L , 出水30 mg/ L ; SS 進水220mg/ L ,出水30 mg/ L 。主要考慮對BOD5 、COD、SS 的去除達到當時(1996 年) 的城市污水處理廠二級排放標準,沒有考慮對氮磷的去除。實際進水基本與設計值相符,BOD5 為160 mg/ L 略小于設計值。

1.3 　水質(zhì)分析方法

COD :標準重鉻酸鉀法;BOD5 : 稀釋與接種法;SS :重量法; TN :過硫酸鉀氧化- 分光光度法;NH4+:納氏試劑光度法;NO2-N :N- (1- 萘基)2乙二胺光度法;NO3- N :酚二磺酸光度法; TP :氯化亞錫還原

光度法;水溫:自控監(jiān)測。

1.4 　工藝運行參數(shù)

通過調(diào)節(jié)A 段送氣量來控制A 段溶解氧含量,其余運行參數(shù)基本按設計參數(shù)運行。厭氧運行時A 段曝氣池溶解氧為零,曝氣量很小,僅起攪拌作用。水溫21 ℃。

2 　結(jié)果與分析

2.1 　BOD5 、COD、SS 的去除

不同溶解氧時BOD5 、COD、SS 去除的影響試驗結(jié)果見表1 。

表1 顯示,A 段兼氧運行時對BOD5 、COD、SS 的去除率最高,驗證了A 段設計參數(shù)的正確性(設計時只考慮對BOD5 、COD、SS 的去除) 。當A 段厭氧運行時BOD5 、COD、SS 的去除率并沒有降低,反而高于A段好氧運行時的去除率。這可能與烏魯木齊市城市污水的水質(zhì)有關,進水中BOD5 、COD 主要以懸浮態(tài)存在,厭氧運行時,大顆粒污染物未被充分水解為小顆粒污染物,更易經(jīng)A 段生物吸附、網(wǎng)捕、過濾等作用而去除。夏季A 段出水平均濃度COD 為143 mg/ L ,BOD5 為58 mg/ L ,SS 為50 mg/ L ,低于設計B 段進水設計值。運行結(jié)果顯示A 段厭氧運行,A 段出水的生化性(BOD5 / COD) 略有降低, 由進水的平均0.38 降為0.32 ;A 段好氧運行后,A 段出水的B/ C 由0.28 提高為0.36 ,有利于B 段的運行。

2.2 　TN 的去除

污水中TN 包括NH4+-N、NO2- N、NO3 -N 和有機氮4 種。進水TN 含量為31.1～43.6mg/L ,其中約80%為NH4+-N , 3%為NO2-N 和NO3-N ,其余17 %為有機氮。

表2 顯示A 段溶解氧的變化對TN 的去除率變化影響不大,A 段對TN 的平均去除率達到46.8 % ,A 段出水總氮平均含量下降為23.4 mg/ L 。通過對總氮中各種氮成分分析后,A 段通過吸附作用去除了平均39.3 %的N H4+-N ,說明污泥對離子態(tài)的污染物也有一定的去除。A 段厭氧運行時, NO2- N和NO3 -N的去除率達到99 %以上, 這主要是NO2- N和NO3 -N通過反硝化作用而去除。有機氮大部分以懸浮態(tài)存在,隨SS 的去除而去除。SS 的去除率很高,所以對有機氮的去除率也高。

對A 段進出水的BOD5 / TN 進行比較, 進水BOD5/TN 平均為3.42 ,經(jīng)A 段厭氧、兼氧、好氧運行后下降為3.04 ,表明B 段進水C/ N 下降,B 段穩(wěn)定運行所需的碳源下降。

2.3 　TP 的去除

溶解氧變化對TP 去除的影響見表3 。

表3 顯示A 段的溶解氧變化對TP 的去除產(chǎn)生很大的影響。A 厭氧運行時TP的平均去除率達到42.7 %,并沒有出現(xiàn)厭氧釋磷現(xiàn)象, 而且隨A段溶解氧含量的升高, TP的去除率也隨之提高,最高可以達到80.2 %。這些數(shù)據(jù)表明AB 工藝省去了初沉池使A段曝氣池中微生物與城市管網(wǎng)原污水中的微生物成為一個開放式生態(tài)系統(tǒng)。入廠前壓力管內(nèi)已經(jīng)開始了菌群選擇,聚磷菌開始有充分的厭氧釋磷過程,聚磷菌進入A 段曝氣池后開始大量吸磷,溶解氧含量越高,聚磷菌吸磷越多。A 段運行的特點就是產(chǎn)泥量大、排泥迅速,因此磷隨富含磷的污泥從A 段排出。

2.4 　A 段高去除率對B 段的影響

AB 工藝通常串聯(lián)運行,B 段為普通活性污泥法,A 段的高處理能力對B 段的運行帶來一定的影響。A段高去除率,除去了大量的有機物,造成B 段進水濃度低于設計值,B 段低負荷長泥齡運行,污泥最終必然會選擇在內(nèi)源呼吸階段的老化污泥,影響B(tài) 段去除效果。B 段實際運行效果表明B 段出水SS 不易達標,這些不易沉淀的SS 大多為細小污泥碎屑。

3 　結(jié)論

(1) A 段按設計參數(shù)兼氧運行時BOD5 、COD、SS的去除率最高, 分別平均達到59.4 %、77.2 % 、73.2 %;厭氧運行時BOD5 、COD、SS 的去除率高于好氧運行時。

(2) A 段溶解氧含量對總氮的去除率影響不大,平均去除率達到46.8 %。

(3) A 段對總磷的去除率與A 段溶解氧含量有關,溶解氧含量越高,去除率越高,最高達到80.2 %。

(4) 實踐證明A 段對污染物去除率高會造成B 段運行困難,污泥容易老化。

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