脫氮除磷技術(shù)分析

脫氮除磷技術(shù)分析第1頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是AB法？污水處理中的“AB法”工藝，簡言之就是分作A和B“兩階段曝氣”處理工藝，每個(gè)階段都有相互隔離的和獨(dú)立的曝氣過程和泥水分離過程，對于活性污泥的回流，也是相互隔離的，A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)。第2頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法的由來AB工藝是吸附―生物降解（Adsorption--Biodegradation）工藝的簡稱。這項(xiàng)污水生物處理技術(shù)是由德國某工業(yè)大學(xué)衛(wèi)生工程學(xué)院的BothoBohnke教授為解決傳統(tǒng)的二級(jí)生物處理系統(tǒng)：即：預(yù)處理→初沉池→曝氣池→二沉池。早期污水處理工藝存在去除難降解有機(jī)物和除氮脫磷效率低下，及投資和運(yùn)行費(fèi)用過高等問題。在對兩段活性污泥法和高負(fù)荷活性污泥法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，于70年代中期所開發(fā)，80年代初開始應(yīng)用于工程實(shí)踐的一項(xiàng)新型污水生物處理工藝。第3頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法的工作原理1.開放式系統(tǒng)原理AB工藝中不設(shè)初沉池，從而使污水中的微生物在A段得到充分利用，并連續(xù)不斷的更新，使A段形成一個(gè)開放性的、不斷由原污水中生物補(bǔ)充的生物動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。2.微生物的生物相及其特性A段內(nèi)微生物活性強(qiáng)、世代期短、具有很強(qiáng)的吸附能力。第4頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

當(dāng)A段以兼氧的方式運(yùn)行時(shí)，由于供氧較低，高活性微生物為了滿足自身代謝能量的要求，被迫對在好氧條件下把不易分解的有機(jī)物進(jìn)行初步分解，起到大分子斷鏈的作用，使其轉(zhuǎn)化為較小分子的易降解有機(jī)物，從而在后續(xù)的B段好氧曝氣中易于被去除。A段主要是通過吸附絮凝作用來除去水中的有機(jī)物，實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐表明：A段以絮凝吸附去除的有機(jī)物大約占去除總量的65%。第6頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月B段主要是世代期長的真核微生物，能夠保證出水水質(zhì)，B段對有機(jī)物的去除機(jī)制與普通活性污泥法相似。第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法工藝的特點(diǎn)(1)不設(shè)初沉池，污水經(jīng)排水系統(tǒng)直接進(jìn)入A段曝氣池，使整個(gè)排水系統(tǒng)起到一個(gè)生物選擇器的作用；為A段生物反應(yīng)池提供了與原污水相適應(yīng)的微生物種群。(2)A段吸附曝氣池在高負(fù)荷、短泥齡條件下運(yùn)行，微生物處于對數(shù)增殖期，繁殖較快，活性高。B段曝氣池以中低負(fù)荷運(yùn)行，整體有利于避免污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。第9頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)A段和B段串聯(lián)運(yùn)行，各自設(shè)沉淀池，單獨(dú)回流，將A段和B段污泥嚴(yán)格分開，形成各自的特征生物菌群。(4)A段主要是利用以物理化學(xué)作用為主導(dǎo)的吸附作用去除污水中的污染物質(zhì)。因此，對負(fù)荷、pH值、溫度及毒物有一定的適應(yīng)能力。第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢？AB法工藝的優(yōu)點(diǎn)具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低等。具體優(yōu)點(diǎn)如下：1.對有機(jī)底物去除效率高。2.系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動(dòng)小，有極強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，有良好的污泥沉降性能。第11頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3.有較好的脫氮除磷效果。

4.節(jié)能。運(yùn)行費(fèi)用低，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗(yàn)證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%~25%.第12頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

AB工藝的缺點(diǎn)

