摘要：目前，工藝AB法在歐洲已經得到廣泛應用，行原性近年來，理特國內有關單位也對AB法進行了研究，工藝并取得了一些成果，行原性實踐證明該工藝是理特近代污水處理技術中的一項新發展。本文就AB工藝的工藝運行原理與特性給予了闡述。

關鍵詞：AB工藝 原理 特性

　一、行原性前言

　　目前，理特AB法在歐洲已經得到廣泛應用，工藝到1987年止，行原性已經有22家AB法污水處理廠投產，理特21家在建設和規劃中。工藝近年來，行原性國內有關單位也對AB法進行了研究，理特并取得了一些成果，實踐證明該工藝是近代污水處理技術中的一項新發展。AB工藝由A級曝氣池、中間沉淀池、B級曝氣池和最終沉淀池組成。AB工藝的主要特征是:

　　1.A級污泥負荷很高，B級污泥負荷較低。

　　2.A級和B級的微生物群體特性明顯不同，并通過互不相關的兩套回流系統嚴格分開。

　　3.不設一沉池，使A級成為一個開放性的生物動力學系統。

　　4.A級可以根據污水組分的不同實行好氧或缺氧運行。

AB工藝的典型設計參數　表1

　　二、AB工藝的運行機理

　　1.A級對BOD、COD和SS的去除

　　實際上AB工藝是由城市排水管網和污水處理廠構成的處理系統。城市居民連續不斷地排泄細菌，其中約5-10%的細菌能在好氧/兼性厭氧條件下存活和增殖。在排水管網中發生細菌的增殖、適應和選擇等生物學過程，使原污水中出現生命力旺盛、能適應原污水環境的微生物群落。因此，城市污水實質上是污染物和微生物群體的共存體。在AB工藝的A級中充分利用了原污水中存在的生物動力學潛力。泰安市污水處理試驗中觀測到的現象表明，A級對BOD和COD的去除不是以細菌的快速增殖降解作用為主，而是以細菌的絮凝吸附作用為主。靜態試驗表明原污水中存在大量已適應原污水的微生物，這些微生物具有自發絮凝性。當它們進入A級曝氣池后，在A級內原有菌膠團的誘導促進下很快絮凝在一起，絮凝物結構與菌膠團類似，絮凝的同時絮凝物與原有的菌膠團結合在一起，成為A級污泥的組成部分，并具有較強的吸附能力和極好的沉降性能。被絮凝的微生物量與A級污泥濃度有關，污泥濃度低于1g/L時，絮凝效果差。與絮凝吸附發生的同時，微生物出現程度有限的增殖，這種增殖可能與A級污泥的促絮凝作用(或物質)的產生有關。根據泰安市污水處理試驗，進水中以SS形式表達的微生物量按150mg/L計，A級出水微生物量為70mg/L。那么A級中由進水微生物形成的污泥濃度Xi可按下式計算:

　　Xi=Q△SQ c /V

　　式中:Q——進水流量；

　　Q c ——A級的泥齡；

　　△S——A級截留的微生物量；

　　V——A級曝氣池體積。

　　將各項數據代入上式:

　　Xi=4L/h×80mg/L×10h/2L =1600mg/L。

　　A級的實際污泥濃度為2000mg/L，也就是說A級污泥中進水微生物占80%左右，僅20%左右由增殖作用產生。因此，A級中絮凝去除占A級BOD去除的65%左右，吸附和增殖導致的去除約占35%。增殖作用去除的BOD基本上是溶解性BOD。

　　2.A級對難降解物質的去除

　　當進水是城市生活污水與工業廢水的混合水或只是工業廢水時，污水中往往含有許多難降解物質，比如多環芳香族的化合物、鹵代烴。若完全用好氧方法處理，不僅消耗大量氧氣，而且BOD去除往往達不到所要求的指標。當進水中難降解物質含量高時，A級實行缺氧運行，在這種情況下，A級中的一部分微生物能通過厭氧消化和不完全氧化等方式把BOD 5 檢測不出、COD可以檢測出的難降解有機物轉化成BOD 5 易檢出的易降解有機物，這種轉化在好氧條件下往往難以實現。

　　3.A級的抗沖擊負荷能力

　　A級中的微生物群體對有機污染物和毒物的沖擊負荷有顯著的緩沖能力，沖擊負荷停止后A級能很快地恢復正常，因此A級的存在使進水水質的變化、污染物和有毒物質的沖擊負荷不影響后續工藝的穩定運轉。

