脫氮除磷污水處理工藝

脫氮除磷污水處理工藝生物法脫氮的理論基礎(chǔ):

廢水中的氮一般以有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等四種形態(tài)存在。其中有機(jī)氮占生活污水含氮量的40%~60%，氨氮占50%~60%，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮僅占0%~5%。氨化菌硝化菌

↓↓有機(jī)氮—→氨氮—→亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮↓←反硝化菌氮?dú)馍锓ǔ椎睦碚摶A(chǔ):生物除磷是利用聚磷菌一類(lèi)的微生物，能夠過(guò)量地，在數(shù)量上超過(guò)其生理需要，從外部環(huán)境攝取磷，并將磷以聚合的形態(tài)儲(chǔ)藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)外，達(dá)到從污水中除磷的效果。

有機(jī)磷ADPATP無(wú)機(jī)磷無(wú)機(jī)磷ATPADP有機(jī)磷釋放聚磷

聚磷菌→聚磷菌

合成降解溶解質(zhì)ATPADPPHBPHBADPATP無(wú)機(jī)物厭氧段好氧段

聚磷菌的作用機(jī)理短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、反硝化除磷理論的工藝：

中溫亞硝化(SHARON)

厭氧氨(氮)氧化(ANAMMOXBCFS工藝SHARON與ANAMMOX聯(lián)合工藝PHOREDOX工藝

中溫亞硝化(SHARON)

SHARON工藝又叫短程硝化-反硝化。SHARON工藝是荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種新型的脫氮工藝。其基本原理可用方程式表示,即堿度充足的條件下,污水中50%的氨氮被亞硝化菌氧化為ＮＯ2---Ｎ。因僅一半氨氮被氧化且硝化作用僅進(jìn)行到亞硝化階段,SHARON常又稱(chēng)為半硝化。0.5ＮＨ4++0.75Ｏ2→0.5ＮＯ2-+Ｈ++0.5Ｈ2Ｏ該工藝的本質(zhì)是通過(guò)控制環(huán)境溫度造成兩類(lèi)細(xì)菌不同的增長(zhǎng)速率,利用該動(dòng)力學(xué)參數(shù)的不同造成“分選壓力”。使用無(wú)需污泥停留(以恒化器方式運(yùn)行,其SRT=HRT)的單個(gè)CSTR反應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn),在較短的HRT(即SRT)和30~40℃的條件下,可有效地通過(guò)種群篩選產(chǎn)生大量的亞硝酸鹽氧化菌,并使硝化過(guò)程穩(wěn)定地控制在亞硝化階段,以ＮＯ2-為硝化終產(chǎn)物。SHARON工藝適用于含高濃度氨(>500ｍｇ/Ｌ)廢水的處理工藝,尤其適用于具有脫氮要求的預(yù)處理或旁路處理,如污泥消化池上清夜的處理。目前荷蘭已有兩家污水處理廠采用了此工藝。ＳＨＡＲＯＮ工藝主要有2個(gè)反應(yīng)條件,一是堿度，另一是溫度。從方程式中可看出1ｍｏｌＮＨ+4需要1ｍｏｌＨＣＯ-3,若堿度供應(yīng)不足,ｐＨ會(huì)迅速下降,若降至64以下,反應(yīng)將停止,這與傳統(tǒng)的硝化反應(yīng)相似。另一方面溫度要求25℃以上。溫度是用以使亞硝化菌占優(yōu)勢(shì)從而控制硝化過(guò)程。圖1顯示了溫度對(duì)亞硝化菌和硝化菌的最小泥齡的影響。當(dāng)溫度高于15℃時(shí),亞硝化菌的最小泥齡低于硝化菌的最小泥齡,因此在高溫度條件下(圖中為35℃)通過(guò)控制泥齡,可將長(zhǎng)泥齡的硝化菌清洗出系統(tǒng),保證硝化過(guò)程停留在半硝化(ＮＯ-2)階段。除磷脫氮