1.A段在運(yùn)行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機(jī)負(fù)荷下工作，使A段曝氣池運(yùn)行于厭氧工況下，導(dǎo)致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡臭氣體。2.當(dāng)對除磷脫氮要求很高時(shí)，A段不宜按AB法的原來去處有機(jī)物的分配比去除BOD55%~60%，因?yàn)檫@樣B段曝氣池的進(jìn)水含碳有機(jī)物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脫氮。第13頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月。3.污泥產(chǎn)率高，A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。第14頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法工藝在我國的歷史AB法工藝在我國的研究和應(yīng)用大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：第一階段：上世紀(jì)70年代末至80年代初期，我國許多專家學(xué)者對AB工藝的特性、運(yùn)行機(jī)理及處理過程和穩(wěn)定性等方面，進(jìn)行了深入全面和系統(tǒng)的研究，對“AB法”工藝在我國的應(yīng)用和推廣起到了積極作用。第15頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第二階段：上世紀(jì)70年代末至80年代，我國許多大專院校紛紛開設(shè)專題研究課程，尤其是設(shè)計(jì)研究部門也對AB法處理城市污水、工業(yè)廢水進(jìn)行規(guī)?；膶?shí)驗(yàn)研究，為AB法的工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用取得了大量的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為其在我國的工程應(yīng)用起到了十分關(guān)鍵的作用。第三階段：自上世紀(jì)80年代起，國內(nèi)逐步開始將“AB法”應(yīng)用到城市污水處理和工業(yè)廢水處理工程中，已建成相當(dāng)數(shù)量的AB法工藝的城市污水處理廠，成效顯著，取得了十分可觀的社會(huì)效益和環(huán)境效益。第16頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法的控制A段在很高的負(fù)荷下運(yùn)行，其負(fù)荷率通常為普通活性污泥法的50~100倍，污水停留時(shí)間只有30~40min，污泥齡僅為0.3~0.5d。污泥齡較高，真核生物無法生存，只有某些世代短的原核細(xì)菌才能適應(yīng)生存并得以生長繁殖，A段對水質(zhì)、水量、PH值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個(gè)處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機(jī)物含量高。第17頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月B段可在很低的負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)荷范圍一般為<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留時(shí)間為2~5h，污泥齡較長，且一般為15~20d。在B段曝氣池中生長的微生物除菌膠團(tuán)微生物外，有相當(dāng)數(shù)量的高級(jí)真核微生物，這些微生物世代期比較長，并適宜在有機(jī)物含量比較低的情況下生存和繁殖。第18頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法與脫氮除磷的效果AB法工藝對氮、磷的去除以A段的吸附去除為主。1.污水中的部分有機(jī)氮和磷以不溶解態(tài)存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通過沉淀轉(zhuǎn)移到固相中，同時(shí)生物同化也可以去除一部分以溶解態(tài)存在的氮和磷。傳統(tǒng)的AB法工藝的總氮去除率約為30%～40%；第19頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2.對磷的去除以A段的高效吸附絮凝作用為主，A段對磷的去除率約為35%～50%，是傳統(tǒng)一段活性污泥法的兩倍以上；剩余的磷進(jìn)入B段用于B段的微生物的合成而得到進(jìn)一步去除。這樣AB法工藝整體顯示出了比傳統(tǒng)活性污泥法高的氮、磷的去除效果。第20頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月

AB法由于自身組成上的特點(diǎn)，決定了其對氮、磷的去除量有限，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先，生物脫氮過程包括硝化和反硝化兩個(gè)部分，最終使氮以氣態(tài)的形式釋放到大氣中而達(dá)到從污水中去除的目的。由于A段對BOD的去除率高而對氨氮去除的很少，使得進(jìn)入B段的BOD/N值降低，這樣有利于硝化菌的生長，使B段充分完成硝化過程；由于常規(guī)的AB法工藝沒有反硝化過程，雖然氨氮得到去除，但是導(dǎo)致了硝態(tài)氮的增加，硝態(tài)氮的存在使出水依然難以達(dá)到污水排放對氮含量的要求。第21頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月其次，對于磷來說，傳統(tǒng)的AB法工藝不能為聚磷菌提供優(yōu)勢生長的厭氧/好氧條件，因此不能充分發(fā)揮生物除磷的作用。磷的去除主要是利用A段的吸附絮凝作用，主要去除的也是以懸浮態(tài)存在的磷。但城市污水中以懸浮態(tài)存在的磷的比例有限，因此磷的去除率也有限。雖然AB法表現(xiàn)出比普通活性污泥法好的除磷效果，但出水也很難達(dá)到對磷的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。第22頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月那，針對這個(gè)問題如何解決呢？對于AB法工藝來說，它不具備同時(shí)脫氮除磷的條件，對氮、磷的去除率很難進(jìn)一步提高.第23頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月AB法優(yōu)化脫氮除磷的改進(jìn)設(shè)想目前對AB法工藝優(yōu)化脫氮除磷改進(jìn)、運(yùn)用在實(shí)際工程中并取得良好效果的ADMONT工藝和泰安污水處理廠的A+A2/O工藝，主要是在原有的基礎(chǔ)上對B段進(jìn)行了改造，但是沒有充分利用高負(fù)荷、短泥齡條件下的A段的生物除磷潛力。第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月改進(jìn)思路及設(shè)想為了充分利用A段的除磷作用，按照A/O除磷和A/O脫氮的思路分別對A段和B段進(jìn)行改進(jìn)，即在原來的A段前加一個(gè)厭氧池；厭氧池水利停留時(shí)間按1h左右設(shè)計(jì)。B段也按A/O方式運(yùn)行。具體工藝流程如下圖所示。第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月改進(jìn)工藝的可行性A/O法工藝在高效生物脫氮除磷中的作用已經(jīng)形成了一套完善的理論和處理模式。污水在管網(wǎng)系統(tǒng)中經(jīng)歷了厭氧或者缺氧過程，進(jìn)入A段厭氧池與A段沉淀池回流的污泥混合后很快便進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，部分難降解的有機(jī)物在厭氧水解條件下轉(zhuǎn)化成小分子易降解的有機(jī)物，提高了污水的可生化性能。第27頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月同時(shí)除磷菌在大量的溶解性易降解有機(jī)物存在的條件下完成厭氧釋磷過程，混合液進(jìn)入A段吸附曝氣池后，除磷菌又在好氧條件下完成了過量吸磷。部分以懸浮態(tài)存在的磷也可以通過吸附絮凝作用進(jìn)入到污泥中。污泥在經(jīng)過沉淀后通過剩余污泥的排放達(dá)到去除磷的目的。上清液在B段A/O工藝中完成脫氮。這一過程在理論和實(shí)踐上都