林 爽,王 蕾,闫博佼
(1.吉林省中盛设计咨询股份有限公司市政分院,长春 130118;2.长春科技学院建筑工程学院,长春 130022)
近年来,水环境污染日益严重,为了降低水环境污染,改善市民的生活环境,做好污水处理势在必行。AB工艺(Adsorption-Biodegradation)包括两段生物处理工艺,该工艺发展迅速,在污水处理中得到广泛应用[1]。
AB工艺是一种包括A段(吸附段)和B段(生物氧化段)的两段活性污泥法,其工艺流程如图1所示[2]。此流程由A段曝气池、中沉池、B段曝气池和二沉池四部分组成。A段与B段的污泥回流互不影响,各自有各自的体系,相互独立。为了使原污水中存在的微生物和有机物得以充分利用,A段之前一般不设初沉池,保障系统高效稳定地运行。在实际工程中,AB工艺是一种处理系统,它由城市排水管网和污水处理厂构成,因此AB工艺前不设置初沉池[3]。
图1 AB工艺流程
AB工艺的A段负荷高,而B段的负荷则比A段小很多,它们的活性污泥分别单独回流,微生物在此适宜的环境下可以很好地增殖,从而充分发挥其特性,提高污水处理效果,提升出水水质,保证各段生物的稳定性[4]。
1.2.1 A段除污机理
A段主要利用絮凝及吸附功能去除污染物,A段曝气池的负荷很高并且兼氧,高负荷的运行条件促使A段细菌快速繁殖并具有较高活性[5]。而A段的水力停留时间(HRT)和污泥龄均很短,不足以发生微生物对有机成分的氧化作用,所以A段的产泥量大约为整个工艺污泥总量的80%。A段前未设初沉池,原污水可以直接进入A段,原污水中所存在的微生物与A段中原有的菌胶团絮凝在一起,因此A段中的污泥吸附能力极强并且有良好的沉降性能。在实际工程中,A段能够缓冲水量的冲击负荷[6]。
1.2.2 B段除污机理
AB工艺B段良好的水力条件得益于A段对有机物的大量去除,B段好氧并且其污泥负荷比常规活性污泥法低,污泥龄一般为15~20 d,HRT为2~4 h,因此B段的产泥量比A段少很多,大约为整个工艺的20%[7-8]。A段水质和水量稳定的处理水被B段曝气池接收,并且B段没有受到冲击负荷的影响,去除有机污染物是B段的主要功能,B段曝气池的运行方式与活性污泥法相似。只有A段正常运行,B段的各项功能才能正常发挥。
A段之前未设初沉池;两段污泥回流独立进行,互不影响;A段负荷很高,B段的负荷相比很低。
一是污泥负荷高,微生物的生存条件良好,同时生成原核生物;二是污泥产率高,去除有机物的效果较好,吸附能力强,为B段减轻了负荷;三是A段对原污水中的一些指标具有较强的适应能力[9]。
一是A段水质和水量稳定的处理水被B段接收,并且B段不受冲击负荷的影响,A段的稳定运行使得B段充分发挥净化功能;二是B段的主要净化功能是去除有机污染物。
德国是AB工艺的起源地,此工艺具有运行高效稳定、抗冲击负荷能力强、去除有机物效果好以及运行成本低等优点,在欧洲污水处理领域得到广泛推广。图2为国外部分AB法污水处理厂数量,图3为国内部分AB法污水厂处理规模[10]。
图2 国外部分AB法污水处理厂数量
图3 国内部分AB法污水厂处理规模
研究发现,在实际运行中,AB法仍然存在一些普遍性问题。一是A段在运行过程中出现恶臭的情况,影响周边的环境卫生。其主要原因是A段在超高负荷下工作,A段曝气的运行池处于缺氧甚至厌氧条件下,导致其产生硫化氢等恶臭气体。周边居民反应强烈,所以对大部分A段曝气池加设封盖,将污染空气用通风机送至生物过滤器中,净化后再排放入大气中。二是在脱氮除磷过程中,A段不宜按照AB法原来去除有机物的配比(50%~60%)去除BOD5,因为此配比使B段曝气池进水有机物的碳氮比偏低,无法达到脱氮效果。
AB工艺作为一种高效而稳定的新型污水生物处理技术,实际运行效果良好。由于不同地方的污水水质不尽相同,因此在应用AB工艺时,人们要根据具体情况具体分析,以便提高污水处理效果,为市民提供更好的生活环境。