本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统。
背景技术：
截至2015年底，全国城市污水处理厂累计处理污水量达到410.3亿立方米，城市污水处理率达到91.97％，为减轻环境负担、削减污染物排放、改善水环境提供了有力的保障。但由于我国污水处理厂过于追求污染物质的削减，导致能耗过高。据统计，我国污水处理平均能耗为0.29kWh/m3,占全社会用电量的比例约为0.3％。污水处理厂作为污水终端处理场所，其能耗高、运行费用大，已经由传统的污水终端处理场所变成了现如今的能耗密集型行业。在当前我国电力供应困难、能源不足的情况下，寻求降低能耗，实现能量平衡将是污水处理可持续发展的必由之路。
为实现污水处理厂的能量平衡，一方面需降低吨水能耗，择优选取污水处理工艺，优化运行参数，保证设备运行工况良好，从而降低吨水电耗；另一方面，污水中蕴含大量能量，并以热能和有机化学能的形式存在于污水中，其中潜在的能量通常高于污水处理厂运行所需的能量，如能加以利用，在削减水中污染物质的前提下，回收污水中的能量，最终将实现污水厂的能量供需平衡。
目前，可回收污水中生物质能的污水处理工艺包括：污水厌氧消化工艺和污泥厌氧消化工艺。因常规污水中污染物浓度不足以达到污水厌氧消化工艺，可通过污泥厌氧消化工艺产生沼气，含甲烷的浓度为45％～64.8％，热值为4500～6000kcal/Nm3。污泥经过厌氧消化后能同时实现污泥减量化和稳定化，且可回收甲烷。
为了最大程度的将污水中有机质转化污泥进行能量回收，同时达到脱氮除磷的目的，需缩短污泥泥龄，提高污泥产量。
生物吸附氧化法(即AB法生物处理工艺，可简称为AB工艺)于20世纪70年代由联邦德国亚琛工业大学的B.Bohken教授提出，该工艺分为A段(吸附段)和B段(生物降解段)，A段污泥负荷高，泥龄短，曝气时间约为30分钟；B段污泥负荷较低，曝气时间约5h。AB工艺作为一种早期的污水处理工艺在我国曾广泛应用，包括青岛海泊河污水处理厂、泰安污水处理厂、淄博污水处理厂、乌鲁木齐河东污水处理厂、滕州市污水处理厂、深圳罗芳污水处理厂、广东猎德污水处理厂等。
现有AB工艺的主要缺点是：1)污泥产量高，增加了污泥处置的费用。2)缺乏高效的脱氮环境，传统的生物脱氮工艺通常采用好氧与缺氧两区，形成分级硝化反硝化工艺，而 AB工艺缺乏缺氧反硝化池，基本不具备脱氮能力；3)传统硝化菌群增殖速度慢，世代时间长，而B段曝气池的水力停留时间通常为2～6h，为保证处理效果，通常采取降低水量的方式，导致处理水量受到限制；4)由于A段高效的生物吸附作用，导致B段污水中碳/氮比过低，为保证脱氮效果，需外加甲醇等有机碳源，导致运行费用增加，运行管理难度加大； 5)总氮去除率较难达到一级A出水标准。
技术实现要素：
基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，能实现污水脱氮除磷，同时对两段生化法产生的污泥加以浓缩、脱水、厌氧消化，实现能量的最大化回收利用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，包括：
粗细格栅、沉砂池、A段曝气池、沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池、第二沉淀池、污泥浓缩脱水装置、污泥厌氧消化装置和沼气储罐；其中，
所述格栅设有进水口和出水口，所述格栅的出水口顺次连接沉砂池、A段曝气池、沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池和第二沉淀池，所述第二沉淀池设有出水口；
所述A段曝气池的进水管经超越A级进水管线连接至所述沉淀池的出水端；所述缺氧池经第一混合回流管回流至所述厌氧池；所述好氧池经第二混合回流管回流至所述缺氧池；
所述格栅底部设有栅渣排出口，所述沉砂池底部设有泥砂排出口，所述栅渣排出口和泥砂排出口相互连接作为栅渣、泥砂排出口；
所述沉淀池底部设有排泥口，该排泥口经第一污泥回流管回流至所述A段曝气池；
所述第二沉淀池底部的第二排泥口，该第二排泥口经第二污泥回流管回连至所述厌氧池；
所述沉淀池的排泥口经剩余污泥排出管与所述第二沉淀池的第二排泥口连接，所述第二沉淀池的第二排泥口顺次连接污泥浓缩脱水装置、污泥消化装置和沼气储罐，所述沼气储罐设有沼气输出口。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，其有益效果为：
通过设置有机连接的格栅、沉砂池、A段曝气池、沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池、第二沉淀池、污泥浓缩脱水装置、污泥消化装置和沼气储罐，优化改进B段工艺，实现污水脱氮除磷的同时对两段生化法产生的污泥加以浓缩、脱水、厌氧消化，实现能量的最大化回收利用，降低污水处理厂的能耗，实现了污水处理厂节能减排降耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统示意图；
图中：1-格栅；2-沉砂池；3-A段曝气池；4-沉淀池；5-厌氧池；6-缺氧池；7-好氧池；8-第二沉淀池；9-污泥浓缩脱水装置；10-污泥消化装置；11-沼气储罐；12-第一混合液回流管；13-第二混合液回流管；14-第二污泥回流管；15-剩余污泥排出管；16-第一污泥回流管；17-栅渣排出口；18-超越A级进水管线；A-格栅的进水口；B-第二沉淀池的出水口；C-栅渣与泥砂排出口。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，包括：