DOKHAVEN污水處理廠在它1987年投入運(yùn)行后已升級(jí)多次。除經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)外，主要是因?yàn)榄h(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高。出水對(duì)磷的限制早在1995年便已非常嚴(yán)格，要求出水磷的濃度最高標(biāo)準(zhǔn)為1mg/L。這意味著原始設(shè)計(jì)不能滿足排放要求，處理工藝必須升級(jí)。因受場(chǎng)地限制，一種精心設(shè)計(jì)的化學(xué)方法被選擇在A段曝氣池進(jìn)行除磷，這是因?yàn)槿粼贐段曝氣池實(shí)施化學(xué)除磷會(huì)影響硝化過(guò)程。一種鐵鹽、一種混凝劑、一種絮凝劑被結(jié)合在一起用于化學(xué)除磷，這種方法稱(chēng)為“三藥劑”方法。這種特殊的方法比傳統(tǒng)化學(xué)方法能節(jié)省40%的運(yùn)行費(fèi)用。因此，可做到環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益上的雙贏。

從2006年起對(duì)出水氮的限制將由現(xiàn)在的TKN改為總氮控制。顯然，原始設(shè)計(jì)不能滿足新的要求，不得不尋求適合該處理廠特點(diǎn)的新方法。SHARON和ANAMMOX這兩項(xiàng)最新的現(xiàn)代技術(shù)因此成了單獨(dú)處理污泥消化液的首選。根據(jù)SHARON技術(shù)原理，帶余溫的污泥硝化液剛好滿足中溫亞硝化對(duì)溫度的需要。SHARON技術(shù)除節(jié)省1/4供氧量的特點(diǎn)外，還具有低的投資費(fèi)用、低的運(yùn)行費(fèi)用、不產(chǎn)生化學(xué)副產(chǎn)品、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)容易、對(duì)高進(jìn)水SS濃度不敏感、無(wú)異味等運(yùn)行優(yōu)勢(shì)。圖為一SHARON工藝的現(xiàn)場(chǎng)圖片。

SHARON反應(yīng)器使一半的氨氮氧化至亞硝酸氮（無(wú)需控制pH），剩余一半氨氮與轉(zhuǎn)化而來(lái)的亞硝酸氮（進(jìn)水總氨氮的一半）剛好形成1∶1ANAMMOX所需的摩爾關(guān)系，使氨氮和亞硝酸氮自養(yǎng)直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。與傳統(tǒng)的硝化/反硝化過(guò)程相比，SHARON/ANAMMOX過(guò)程可使運(yùn)行費(fèi)用減少90%，CO2排放量減少88%，不產(chǎn)生N2O有害氣體，無(wú)需有機(jī)物，不產(chǎn)生剩余污泥，節(jié)省占地50%，具有顯著的可持續(xù)性與經(jīng)濟(jì)效益特點(diǎn)。圖4顯示了氣體循環(huán)ANAMMOX反應(yīng)塔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖片（利用一廢棄濃縮池改建而成）。經(jīng)SHARON/ANAMMOX對(duì)污泥消化液?jiǎn)为?dú)進(jìn)行脫氮處理可使整個(gè)處理廠出水氮濃度下降至少5mgN/L，與原始設(shè)計(jì)相比出水剛好能滿足未來(lái)出水標(biāo)準(zhǔn)。

