污水厂AB法运行实践及分析

1、深圳滨河污水厂AB法运行实践及分析43滨河污水处理厂总处理能力为30×10 m/d ，分三期建设，一、二期工程均采用推流式吸附再生法（二级处理）。三期工程的处理量4 3为 25×10 m/d ，采用 AB法， B段为三槽交替式氧化沟，运行至今已两年。1三期工程的设计指标见表1。表三期工程的设计指标项目 进水（ mg/L) 出水（ mg/L) 处理效率（ %）BOD15010935COD250-3006080crSS1501093TN301067TP40.5-1.0801998 年 1999 年的实际运行水质情况见表2表 21998、199 年运行水质情况CODBOD5SST

2、NTP年份进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水出水1998 69133241144211831214.32.01999 778382668.9516 19.3 36.6 18.75.62.032 A 段曝气池A段的 HRT为 33min，污泥浓度为 2000mg/L，在好氧或兼氧状况下运行。控制池中的供氧状况可在一定程度上控制其BOD5的去除率，平均为 50%60%，最高达 75%，其污泥负荷为 2.5kgBOD/(kgMLSS·d) 。由于 A 曝前没有初沉池，进水饱含高活性、低级原核细菌，它们在A段的高负荷条件下处于对数生长期，并能在很短的时间内大幅度地降解去除水

3、中的有机物，同时产生大量的污泥。A段泥龄短、更新快，因而使 A 段污泥无需再生即可具有持续的吸附能力。A 段较高的细菌密度和足够的接触时间，以及原水中带有活性质粒细菌的不断接种，创造了有利于细菌遗传变异的条件，从而使A 段污泥对污水中的毒物、 pH及其他环境因素的影响具有较强的适应能力。3 B 段氧化沟通过 A 段的处理，进入 B 段的有机物主要是易与被微生物所吸收利用的溶解性物质，与常规工艺相比，B 段污泥活性成分较高，在相同污泥负荷下 B 段的 F/M 值实际要低些，因此泥龄较长，生物相丰富。三槽式氧化沟是带有沉淀功能的曝气池，由建在一起的三条氧化沟组成一个单元。 在每条氧化沟中均布置有一

4、定数量的转刷， 以达到曝气和环流的要求。 三条氧化沟与配水井相互连通， 该配水井有三个自动控制的出水堰，可调节进入每沟的流量，三个氧化沟是互相连通的，通过建在两边二个氧化沟上自动控制的出水堰， 使污水顺利地从一个氧化沟流到另一个氧化沟。 三槽式氧化沟的基本运行方式分为六个阶阶段 1通过调节配水井堰门，污水进入第一沟，沟内转刷以低速运行，仅使沟内污泥以悬浮态环流， DO则不足以使沟内有机物全部氧化。此时，活性污泥中微生物强制利用上一阶段产生的硝态氮作为氧化剂，有机物被氧化，硝态氮还原成氮气逸出。同时，沟内自动调节出水堰上升，污水通过连通孔进入第二沟。 第二沟内的转刷在整个阶段内均以高速运转， 混

5、合液在沟内保持恒定环流， 转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮。 处理后的污水通过连通孔进入第三沟，混合液在第三沟中泥水分离， 上清液通过已降低的出水堰从第三阶段 2当污水从第一沟转向第二沟， 第一沟内的转刷开始高速运转， 并逐步成为富氧状态。 在第二沟内处理过的污水进入第三沟沉淀， 上清阶段 3污水仍然从第二沟进入。 第一沟的转刷停转， 开始预沉淀进行泥水分离，直至该阶段末端，泥水分离过程结束。在该阶段，污水仍然由第二沟进入第三沟，上清液仍然通过第三沟出水堰排出。阶段 4污水从第二沟流入第三沟， 第一沟出水堰降低， 第三沟出水堰升高。同时，第三沟内转刷开始以低速运转， 污水从第三沟

6、流向第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。 此时第一沟仍作为沉淀池， 处理后的上清液通过第一沟已降低的出水堰排出。 阶段 4 与阶段 1 相类似，所阶段 5污水从第三沟流入第二沟， 第三沟的转刷开始高速运行， 以保证在该阶段末端有余氧。 第一沟仍作为沉淀池， 上清液通过出水堰排出。阶段 5 与阶段 2 类似，所不同的仅仅是两个外沟功能相反。阶段 6该阶段基本与阶段 3 相同，第三沟内的转刷停止运行， 开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟， 处理后的污水经第一沟出水堰排出。该氧化沟系统非常灵活， 运行方式有多种， 可随不同的入流水质4 AB4.1 抗冲击能力从 1999 年 8 月 2000 年