格栅、沉砂池、A段曝气池、沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池、第二沉淀池、污泥浓缩脱水装置、污泥消化装置和沼气储罐；其中，
所述格栅设有进水口和出水口，所述格栅的出水口顺次连接沉砂池、A段曝气池、沉淀池、厌氧池、缺氧池、好氧池和第二沉淀池，所述第二沉淀池设有出水口；
所述A段曝气池的进水管经超越A级进水管线连接至所述沉淀池的出水端；所述缺氧池经第一混合回流管回流至所述厌氧池；所述好氧池经第二混合回流管回流至所述缺氧池；
所述格栅底部设有栅渣排出口，所述沉砂池底部设有泥砂排出口，所述栅渣排出口和泥砂排出口相互连接作为栅渣、泥砂排出口；
所述沉淀池底部设有排泥口，该排泥口经第一污泥回流管回流至所述A段曝气池；
所述第二沉淀池底部的第二排泥口，该第二排泥口经第二污泥回流管回连至所述厌氧池；
所述沉淀池的排泥口经剩余污泥排出管与所述第二沉淀池的第二排泥口连接，所述第二沉淀池的第二排泥口顺次连接污泥浓缩脱水装置、污泥消化装置和沼气储罐，所述沼气储罐设有沼气输出口。
上述污水处理系统还包括：COD在线监测仪，其探头设在所述格栅的进水口处。
上述污水处理系统中，所述沉淀池的水力停留时间为2.5h；
所述A段曝气池的水力停留时间30～45分钟，所述沉淀池经第一污泥回流管至所述A段曝气池的污泥回流比为50～100％；
上述污水处理系统中，厌氧池、缺氧池、好氧池的水力停留时间分别为0.5～1.5h、 1.5～3h和3～6h。
上述污水处理系统中，好氧池经第二混合液回流管至所述缺氧池的回流比为100％～ 300％，所述缺氧池经第一混合液回流管至所述厌氧池的回流比为50％～100％。
上述污水处理系统中，第二沉淀池经第二污泥回流管至所述厌氧池的污泥外回流回流比为50％～100％。
本实用新型的基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，通过A段的生物吸附作用，提高污泥产量，将蕴藏于水中的热能和有机化学能以污泥的形式进行回收，同时对B段工艺进行调整，将B段工艺分为厌氧区、缺氧区和好氧区，通过溶氧探测仪自动控制并调节曝气风量，降低吨水电耗，实现能量回收。同时，为适应不同来水负荷，在A段曝气池的前端设超越管线，当来水BOD、COD浓度较低时，来水可直接超越A段，以保证B段的碳源满足脱氮需求，增加两段可调式混合液回流，提高脱氮效率，最终实现出水稳定达标，剩余污泥经污泥泵送至污泥浓缩池进行浓缩处理，然后经脱水设备脱水至含水率80％，最后进入污泥厌氧消化系统，经厌氧消化产生沼气，沼气可进入沼气净化利用系统。
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
如图1所示，本实施例提供的基于AB工艺实现能量回收的污水处理系统，处理污水同时进行能量回收的具体工艺流程如下：污水厂来水首先经过粗细格栅去除水中的悬浮物和漂浮物，随后出水经沉砂池去除污水中的泥沙，降低对后续处理构筑物及设备的磨损，出水进入生物吸附段(A段)。
A段进水口前端设置COD在线监测仪，当进水COD为500～1000mg/L时，沉砂池出水进入 A段曝气池，该段水力停留时间30～45分钟，污泥回流比为50～100％，经A段活性污泥的生物吸附作用去除来水中40％～70％的可吸附态BOD，出水进入沉淀池，沉淀池水力停留时间2.5h,出水进入A2/O三段脱氮除磷工艺，从而达到收集能量同时保证出水水质。当进水 COD为350～500mg/L时，沉砂池出水一部分经超越管线越过A段，另一部分污水仍按照AB 两段工艺流程进行处理，当进水COD≤350mg/L时，来水经超越管线全部超越A段，直接进入B段处理，通过以上方式保证B段有充足的碳源完成脱氮。
为进一步保证脱氮效果，将B段分为三段式工艺，分别为厌氧池、缺氧池、好氧池，每段的水力停留时间分别为0.5～1.5h，1.5～3h，3～6h，设两段内回流，其中好氧池至缺氧池回流比为100％～300％，缺氧池至厌氧池回流比为50％～100％,同时设污泥外回流，污泥回流比为50％～100％,并分别在好氧池和缺氧池投加硝化菌包埋载体和反硝化菌包埋载体，提高生物菌的浓度，降低池容，减少停留时间。通过上述设置保证污水脱氮除磷的处理效果。AB段产生的剩余污泥全部经排泥泵送至浓缩池，机械脱水至80％后进污泥消化系统，经污泥厌氧消化产生沼气膜，通过热电联产用于鼓风曝气所需要的电耗以及厂区的供热需要。
本实施例的处理系统，能实现基于AB工艺的改良式活性污泥法，通过A段的吸附作用，将水中40％～70％的BOD或COD以污泥的形式脱除，提高了污泥产量，为后续的能量回收以及能量平衡奠定了基础，同时通过投加硝化菌包埋载体和反硝化菌包埋载体，缩短了水力停留时间，减小了池容，并优化内外回流比等工艺参数，通过A段的超越管线，改变 B段进水水质水量，同时对B段进行优化改良为三段式脱氮除磷工艺，优化混合液回流和污泥回流参数，强化脱氮效果，该处理系统在保证出水水质达标的前提下，增加了剩余污泥的产量，提高能量回收率，有利于推进污水厂能量回收以及能量平衡。同时对于整个系统的稳定运行起到了保障作用。
进一步的，上述处理系统可以在不改变A段工艺的前提下，优化B段工艺为其他形式的脱氮工艺，如AO工艺、SBR工艺等，水力停留时间及内外回流比等参数也可作相应调整。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。