SHARON反應(yīng)器使一半的氨氮氧化至亞硝酸氮（無(wú)需控制pH），剩余一半氨氮與轉(zhuǎn)化而來(lái)的亞硝酸氮（進(jìn)水總氨氮的一半）剛好形成1∶1ANAMMOX所需的摩爾關(guān)系，使氨氮和亞硝酸氮自養(yǎng)直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻Ｅc傳統(tǒng)的硝化/反硝化過(guò)程相比，SHARON/ANAMMOX過(guò)程可使運(yùn)行費(fèi)用減少90%，CO2排放量減少88%，不產(chǎn)生N2O有害氣體，無(wú)需有機(jī)物，不產(chǎn)生剩余污泥，節(jié)省占地50%，具有顯著的可持續(xù)性與經(jīng)濟(jì)效益特點(diǎn)。圖4顯示了氣體循環(huán)ANAMMOX反應(yīng)塔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖片（利用一廢棄濃縮池改建而成）。經(jīng)SHARON/ANAMMOX對(duì)污泥消化液?jiǎn)为?dú)進(jìn)行脫氮處理可使整個(gè)處理廠出水氮濃度下降至少5mgN/L，與原始設(shè)計(jì)相比出水剛好能滿足未來(lái)出水標(biāo)準(zhǔn)。ANAMMOX隨著氮素污染的加劇，除氮技術(shù)的研究和應(yīng)用引起了人們的關(guān)注.在氮素污染物的控制中，目前國(guó)內(nèi)外主要采用生物脫氮技術(shù)，研究的熱點(diǎn)集中在如何改進(jìn)傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝.從微生物學(xué)的角度看，硝化和反硝化是兩個(gè)相互對(duì)立的生化反應(yīng).前者借助硝化細(xì)菌的作用，將氨氧化為硝酸，需要氧的有效供給；而后者則是一個(gè)厭氧反應(yīng)，只有在無(wú)氧條件下，反硝化細(xì)菌才能把硝酸還原為氮?dú)?此外，在環(huán)境中存在有機(jī)物時(shí)，自養(yǎng)型硝化細(xì)菌對(duì)氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)能力劣于異養(yǎng)型微生物，其生長(zhǎng)速度很容易被異養(yǎng)型微生物超過(guò)，并因此而難以在硝化中發(fā)揮應(yīng)有的作用；但要使反硝化反應(yīng)順利進(jìn)行，則必須為反硝化細(xì)菌提供合適的電子供體(通常為有機(jī)物如甲醇等).最近發(fā)現(xiàn)，氨可直接作為電子供體進(jìn)行反硝化反應(yīng)，即所謂的厭氧氨氧化(ANAMMOX，AnaerobicAmmoniaOxidation).這一重大的新發(fā)現(xiàn)為改進(jìn)傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)提供了理論依據(jù).若能開(kāi)發(fā)利用厭氧氨氧化進(jìn)行生物脫氮，不僅可以大幅度地降低硝化反應(yīng)的充氧能耗，免去反硝化反應(yīng)的外源電子供體，而且還可改善硝化反應(yīng)產(chǎn)酸，反硝化反應(yīng)產(chǎn)堿而均需中和的狀況.其中后兩項(xiàng)對(duì)控制化學(xué)試劑消耗，防止可能出現(xiàn)的二次污染具有重要作用.厭氧氨(氮)氧化(ANAMMOX)

氨氮厭氧氧化(ANAMMOX)是1995年荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Mulder等在研究生物反硝化時(shí)發(fā)現(xiàn)氨氮和硝酸鹽同時(shí)消失的現(xiàn)象后開(kāi)發(fā)的一種新的處理工藝。研究表明，化能自養(yǎng)型細(xì)菌可以在無(wú)分子態(tài)氧的條件下以CO2(CO32-)作為碳源、NO2-為電子受體、NH4+作為電子供體，將NH4+和NO2-共同轉(zhuǎn)化為N2。這一反應(yīng)過(guò)程的發(fā)現(xiàn)為利用生物法處理高氨、低BOD的廢水找到了一條最優(yōu)的途徑。理論上利用這一原理將比傳統(tǒng)工藝節(jié)省62.5%的O2,同時(shí)不需任何外加堿度和有機(jī)物(反硝化菌的碳源和電子供體)。ANAMMOX反應(yīng)是一個(gè)自發(fā)的過(guò)程。