　　A級的抗沖擊負荷能力除了與吸附作用有關外，還與下面兩種生物學過程密切相關。

　　(1)微生物突變

　　活性污泥中的任何細菌群體都能以各種各樣的方式對環境變化作出反應。新環境形成的初期，不適應新環境的細菌死亡，隨后從系統中消失。與此同時，新環境為其它細菌的優勢增殖提供了有利條件。適應性細菌的重要來源是突變，致突變物質能導致突變，即遺傳物質發生變化。這些突變中僅千分之一是能存活的正突變，其余都是致死突變。考慮到A級內活性污泥中細菌數量很高，在每一人口當量中每日出現7.5×10 5 個正突變是可能的。除X射線和Y射線外，亞硝酸鹽等化學物質也是誘變物質。污水中普遍存在的酸、堿和有毒物質的長期影響也能誘發突變。突變為活性污泥適應新環境、降解難降解物質提供了生物遺傳學基礎。而A級污泥對毒物的抗性則來源于:

　　(2)質粒的轉移

　　在醫療方面，質粒轉移往往造成抗藥性基因的迅速傳播，從而造成醫療困難，AB工藝中的A級環境特別有利于質粒的轉移。質粒是環形的DNA分子，它們不受染色體支配，能侵入菌體并利用菌體的復制系統自我復制增殖。質粒普遍攜帶抗性基因，有的質粒還攜帶一般細菌不具備的特殊基因，如降解PCB的基因。眾多的質粒構成了細菌的抗性基因庫和降解特殊有機物的基因庫。在選擇性工藝環境中(如沖擊負荷)，質粒的抗毒性基因和降解特殊物質基因賦予細菌明顯的優勢。在正常的細胞分裂中，質粒能傳給子細胞。質粒還能通過接合作用以攜質粒細菌轉移到無質粒細菌內，接合過程不受細菌種屬和質粒來源的限制，A級中高密度懸浮細菌的存在對接合有利。在A級中占優勢地位的腸道細菌的接合過程需花費1.5-2.0h。假設A級泥齡為8h，那么在A級微生物中至少能發生4次接合，在此期間約10%的細菌受到質粒侵入。質粒在活性污泥中的傳播，提高了活性污泥對環境變化、特別是化學變化的抗性。對污水處理廠(特別是工業廢水處理廠)來說，處理效果和工藝穩定性的好壞與質粒的存在與否密切相關。

　　4.AB工藝與氮、磷去除

　　由于水體富營養化和水資源短缺問題日益嚴重；許多污水必須經過除磷脫氮處理，然后排入水體或回用。如果用其它工藝取代AB工藝的B級，可以使AB工藝具有深度處理效果。

　　(1)具有脫氮功能的AB工藝

　　在這類工藝中，B級由好氧工藝變成前置反硝化工藝(例如缺氧/好氧工藝)。

　　A級對氮和有機物的去除比常規機械處理高許多倍，明顯改善了B級的硝化條件，使B級污泥中硝化菌比例明顯提高，硝化速率隨之大幅度提高，曝氣區體積可以相應降低。對反硝化來說，可以通過改變A級的污泥負荷和運行方式調節A級的去除率，使反硝化所需的BOD 5 /TN比值(3左右)得到最優調節。試驗結果表明B級污泥中，反硝化菌比例比常規生物脫氮系統的污泥高，反硝化率高2~3倍，例如，ARAkrefeld污水處理廠的B級污泥在無外加碳源的情況下反硝化速率為6.3mgNO 3 -N/gMLSS·h。由于具脫氮功能的AB工藝硝化和反硝化速率高，工藝總體積比常規生物脫氮工藝節省20%左右。

　　(2)具有除磷功能的AB工藝

　　由于污泥含磷量較高，排泥量大，A級能去除進水總磷的20~50%。如果把B級換成厭氧/好氧(A/O)除磷工藝，工藝終沉出水的磷濃度將很低(0.5mg/L以下)。也可以在B級中增設化學法除磷。前者的投資費用比普通活性污泥法低10%左右，后者則高5~20%。前者的運行費用比普通活性污泥法低10~20%，后者則高10%以上。

　　(3)AB工藝與生物除磷脫氮工藝的結合

　　泰安市污水處理廠將采用這類工藝，工藝流程由A級加生物除磷脫氮工藝(如A/A/C改良工藝)構成。對原污水水質波動大，BOD 5 和BOD 5 /TN比值高的污水來說，這類工藝不但能保證處理效果達到要求，而且工藝穩定性高、節能效果明顯。