7、2 月，滨河厂三期进水平均5BOD、SS分43别为 273mg/L、535mg/L，水量在 (19 23) ×10 m/d 范围，使得进水负荷大大超过原设计负荷。然而，出水一直达标排放（三项常规项目已达国家排放一级标准）， 运行稳定，究其原因一方面与滨河厂加强工艺运行控制、管理经验较丰富有关；另一方面则是工艺的本身，因A段发挥的主要作用是物化过程，与生化过程相比，它受毒物、负荷及 pH等因素变化的影响较小，因而去除效果稳定，一定程度上对B段有保护作用。4.2 对氮、磷的去除在 B 段，由于泥龄较长， 可能使世代时间较长的硝化菌在污泥中所占的比例得以提高；另外， A段对进水中 BOD

8、5 的大幅度去除，使硝化菌对氧的竞争应处于比较有利的地位， B 段的硝化速度也会因此大大提高，再通过氧化沟运行模式中 1、4 阶段的反硝化脱氮，滨河厂 1999 年 TN的平均去除率为 50%左右。磷在水中的存在包括正磷酸盐、聚磷酸盐及有机磷三种， A段在兼氧条件下，通过厌氧释磷、好氧吸磷能比较彻底地去除存在于 SS中的有机磷和水中的胶态磷，滨河厂 A 段磷的去除率为 20%30%。细菌对水中磷的吸收基本取决于厌氧释放的程度， 如释放得比较彻底， 在好氧条件下会有相当可观的摄磷现象，污水刚进入氧化沟 1、4 阶段，几乎一直处于厌氧状态，污水中的磷释放比较彻底， 由于其他几个阶段供氧较充分， 微

9、生物则会进一步吸收污水中的磷。滨河厂 AB法运行实践证明： 1999 年磷的去除率平均为 64%，其中最高可达 80%4.3 对难降解有机物的去除根据滨河厂的运行实践， A 段中出现了 COD去除率比 BOD5高的现象，这是由于原水中一些可检测到的COD物质 (BOD5测不到 ) 在 A 段的总之，通过以上的分析，为了使 A 段原核微生物充分发挥作用，应为细菌提供较高的有机负荷，增加细菌的代谢能力。5 运行中出现的问题1999 年下半年随着三期水量的逐月增加，氧化沟溶解氧明显不足。随着污泥浓度的增加（在设计要求范围中），污泥指数也增加，即污泥的沉降性能也变差， 通过镜检发现有较多的丝状菌， 污

10、泥结构松散，密实性较差。出现这种情况，可从两个方面进行考虑，即供氧和供营养条件。据 1999 年 8 月 2000 年 2 月的统计，氧化沟进水平均 BOD5为 102mg/L，大于设计要求 64mg/L，说明微生物营养供应合理。对于供氧对污泥性能的影响， 在现场做了一个试验， 即通过大量排氧化沟的剩余污泥，间接提高氧化沟的 DO，再观察氧化沟的污泥沉降性能。结果与排泥前的情况相比， 排泥后的氧化沟整体 DO有所提高，从边沟转刷处测得的 DO较高，表明充氧效率改善，同时测得 SV为17%（排泥前为 50%）。由此看来， DO的影响是直接原因，这可通过1999 年每月 TP的处理情况得到佐证 (

11、 见表 3) 。表 3 1999 年 1-11 月处理水量及 TP 去除情况月份1234567891011处理水量258 233 300290418459465584643679612进5.1 7.3 5.45.2 6.323.33 6.58 7.54 5.02 5.18 4.9TP水（mg/L） 出2.97 2.4 2.75 5.47 2.21.61.81.8 1.451.41 1.58水注 上半年由于中沉池刮泥桁车及A 曝曝气头改造，使污水部分超越进 B段从表 3 可看出，随着水量的增加和 DO的降低， TP的去除效果增加，由于氧化沟的亏量供氧， 造成氧化沟中更多的厌氧或近似厌氧的反应时段

12、，使细菌受压抑并释放磷的反应比较彻底， 在经过近似好氧区时，细菌能比较快速、 充分地吸收并富集于体内，故除磷效果提高，出水中 TP6氧化沟供氧不足，是造成氨氮硝化不好，总氮去除效果较差的主要原因。整个氧化沟 DO 0.4 1.0mg/L ，但对 BOD5的去除影响不大，因为在 DO0.3mg/L 的情况下好氧菌也能正常地分解有机物。一般应控制 DO在 1.5 2.0mg/L 以上，低于 0.5mg/L 时则硝化完亏量供氧使氧化沟厌氧段增多，磷释放应该比较彻底，但实际上整个氧化沟溶解氧基本上低于1 mg/L，没有形成真正的好氧区域，所以细菌对磷吸收还不够充分，故TP的去除率未能达到设计标准。针对