傳統(tǒng)脫氮過(guò)程：

NH4++2O2+0.83CH3OH→0.5N2+3.17H2O+H++0.83CO2

亞硝酸鹽型硝化+氨的厭氧氧化過(guò)程:NH4++0.75O2→0.5N2+1.5H2O+H+NH4++NO2-→N2+2H2O(ΔG＝-358kJ/mol)該反應(yīng)的微生物屬自養(yǎng)型厭氧細(xì)菌，生長(zhǎng)速率非常低，但將氨氮厭氧轉(zhuǎn)化能力非常高，可以達(dá)到4.8kgTN/(m3·d)，最佳運(yùn)行條件：溫度為10～43℃，pH值為6.7～8.3。自養(yǎng)型氨厭氧氧化菌生長(zhǎng)慢，啟動(dòng)時(shí)間非常長(zhǎng)，為使ANAMMOX污泥保留在反應(yīng)器中并得到足夠的生物量，需要有效的污泥截留(由此建議用生物膜反應(yīng)器)。另外ANAMMOX過(guò)程的營(yíng)養(yǎng)需求，是否出現(xiàn)羥胺、肼類(lèi)化合物，二氧化氮等代謝中間產(chǎn)[HJ]物和二次污染問(wèn)題等都是新工藝實(shí)際運(yùn)行中要解決的問(wèn)題。前景

ANAMMOX工藝的出現(xiàn)為工業(yè)污水或生活污水以較可持續(xù)方式脫氮處理創(chuàng)造了新的技術(shù)條件。ANAMMOX與一亞硝化工藝相結(jié)合，氨氮能夠被直接自養(yǎng)轉(zhuǎn)換到氮?dú)?。以此種方式脫氮，傳統(tǒng)上需以有機(jī)電子供體(COD)支持反硝化的問(wèn)題便被完全避免。因此，污水中較多的COD便有可能被分離而轉(zhuǎn)化為甲烷。進(jìn)言之，一半以上的曝氣量(為硝化)被節(jié)約。與ANAMMOX相結(jié)合的亞硝化工藝可以SHARON方式或者在生物膜內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

圖1ANAMMOX流化床反應(yīng)器裝置

1.污水2.亞硝酸鹽溶液3.4.5.泵6.取樣口

7.ANAMMOX流化床反應(yīng)器8.恒溫水浴9.水封

10.濕式氣體流量計(jì)11.出水BCFS工藝BCFS(Biologisch—Chemische—Fosfaat—StikstofVerwijdering)工藝是由荷蘭DELFT科技大學(xué)的Mark教授在Pasveersloot和UCT工藝及原理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，它充分利用DPB(反硝化除磷菌)的缺氧反硝化除磷作用以實(shí)現(xiàn)磷的完全去除和氮的最佳去除，對(duì)于城市污水在處理過(guò)程中無(wú)需添加化學(xué)藥劑。

最近，荷蘭BDG咨詢公司在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了BCFS的新型反應(yīng)器。該反應(yīng)器由5個(gè)同軸圓環(huán)組成，依次構(gòu)成功能相對(duì)專(zhuān)一的5個(gè)獨(dú)立反應(yīng)器。這些同軸圓環(huán)使水流具有活塞流與完全混合流的優(yōu)點(diǎn)，采用預(yù)制混凝土建造這種一體化構(gòu)筑物減少了工程投資，同時(shí)使污水廠的布置簡(jiǎn)潔，節(jié)約了工程投資及建設(shè)用地。BCFS工藝是在帕斯韋爾氧化溝（Pasveersloot）與UCT工藝及原理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的生物除磷脫氮新工藝，它由5個(gè)功能相對(duì)專(zhuān)一的反應(yīng)器組成，通過(guò)控制反應(yīng)器之間的3個(gè)循環(huán)來(lái)優(yōu)化各反應(yīng)器內(nèi)細(xì)菌的生存環(huán)境，具有污泥產(chǎn)率低、除磷脫氮效率高（均大于90％）等特點(diǎn)，其出水總氮<5mg/L，正磷酸鹽含量幾乎為零。工藝流程

BCFS工藝將每一種屬不同功能的細(xì)菌用空間分隔開(kāi)來(lái)，并通過(guò)不同的循環(huán)系統(tǒng)來(lái)控制其生長(zhǎng)環(huán)境。

