223工艺特点与设计参数 AB工艺属于一种在超高负荷条件下运行的新型活性污泥 法,与普通活性污泥法相比,其突出的优点主要表现为:①拥 有较节省的基建投资和运转费用;②抗冲击负荷能力强,对pH 和有毒物质具有很大的缓冲作用;③出水水质好,运行稳定 特别适用于处理浓度较高,水质变化较大的污水。④对于存在 所谓超负荷运转问题的污水处理场,可以比较顺利地改造成AB T艺,从而较大幅度地提高处理能力。 AB工艺的BOD5和COD去除率,比相应的一级活性污泥法 高,特别是COD的去除率,提高更为显著。图24是AB工艺B 段和一级法污泥负荷与出水BOD3和COD的关系。其中,一级 法曲线是54家污水厂实际运行数据的统计,AB工艺曲线由德国 两家污水厂的生产性试验数据和另外7个中试设备试验结果的统 计所得。 700 300 备 级法cD AB法cdD 水 级法BOD AB法BdD 0603·015008005污泥负荷k/kg 图24AB工艺和一级法出水水质比较 ·20
AB工艺良好的运行稳定性,主要表现在对水质、水量、pH 值、毒物的冲击具有很大的缓冲作用,出水水质指标的波动小, A段和B段活性污泥拥有很好的沉淀性能等。图25为AB工艺 B段和一级活性污泥法出水BOD相对方差r随污泥负荷F的变 化关系。由图可以看出,AB工艺有着远比相应的一级活性污泥 法为低的相对方差r。当污泥负荷F=0.3 kg BOD,/kg MLSSd时, 级法的r值为1.0,AB工艺的最高r值仅为06。在受到毒物 冲击后,AB工艺能在几小时内完全恢复正常。图2-6为德国 Krefeld污水厂A段某次被毒物破坏后的迅速恢复情况。17点钟 时A段受到毒物严重影响,细菌的呼吸受到抑制,致使曝气池内 溶解氧猛增,但B段却几乎不受影响。4小时后,A段细菌的呼 吸恢复正常;溶解氧浓度回到原来水平。 2.0 1.8 14 级活性污泥法 0.8 克雷费尔德污水 0 15个试验设备 04一级法污水厂 02 003 0l50306 AB二级活性污泥法 (kg BOD,kgMLSS-d) 图25AB工艺B段与一级法出水水质稳定性比较 21
Keeled污水 物讲入 再 级 B级溶解氧 A级溶解氢 1982820星期五 时刻(h) 图2-6毒物对AB工艺的影响 AB工艺在基建投资方面的经济性,可通过下面的计算加以 分析。当A和B段的曝气池全采用完全混合式时,其反应动力学 过程可用连续搅拌式反应器(CSTR模型描述。物料衡算方程为: @Clm +vr= gCl+ v dCi dt 式中,g一流量(L/h); C1m、C;一进、出水基质浓度(mg/L 一反应器容积(L); 基质降解速率(mgh) dC 基质变化速率(mgh); 在稳态时,令t=V!Q,则式(2-1)可简化为 c+tr (2-2) 假设反应器内发生的是一级反应,则=-kCoa,代入式(2-2) 得
CIn-kt Cou=C (2-3) 整理得 1+t (24) 式中,k一基质降解速率常数(h) -停留时间(h)。 若把n个CSTR反应器串联使用,在稳态时可推得: 1+tk)” (2-5) 由式(25)可解出每个CSTR反应器停留时间t及容积v I Ik (26) v=Q 1|k (2-7) 显然,当n=1时,V就是单个CSTR反应器在某一固定去 除率下所需的容积;当》>t时,V即为n个CsTR在同一去除率 条件下一个反应器所需的容积。重新整理式(2-7)得: (2-8) 基质去除率n=1 —代入式(28)得 (29) 设n级串联的反应器总体积为:Vs=nV,代入式(29)则得 (2-10) 假设流量Q定,根据式(2-10)可计算出不同n值下, 23 m面m
去除率n与表征反应器体积v总(身k)的变化关系,其结果见表 2-4。分析表中数据的变化规律可知,去除率越高,所需反应器 的体积就越大;在相同去除率时,串联的反应器数n值越多,所 需的反应器总体积就越小。但当n>4时,总体积的减少趋势已 不明显,两个反应器串联时容积节省效果最为显著例如,当COD 去除率为80%时,把反应器由一个改为两个容积可节省38%,这 意味着基建费用的节约。 24n、n、·(Q)三者之间的关系 Va(e/k) n=2 0.82 078 076 07s 108 1.04 100 233 164 14 1.35 80 4,00 2.13 2.00 345 1900 694 513 4.10 4900 12.14 8.04 664 5 AB工艺是在两段活性污泥(ZA法)和高负荷活性污泥法 的基础上发展起来的,因此其设计过程与常规活性污泥法相近 不同之处在于它的操作运转条件。表25为AB工艺的主要设计 参数