13、氧化沟供氧不足的问题， 可根据氧化沟运行方式灵活多变的特征调整运行模式，如缩短半个周期的预沉时间，即预沉时间由原来的 1 h 缩短为 45min，这样每天增加转刷充氧时间 1.5h ，运行周期由 8h 提高到 12h。另外还可增加高速转刷的运行时间，调整中、边沟进水的时间分配控制污泥负荷在0.15kgBOD/(kgMLSS·d) 。通过调整测得的 NH3-N、TN和 TP数据见表 4。表 4 去除氮、磷的实测平均值1999 年前 11 个 1999 年 12 月 2000月份年 2 月月进24.429.9水3NH-N出16.6(32%)16.9(44%)水进3745.6水TN出19.

14、2(48%)17.6(61%)水进5.65.3水TP出2.0(64%)0.8(84%)水由表 4 可知，调整后的NH3-N、TN去除率比调整前提高1 成多；TN去除率已达到设计标准，TP去除率为 84%7 结论综上分析，进水有机负荷的增加应是氧化沟充氧不足的直接原因，可通过调整氧化沟的运行模式使TN、TP去除率基本达到设计标准。由于进入滨河厂的污水偶尔含有垃圾填埋厂排放的垃圾渗滤液，这样使得进水水质波动的范围更大，现正积极摸索，积累经验，使整个 AB系统更加稳定地运行。深圳滨河污水厂三槽氧化沟工艺深圳市滨河污水处理厂( 以下简称为滨河厂 ) ，占地面积 13.60hm2，日处理能力 30

15、15;104t ，是深圳市主要污水处理厂之一。工程服务面积27.5km2( 含罗湖及福田两区的部分地区) 、人口约 45 万人。滨河厂以处理生活污水为主， 达标后出水就近排入深圳河。整个工程分三期建成，一、二期各 25×104t/d(1988 年投产 ) ，三期 25×104 t/d ，1996年系统建成投入运行。滨河三期工程具有处理规模大、占地面积小、主要设备自控系统较为先进、 基建费用低等特点。 三期污水处理流程见图 1。1. 三期工程工艺流程的选择 由于城市建设和经济迅速发展，人口和污水量不断增加，深圳水体污染加剧，深圳河 ( 湾) 水质日趋恶化。因此，三期工程的处理

16、标准比一、二期 ( 常规活性污泥法 ) 高，要求出水 SS10mg/L,BOD510mg/L，并增加了除磷脱氮的要求。为适应规模比较大、处理标准高、建设用地紧的情况，设计单位做了 4 个方案，综合各方案的优点确定其主体工艺为AB法， B 段三槽交替氧化沟具有除磷脱氮的功能。 AB 法是将传统的活性污泥法分为二段串联，各自形成自己的生物优势。 A 段以极高的有机负荷和很短的泥龄运行，充分利用微生物分解有机物初期的吸附降解作用，约 0.5h 内去除大量有机物。经A段处理后的污水进入B段， B 段是在较低的有机负荷和较长的泥龄状态下运行，经过有机物的分解、硝化、反硝化，达到出水要求。AB法具有处理时

17、间短、去除效率高等特点。A段由曝气池、中间沉淀池及回流污泥泵房组成。B 段采用三槽式氧化沟工艺。2. 三槽式氧化沟运行及基本原理三槽式氧化沟是带有沉淀功能的氧化沟， 同建在一起的三个氧化沟组成一个单元。 在每个氧化沟中均布置有一定数量的转刷， 以达到曝气和环流的要求。 三个氧化沟通过配水井相互连通， 该配水井有三个自动控制的出水堰， 可调节进入每沟的流量。 基本运作方式分为六个阶段：阶段 A：通过调节配水井堰门，污水进入第一沟，沟内转刷以低速运行，仅沟内污泥在悬浮状态下环流， 所供氧量则不足以使沟内有机物氧化。此时，活性污泥中微生物强制利用上一阶段产生的硝态氮作为氧化剂，有机物被氧化，硝态氮还

18、原成氮气逸出。同时，沟内自动调节出水堰上升， 废水与活性污泥通过接管进入第二沟。 第二沟内的转刷在整个阶段内均以高速运转， 此时废水与活性污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。 沟内转刷则处于闲置状态，此时第三沟仅作沉淀池，使泥水分离，处理后的污水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段 B：污水入流从第一沟转向第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量的增加，逐步成为富氧状态。在第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟， 第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的废水通过出水堰排出。阶段 C：第一沟的转刷停止，开始泥水分离，至该阶段末端，分离过程结束。在 C段，入流污水仍