BCFS工藝流程如圖1所示。

由圖1可見(jiàn)，BCFS工藝由5個(gè)功能相對(duì)專(zhuān)一的獨(dú)立反應(yīng)器(厭氧池、選擇池、缺氧池、缺氧/好氧池、好氧池)及3路循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成，各循環(huán)的作用如表1所示。BCFS工藝的主要特點(diǎn)

①對(duì)氮、磷的去除率高，可使出水中總氮＜5mg/L，正磷酸鹽含量幾乎為零。

②SVI值低(80～120mL/g)且穩(wěn)定(夏季為80mL/g，冬季為100mL/g，最大值為120mL/g)，從而可有效地減少曝氣池及二沉池的容積。

③控制簡(jiǎn)單，通過(guò)氧化還原電位與溶解氧可有效地實(shí)現(xiàn)過(guò)程穩(wěn)定，尤其利于對(duì)負(fù)荷的控制。

④與常規(guī)污水廠相比，其污泥產(chǎn)量減少了10%，從而進(jìn)一步減少了污泥的處理費(fèi)用。

⑤利用DPB實(shí)現(xiàn)生物除磷(測(cè)定結(jié)果表明，約50%的磷是由DPB去除的)，使碳源(COD)能被有效地利用，從而使該工藝在COD/(N+P)值相對(duì)低的情況下仍能保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)使除磷所需的化學(xué)藥劑量大大減少。

⑥使用生物除磷器獲得富含磷的污泥，使磷的循環(huán)利用成為可能。

⑦與Pasveer氧化溝的污泥負(fù)荷相同。前景BCFS工藝在荷蘭的應(yīng)用已有10例，目前正在規(guī)劃處理規(guī)模相當(dāng)于10×104m3/d的Rotterdam污水處理廠。

表為3座采用BCFS工藝的城市污水廠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況。SHARON與ANAMMOX聯(lián)合工藝ANAMMOX又叫厭氧氨氧化,在自養(yǎng)菌的作下,1mol氨氮作為電子供體,1molＮＯ2----Ｎ作為電子受體,最終產(chǎn)物為Ｎ2。ＮＨ4++ＮＯ2-→Ｎ2+2Ｈ2Ｏ1

實(shí)現(xiàn)ANAMMOX的先決條件是在同一反應(yīng)器中同時(shí)存在氨和ＮＯ2-,且反應(yīng)器處于無(wú)氧狀態(tài)。產(chǎn)生ＮＯ2-的途徑有二:一是限制反應(yīng)器的供氧,以有利于ＮＯ2-的生成并抑制ＮＯ3-的生成;二是限制反應(yīng)器中反硝化所需的電子供體(如硫化物或有機(jī)物等)的數(shù)量,以限制反硝化的發(fā)生。此外,廢水中高濃度的氨與限制供氧相結(jié)合,可有效地獲得氨和ＮＯ2-在反應(yīng)器中同時(shí)存在的條件。將式(1)乘2并與式(2)相加得式(3),即廢水經(jīng)SHARON工藝,50%的氨氮轉(zhuǎn)化為ＮＯ2----Ｎ,再經(jīng)ANAMMOX工藝,等摩爾量的剩余ＮＨ4+和所生成的ＮＯ2-經(jīng)自養(yǎng)菌作用生成Ｎ2逸出，這種工藝就稱(chēng)之為SHARON-ANAMMOX聯(lián)合工藝。無(wú)需外加堿度物質(zhì)。2ＮＨ4++1.5Ｎ2→Ｏ2+2Ｈ++3Ｈ2Ｏ2SHARON與ANAMMOX聯(lián)合工藝流程圖前景這種自養(yǎng)脫氮工藝主要針對(duì)高濃度氨氮污水。進(jìn)水首先進(jìn)入一懸浮增長(zhǎng)、無(wú)污泥停留的SHARON單元，運(yùn)行最佳溫度為35℃。目前，世界上SHARON工藝的首例工程應(yīng)用已在荷蘭鹿特丹的Dokhaven污水處理場(chǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)；它被用于污泥消化液(含有1000～1500mgN/L)反硝化的前處理(亞硝化)。這個(gè)SHARON亞硝化單元以實(shí)驗(yàn)室2L小試反應(yīng)器為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)學(xué)模擬直接放大到現(xiàn)場(chǎng)1500m3處理構(gòu)筑物。幾年實(shí)際運(yùn)行情況表明，這個(gè)亞硝化處理單元性能良好，亞硝化率幾乎可達(dá)100%(需控制pH)。

