來源：環(huán)保技術(shù)國際智匯平臺

隨著大家對污水蘊含能量的認(rèn)識的加深，如何快速捕獲污水廠進水中的COD成為污水處理工程應(yīng)用的一大熱點。曾被認(rèn)為過時的A-B法工藝也因此重新吸引了業(yè)界的關(guān)注。最近一個污水處理工程師和一個計算流體動力學(xué)專家來到意大利的一座污水廠拍了段視頻。他們想告訴大家：他們有個四兩撥千斤的好方法，可以幫助幾乎世界上任何一座污水廠“輕松”完成擴容升級。

超級初沉池

A-B法是在歐洲的常用污水處理工藝之一。A和B分別是吸附(adsorption)和生物曝氣(bio-oxidation)的縮寫簡稱。通過A段的強化碳源生物絮凝作用快速提取COD，去除率達(dá)60%以上;B段用于硝化，出水的硝態(tài)氮通過回流到A段實現(xiàn)反硝化。隨著大家對污水蘊含能量的認(rèn)識的加深，曾被認(rèn)為過時的A-B法工藝重新吸引了業(yè)界的關(guān)注。因為通過這種機械而非曝氣的方式，可從污水中回收更多的碳源并導(dǎo)向厭氧消化階段。

正因這些特點，AB法也被認(rèn)為非常適合與PN/A(短程硝化/厭氧氨氧化)工藝相結(jié)合，也就是所謂的主流厭氧氨氧化。

主流厭氧氨氧化的愿景固然美好，但實踐起來依然遙遙無期。在過去幾年的探索里，Wett博士已將DEMON工藝從1.0版本升級到2.0版本——截留anammox菌的方式從經(jīng)典的旋流分離器改為了微篩。同時他的團隊也對A段的高速碳捕獲進行優(yōu)化。他給這種沉淀池設(shè)計取名“AAA TRIPLE A”，并為其申請了專利。

Wett博士說，AAA就是交替活性吸附。首先它由兩個交替運行的反應(yīng)池組成，當(dāng)AAA-1池在排泥的時候，AAA-2池會經(jīng)歷一個進水、曝氣和靜置濃縮的循環(huán)。其次它不是一個普通的初沉池，而是一個生物吸附工藝。傳統(tǒng)的初沉池只能去除三分之一的有機質(zhì)，而這種沉淀池設(shè)計的COD捕獲率至少60%。

他稱這種沉淀池有不少優(yōu)點，包括：

為超負(fù)荷的污水廠減壓，增加處理能力；

在A段去除約2/3的COD和約1/3的氮磷；

減少曝氣量并增加甲烷產(chǎn)量，實現(xiàn)能量盈余；

初沉污泥濃縮至5%，直接進入消化器；

污泥減量 - 初沉污泥/二沉污泥比約為0.75。

工藝應(yīng)用

下圖是該系統(tǒng)的一個過程循環(huán)時間通常約1小時。每個循環(huán)包括五個階段：進水/出水(30分鐘)、壓縮、排泥、進氣和靜置。出水由進水驅(qū)動，而所有其他過程都是空氣驅(qū)動的，包括曝氣和混合、氣浮排泥，氣封潷水等。曝氣有溶解氧控制，標(biāo)準(zhǔn)點設(shè)為1 mg /L。排泥時間視乎活性沉淀池中的實際污泥含量，并根據(jù)總固體濃度的在線測量數(shù)據(jù)作自動調(diào)整。

他稱這種平行設(shè)計幫助高速初沉池實現(xiàn)連續(xù)工作，一個反應(yīng)周期約1-2小時。除了快速高效，操作簡單是另一大設(shè)計亮點——該工藝循環(huán)完全由空氣驅(qū)動，無需任何混合器或泵。因此他認(rèn)為非常適合用于現(xiàn)有初沉池的改造，包括各種規(guī)模的新建和升級改造項目。

計算機模擬

畢業(yè)于比利時根特大學(xué)的環(huán)境技術(shù)博士Wim Audenaert是Wett博士的乙方，他的工作是幫AAA沉淀池做一個基于CFD的3D虛擬設(shè)計。

CFD即計算流體動力學(xué)。CFD是通過計算機對包括流體流動和熱傳導(dǎo)等物理現(xiàn)象的系統(tǒng)進行的分析。在污水廠，了解系統(tǒng)的水力特性對污水處理效率有重要影響，例如污水倉可能會遇到因為攪拌設(shè)備選擇和布局不合理導(dǎo)致池內(nèi)死水區(qū)和污泥沉淀等問題。對工藝優(yōu)化和改造而言，中試實驗不便宜，而且你無法找到10個真正的系統(tǒng)來測試，但你可以通過CFD建模，對不同運行條件進行虛擬仿真測試，提高測試速度和降低成本。可視化的3D模型可以幫助運行人員更好地了解污水廠的運行概況。如下圖所示，這些CFD模型，可以將溶解氧、總氮濃度等參數(shù)可視化?；谶@些分析結(jié)果，管理人員可以制定相應(yīng)措施，減少不必要的曝氣量，提高能效。

污水處理新路線圖

Wett博士的這套初沉池改造理念是否用于中國的污水廠還有待驗證，畢竟中國的情況跟歐洲不一樣。但他因地制宜的獨立思考能力很值得我們參考借鑒，而實現(xiàn)節(jié)能減耗、資源回收的污水處理是我們共同的愿景。