FABT工艺在污水处理厂中的应用

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ＦＡＢＴ工艺在污水处理厂中的应用

作者：孔德英 白新安 来源：《硅谷》2008年第12期

[摘要]针对城市污水的特点，采用先进的FABT工艺进行处理，处理后的废水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。 [关键词]FABT 废水处理

中图分类号：X3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0620097－01

一般城市污水由生活污水和工业废水组成，城市污水的水质，直接影响污水处理工艺及其参数的选择、工程造价以及污水厂经营成本。因此需要调查了解城市排放的污水水质，结合城市居民生活水平状况，并参考同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。进而选择经济合理、技术先进的污水处理工艺。 一、前言

本期工程设计规模为6x104m3/d，日变化系数Kd=1.3。 污水处理厂进、出水水质见表1。

污水处理核心工艺为FABT（改良的A2O工艺）。

运行管理采用目前国内外先进的集散型DCS计算机系统，配置智能型SCADA系统进行自动控制和管理。网络构架采用全开放、通用型的光纤冗余工业以太网和TCP/IP协议，控制系统由一个中心控制室和两个PLC子站组成，分散检测与控制，集中显示和管理。 本工程主要技术经济指标：单位运行成本：0.344元/m3；单位电耗：0.39kWh/m3；总占地面积：4.15hm2；单位占地面积：0.692m2/m3。

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二、FABT工艺方案确定

（一）FABT工艺简介

FABT工艺为活性污泥法和接触氧化法相结合的一种先进的污水处理工艺。该工艺除具备除碳和硝化等功能外，还能够同时做到硝化和反硝化、前期脱氮和生物除磷，并对净化水进行二次脱氮。工艺采用的填料是一种专用的织物，这种织物的填料能够确保微生物菌群有足够的生长面积。固定床填料完全淹没在污水中，通过安装在底部的曝气头得到充分的氧气。织物填料固定在预制的悬挂框架式结构上，再安装在池内。这种悬式框架安装方便，简单快捷。 采用这种专用的生物固定床填料可以大大提高生物法处理污水的性能和效率。由于填料织物上附着的微生物和污水中悬浮的微生物均可得到利用，从而使微生物菌群的利用量提高了70%，同时使泥龄延长。这就提高了生物降解的性能并使难降解的有机物得到分解。另一个优点是填料织物上始终附着一定量的微生物，因此即使处理的污水成分发生变化，也可以得到有效处理。由于采用了织物填料生物固定床，在处理过程中微生物菌群始终在起作用，因此与常规处理工艺相比，通常在遇到如暴雨等水力冲击而冲刷水中悬浮微生物的情况下，常规处理工艺会受影响，而安装这种填料后，处理效率就不受影响。

由于FABT工艺在好氧池中加入织物填料，微生物会在织物填料上积累，形成附加的生物量。多余的附着微生物会周期性地从介质上脱落而形成悬浮微生物。附着微生物不仅可以降解有机物质，还能产生具有良好沉降性能的悬浮微生物，使污泥容积指数（SVI）维持在50～80mg/L。

总而言之，织物填料的加入通过以下两种方式增加了系统的总生物量：为附着生长提供场所；通过改进沉降性能维持较高的MLSS浓度。

由于活性污泥浓度可以提高到6g/L（包括织物填料上生物膜量），因而曝气池容积较其他污水处理工艺小，可使处理构筑物的建设和运行成本降低。采用此项技术，即使处理量突然增加20%～25%，系统仍然能够正常工作。此外，还可使氧利用系数(α值)提高到0.95～1.0。 这就意味着在采用这种填料技术时，由于微生物菌群可获得的氧量要比常规活性污泥工艺（α=0.77）更多，因而所需的曝气量较少，因而也使运行成本减低。 （二）FABT工艺的特点

1．可使生物处理过程中微生物菌群的生物活性增加70%；2．可使填料织物上附着的微生物菌群生长更好，从而明显延长泥龄；3．可使曝气池中由于微生物菌群附着状况改善而大大提高系统运行性能的稳定性和可靠性，因而受污水进水量变化的影响较小； 4．可使污泥指数明显减小，因此：悬浮污泥的沉降性能较好(SVI为50～80)；活性污泥浓度较高，曝气池的容积减小。

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在保持原有曝气池容积不变的条件下，即使水力负荷增加，系统仍可正常处理污水；污泥浓缩得到明显改善；污泥脱水程度得以提高；剩余污泥量减少。

和其他生物处理技术比较，因值较高和曝气池容积较小，可使能耗显著降低，同时由于填料织物的柔性，固定床填料织物不会堵塞；由于固定床安装在曝气池中，因此池内不会产生“死区”（无生物活动的区域），运行稳定可靠，效率高，已成功应用于欧洲以及中国的多个污水处理厂，出水水质达标，且高于出水水质标准要求。 （三）FABT工艺流程 FABT工艺流程图见下图。

（四）主要构筑物技术参数

1．粗格栅。格栅宽：B=1.2m，栅条间隙：b=20mm，过栅流速：v=0.75m/s，格栅安装倾角：75°，最大过栅水头损失：Δh=0.25m。

2．提升泵房。水泵分两组，每组单独设吸水间。CP3300MT641型飞力潜水泵3台（2用1备），泵性能为Q=230 L/s，H=14－16m，N=44kW。MDI2-12电动葫芦一套，起重量2t，起吊高度14m。

3．细格栅。弧形格栅栅宽B=1.60m，栅条净距10mm，栅条宽10mm，过栅流速小于1.0m/s。

4．曝气沉砂池。停留时间：3min，流速：0.1m/s，有效容积：170m3，水流断面积：9.44mm2，格数：2格，池长：18m，池宽：2m，总高：3.9m，砂斗容量：10.8m3，空气量：1159.2m3/h。

采用吸砂机进行除砂。吸砂机吸出砂后，进入砂水分离器进行砂水分离。经分离后的沉砂外运至垃圾填埋场进行填埋。

5．FABT池。（1）厌氧区。厌氧区总有效容积：3402m3（分为3组），停留时间：1.14h，设置6台功率为3.3 kW的潜水搅拌器。（2）缺氧区。厌氧区总有效容积：6048m3（分为3组），停留时间：2.02h，设置9台功率为4.0 kW的潜水搅拌器。（3）好氧区。分为3组，每一组的有效容积：4320m3，污泥浓度：MLVSS=6000mg/L(包括织物填料上的生物膜)，污泥负荷：0.09kgBOD5/kgMLVSS·d，微孔曝气器：1920个（通气量3.44m3/个.h），总需氧量： 328kg/hr，α(氧转移系数) ：0.95，Ea（氧转移效率）：20-25%(4.5m水深)，总供气量：110.6m3/min，气水比：约为5.9，织物填料：19680m2。设溶氧仪，根据溶氧仪测定数据调整供气量以保证整个好氧区内的溶解氧不低于2mg/L。