事實(shí)上，上述SHARON亞硝化單元是為今后以ANAMMOX方式處理污泥消化液所做的前期技術(shù)準(zhǔn)備。目前，對(duì)圖5所示SHARON后接ANAMMOX的完全自養(yǎng)脫氮工藝已完成全部實(shí)驗(yàn)室研究工作。

PHOREDOX工藝PHOREDOX工藝與Ａ/Ｏ工藝一樣,將回流污泥與原污水或經(jīng)物理處理的污水在厭氧池內(nèi)完全混合。接下來(lái)是兩組硝化與反硝化池,在這兩組池內(nèi)將完成徹底的反硝化作用,這樣回流污泥中就不會(huì)含有硝酸鹽與亞硝酸鹽。這種工藝特別適合于低負(fù)荷污水廠的生物除磷脫氮。如果第二級(jí)反硝化對(duì)脫氮效果的意義不大時(shí),可以將一級(jí)曝氣池后的反硝化及曝氣池省略。

回流(4Q)

Q進(jìn)?

厭氧缺氧好氧缺氧好氧→

二沉池→Q出污泥回流(0.5Q)剩余污泥

Phoredox工藝

ABFT生物脫氮污水處理的核心工藝為ABFT工藝，全稱(chēng)為曝氣生物流化床工藝（AerationBacteriaFluidTank簡(jiǎn)稱(chēng)ABFT）,該項(xiàng)工藝是由生物工程、化學(xué)工程、微生物固定化技術(shù)等多項(xiàng)高科技和多學(xué)科的組合工藝。

項(xiàng)目關(guān)鍵的技術(shù)有3點(diǎn)：（1）生物脫氮污水處理的核心工藝ABFT池的特殊結(jié)構(gòu)（實(shí)用新型專(zhuān)利號(hào)ZL00226991.0）;（2）工藝中的高效生物載體(申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利號(hào)ZL00226991.0)，這種生物載體的比表面積大,持水量較高,空隙率為96%,開(kāi)孔采用大孔與微孔相結(jié)合的方式,大孔內(nèi)保持良好的氣液的接觸條件,微孔中帶有很多活性基團(tuán),與生物和生物酶的結(jié)合不僅有物理吸附還有離子鍵結(jié)合,共價(jià)鍵結(jié)合.是高科技固定化技術(shù);(3)工藝曝氣系統(tǒng)采用一種新型曝氣管(實(shí)用新型專(zhuān)利號(hào)ZL012131470.4).該系統(tǒng)的空氣利用率可達(dá)到30％(5米水深),保證了生物脫氮污水處理工藝的空氣用量。

ABFT

曝氣生物流化池，英文名稱(chēng)(AerationBiologicalFluidTank)簡(jiǎn)稱(chēng)（ABFT），是微生物細(xì)胞與載體自固定化技術(shù)的好氧生物反應(yīng)器，固定化微生物后的載體平均密度與水的密度十分接近，載體在水中呈懸浮狀。與固定床相比，該流化床具有比表面積大、接觸均勻、傳質(zhì)速度快、壓損低等許多突出的特點(diǎn)。

ABFT工藝還具有在高負(fù)荷進(jìn)水下出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，污染物去除量及去除率均隨進(jìn)水濃度的提高而增加，表現(xiàn)出ABFT適應(yīng)處理高濃度廢水的能力，尤其在脫氮方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此，采用ABFT工藝可使裝置容積大大減少，從而減少土地占有面積，降低工程造價(jià)。

