图解 | 物理筛选器在三大新兴强化脱氮除磷技术中的工程应用

去年11月，国际水协(IWA)在中国重庆举办了“可持续污水处理和资源回收：研究、规划、设计、运营国际会议”(International Conference on Sustainable Wastewater Treatmentand Resource Recovery: Research, Planning, Design and Operation)。来自奥地利的ARA Consult公司的创始人、DEMON厌氧氨氧化工艺发明者Bernhard Wett博士作为大会安排的一位主讲嘉宾，为大会奉献了精彩的报告。报告英文原题为“Physicalors for intensified nutrient removal - large scale application ofhigh-rate C-capture, aerobic granulation and deammonification”，这是他将其研究团队独创的旋流分离器应用于高速碳捕获、好氧颗粒污泥和厌氧氨氧化工艺的案例的最新总结。我们在这里将为读者分享该报告的内容。

强大的物理筛选器

Bernhard Wett博士首先将他要介绍的三种不同物理筛选器(Physical Selectors)比喻成三种不同的鱼，实际指的是A-B法工艺中的A段高速碳捕获、inDENSE™工艺中的旋流分离器以及DEMON™ 2.0版的微筛分离器。

A段高速碳捕获

▲ A-B法工艺简图

欧洲大部分的污水厂虽然都有厌氧消化加上CHP热电联产设备回收能源，但实际大部分可降解的COD被活性污泥降解氧化后以气态排出，真正甲烷化的COD只占进水COD的15-20%。在这基础上，部分污水厂引入热水解等厌氧消化预处理等技术或者引入餐厨垃圾等外部碳源进行协同消化等手段来进一步提高甲烷产量。

随着大家对污水蕴含能量的认识的加深，曾被认为过时的A-B法工艺重新吸引了业界的关注。A-B是吸附(adsorption)和生物曝气(bio-oxidation)的缩写简称，通过A段的强化碳源生物絮凝作用快速提取COD，去除率约60%，SRT和HRT同为约0.5d。通过这种机械而非曝气的方式，可从污水中回收更多的碳源并导向厌氧消化阶段。

▲ 奥地利Strass污水厂的碳源平衡图

Bernhard Wett博士还提到，A段的高速碳源捕获还能提高污泥的脱水性能，因为泥饼含水率取决于初始污泥和二沉池污泥的混合比例。

他的团队还专门为A段高速碳捕获设计了名叫“AAATRIPLE A”的沉淀池，还为其申请了专利。它的原理是反应器AAA-1在排泥的时候，另一个反应器AAA-2处于进/出水阶段，通过此平行设计实现连续工作，一个反应周期约1小时(见下图)。Wett博士称该沉淀池设计能进一步强化COD的捕获。

▲ 单个AAA沉淀池一个完整运行周期的截面图

▲ AAA沉淀池与普通初沉池的COD去除率对比