曝氣生物流化池（ABFT）污水處理工藝設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性

技術(shù)合理

ABFT池的結(jié)構(gòu)合理：

(a)小池體結(jié)構(gòu)；

(b)壓差翻板式的水流方式；

(c)各池可以培養(yǎng)不同性質(zhì)的微生物；

(d)對(duì)每一個(gè)池體可以進(jìn)行溶解氧的不同控制。

微生物和酶與載體的自固定化技術(shù)

(a)在污水處理裝置內(nèi)維持高濃度的生物量，可提高處理負(fù)荷、減少處理裝置容積;

(b)可選擇性的固定優(yōu)勢(shì)生物菌種，提高難降解有機(jī)物的降解效率;

(c)抗毒物和抗毒性強(qiáng);

(d)對(duì)水質(zhì)及pH的變化有較好的適應(yīng)性;

(e)污泥產(chǎn)量很少。

高效生物載體

微生物的負(fù)載量大，高達(dá)18-40g/L，容積負(fù)荷最高可達(dá)16kgBOD5/m3.d，比表面積為3.5×105m2/m3，載體中大孔與微孔相結(jié)合，氣、液、固三相在孔隙中進(jìn)行高效傳質(zhì)，好氧、兼性、厭氧狀態(tài)同時(shí)存在。故有污染物降解速度快，抗沖擊能力強(qiáng)，處理效率高，系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)。

微孔曝氣管

曝氣系統(tǒng)采用JADS管式微孔曝氣管，其鋪設(shè)不受水平限制，克服了傳統(tǒng)曝氣裝置受水平限制的缺點(diǎn)，在5米水深時(shí)氧的利用率可達(dá)到25%，其高效的充氧能力大大降低了能耗。

經(jīng)濟(jì)節(jié)能

曝氣生物流化池污水處理工藝省去了污泥回流系統(tǒng)和消化系統(tǒng)。因而，老舊城市污水處理廠采用該工藝進(jìn)行改造后，其運(yùn)行費(fèi)用僅為原來(lái)的60-70%；工藝改造可直接在原有基建基礎(chǔ)上進(jìn)行，只需將原有的裝置加以改造利用，無(wú)需新建污水處理設(shè)施。所以節(jié)省了投資。簡(jiǎn)捷緊湊的的小池體結(jié)構(gòu)，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價(jià)；在脫氮的過(guò)程中大幅度降低硝化反應(yīng)的沖氧能耗，免去反硝化反應(yīng)的外源電子供體，而且還可改善硝化反應(yīng)產(chǎn)酸、反硝化反應(yīng)產(chǎn)堿而均需中和的狀況，具有巨大的節(jié)能效益。在運(yùn)行上充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。易于管理

設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，采用可靠實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)。特別注重工藝本身對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。

適用范圍

煉油、化工、煤化工、印染、味精、造紙等高濃度有機(jī)污水、城市生活污水處理、老舊污水廠脫氮除磷改造以及污染水體原位就地修復(fù)。

優(yōu)點(diǎn)

（1）具有脫氮除磷功能，可用于三級(jí)處理；

（2）可在污水處理裝置內(nèi)維持高濃度的生物量，提高處理負(fù)荷、減少處理裝置容積；

（3）可選擇性的固定優(yōu)勢(shì)生物菌種，提高難降解有機(jī)物的降解效率；

（4）對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)力；

（5）污泥生成量少，不產(chǎn)生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質(zhì)；

（6）

無(wú)需污泥回流，易于維護(hù)管理；

（7）不產(chǎn)生濾池蠅，也不散發(fā)臭氣。

ABFT工藝應(yīng)用在中水回用中有以下主要特點(diǎn)：1

工藝技術(shù)先進(jìn)、可靠，運(yùn)行成本低。2

以生化處理為主，物化處理為輔，工藝穩(wěn)定成熟。3

對(duì)原有生化池改建成ABFT池，不用動(dòng)基建。4

ABFT工藝對(duì)脫氮除硫除磷具有獨(dú)特的效果。5

臭氧發(fā)生器、過(guò)濾器選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)產(chǎn)品，操作方便、可靠。6

運(yùn)行費(fèi)用較低，投資回收期短。應(yīng)用實(shí)例中牧股份蘭州生物制藥廠污水處理工程

中牧實(shí)業(yè)股份有限公司蘭州生物藥廠屬中國(guó)畜牧股份公司管轄，位于蘭州市區(qū)以北偏東，黃河北岸階地，徐家山南麓。該廠建于五十年代，是我國(guó)獸醫(yī)生物制藥的骨干企業(yè)。40年前曾建有一座簡(jiǎn)易的一級(jí)污水處理站，污水場(chǎng)占地2720米，處理設(shè)施老化、設(shè)備陳舊、處理技術(shù)落后、處理效果很差，污染物去除率分別為：COD40%，BOD46%，SS47%，油類(lèi)68.7%，硫化物56%，NH3-N78.8%。只作一次沉淀和消毒處理，處理效果很差，廢水中大量的有機(jī)污染物沒(méi)有被降解而隨水流排入黃河，是黃河上游的污染源之一，對(duì)環(huán)境造成污染，危害性較大。因此，廠方?jīng)Q定改建污水處理設(shè)施，對(duì)污水進(jìn)行治理。該項(xiàng)目采用ABFT專(zhuān)利技術(shù)，出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)后排入黃河。在ABFT成套污水處理設(shè)備前端設(shè)立格柵和調(diào)節(jié)池，由調(diào)節(jié)池將污水提升至ABFT模塊一體化設(shè)備進(jìn)行生化處理。ABFT一體化設(shè)備共設(shè)立三級(jí)生化系統(tǒng)，從ABFT第三級(jí)生化系統(tǒng)出水溢流進(jìn)入接觸消毒池，消毒后可直接達(dá)標(biāo)外排。沉淀下來(lái)的污泥依靠高程送往污泥脫水間進(jìn)行脫水，脫水后的干污泥外運(yùn)做農(nóng)業(yè)、林業(yè)或綠化肥料使用。

蘭州生物制藥廠ABFT成套污水設(shè)備圖

項(xiàng)目CODcr氨氮懸浮物動(dòng)植物油生化需氧量硫化物糞大腸菌（個(gè)/L）原水水質(zhì)4873.111380.221040.1492.38×105出水水質(zhì)350.2620未檢出80.018224去除率%92.891.685.5

92.387.9

表中數(shù)據(jù)為平均值水質(zhì)處理效果對(duì)照表（由甘肅省環(huán)保局提供）

單位：mg/L2023/3/22附錄資料：不需要的可以自行刪除2023/3/22步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理與特點(diǎn)原理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理,將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè)電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。

(2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。

(3)改變脈沖順序，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

(4)角位移量或線位移量與電脈沖數(shù)成正比.2023/3/22步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)注意：步進(jìn)電機(jī)通的是直流電脈沖

步進(jìn)電機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成。定、轉(zhuǎn)子鐵心由軟磁材料或硅鋼片疊成凸極結(jié)構(gòu)，定、轉(zhuǎn)子磁極上均有小齒，定、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)相等。其中定子有六個(gè)磁極,定子定子磁極上套有星形連接的三相控制繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極為一相，組成一相控制繞組,轉(zhuǎn)子上沒(méi)有繞組。轉(zhuǎn)子上相鄰兩齒間的夾角稱(chēng)為齒距角2023/3/22工作方式步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。一、三相單三拍（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y型（2）三相繞組中的通電順序?yàn)椋篈相

B相

C相通電順序也可以為：

A相C相B相

2023/3/22（3）工作過(guò)程引轉(zhuǎn)子，由于磁力線總是要通過(guò)磁阻最小的路徑閉合，因此會(huì)在磁力線扭曲時(shí)產(chǎn)生切向力而形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)、定子的齒對(duì)齊停止轉(zhuǎn)動(dòng)。A相通電，A方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場(chǎng)軸線方向原有一定角度，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子被磁化，吸A相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和AA'對(duì)齊。CA'BB'C'A34122023