末端配水對分段進水A/O工藝的影響

□文/王成剛 鄧 彪 張軼凡 軒興歧 梁 琛

□鄧 彪、張軼凡、軒興歧、梁 琛/天津創業環保集團股份有限公司。

末端配水對分段進水A/O工藝的影響

□文/王成剛 鄧 彪 張軼凡 軒興歧 梁 琛

文章采用不同末端配水比的分段進水A/O工藝，根據生活污水試驗研究末端配水對分段進水A/O工藝影響。結果表明：增加10%和30%的某段配水均未對出水COD、TP造成明顯影響，但對TN有影響；另外，末端配水可降低二沉池固體負荷，防止污泥沖刷流失，有助于發揮分段進水工藝的優勢，擴大其適用性。

分段進水；A/O工藝；末端配水；流量分配

分段進水A/O工藝是一種高效的污水生物脫氮工藝，相對于傳統的A/O工藝，無需設置硝化液內回流設施，可以降低能耗且缺氧區進水可以充分利用原水中有機碳源。此工藝強化了硝態氮反硝化，脫氮效率高，總停留時間短，占地面積小，運行費用低，有著顯著優點[1]。但是，原水多點投配給該工藝帶來諸多好處的同時，也為其優化運行帶來一定的困難。其中，可行的進水流量分配顯得極為重要，而末端進水的分配比則是流量分配重要的影響因素[2]。

本文通過生活污水試驗研究末端配水對分段進水A/O工藝影響。

1 分段進水A/O工藝與末端配水

1.1 分段進水A/O工藝

分段進水A/O工藝每段包括一個缺氧區和一個好氧區。污泥回流到系統首端，不設硝化液內回流設施。典型的四段進水A/O工藝流程見圖1。

缺氧池與好氧池相連形成一個單元（段），通常分段進水A/O工藝由2～5段組成，各池均采用完全混合式。進水按一定比例依次進入各級缺氧區，回流污泥在第一段缺氧區進入。由于硝化液是由各段的好氧區直接流入下一段的缺氧區并以下一級進水中的有機物為有機碳源進行反硝化，一般不需設內回流系統[3～4]。

1.2 末端配水

水廠的實際運行中，經常遇到暴雨等極端天氣，對合流制排水系統，活性污泥法會面臨污泥沖刷流失的危險。由于硝化菌受泥齡影響明顯，若發生污泥流失，系統的硝化能力會大大降低。為了避免類似情況的發生，通常采取末端配水措施[5]。理論上，末端配水的比例不能太高，以免影響出水水質。

2 試驗裝置及方法

2.1 試驗裝置

試驗在天津某污水處理廠研發中心試驗大廳進行，進水采用該污水處理廠進水泵房經細格柵處理后的城市污水，通過已有污水管線輸送入研發中心試驗大廳，試驗裝置設計處理規模4.8m3/d，其在已有污水管線內體現的對應流速很低，不足以將大顆粒SS帶入試驗裝置內，故試驗裝置取消初沉池，原水直接進入生化池。

1）生化池

生化池采用PVC板焊接，工藝尺寸L×B×H=2.0 m×1.0m×1.3m，有效水深 1.0m，有效容積 2m3，水力停留時間10h，共分10格，單格尺寸L×B×H=0.5m×0.4m×1.3m，每格內配置攪拌器、曝氣頭、轉子氣體流量計，格與格之間水力流態采用上進下出方式，為了便于增減配水點，每格中均設有進水閥及轉子液體流量計。

2）二沉池

采用碳鋼焊接、豎流式沉淀池，工藝尺寸L×B×H=1.1m×1.1m×1.29m，有效水深 0.75m，表面負荷0.17m3/（m2·h），水力停留時間 4.5h。

2.2 試驗方法

以5點配水的分段進水工藝為基礎，在總處理水量為200L/h情況下，先后進行如下試驗：A階段不設末端進水；B階段末端配水比為10%，即20L/h；C階段末端配水比為30%，即60L/h。具體的流量分配見表1。

表1 進水流量分配 L/h

5個進水點分別位于5個缺氧區，末端進水不進入生化池，直接進入二沉池，具體試驗流程見圖2。

2.3 分析項目及方法

水質分析方法主要參考國家環保總局《水和廢水檢測分析方法》，具體分析項目與方法為：CODCr/重鉻酸鉀法、TN/紫外分光光度法、MLSS/105℃烘干稱重法、DO/溶解氧儀、水溫/溶解氧儀（溫度計）、NO3-N/離子色譜。

3 試驗結果與討論

工藝穩定運行后開始監測，每階段試驗各穩定運行10d，各污染性指標數據見表2-表4。

表2 各階段COD平均值

從表2可以看出：各階段COD出水水質均達到一級A標準，說明末端配水未對出水COD造成影響；但由于B階段進水COD明顯低于A、C階段，導致其去除率、去除量均不如A、C階段。

表3 各階段TN平均值

從表3可以看出：各階段TN出水均未到達一級B標準，碳源不足，是造成脫氮效果不佳的主要原因。

綜合表2和表3，COD和TN的消耗比即ΔCOD/ΔTN，分別為 5.50，6.33和 6.95，即去除 1mgTN，A階段、B階段和 C階段分別需要消耗 5.50、6.33、6.95 mgCOD，說明隨著增加末端配水比，有碳源浪費現象。

表4 各階段TP平均值

從表4可以看出：各階段出水TP去除量基本一致，但B階段TP去除率相對于A、C階段偏低，此種情況與進水基數高有關。從去除量來看，末端配水未對出水TP造成明顯影響。

4 結論

在分段進水A/O工藝中增加末端配水，未對出水COD、TP造成明顯影響，但對出水TN有一定影響；隨著末端配水比例的增加，有碳源浪費現象。通過采取末端配水措施，可以降低二沉池固體負荷，防止污泥流失，更有利于發揮分段進水工藝的優勢，增強其適用性。在碳源充足時，帶末端配水的分段進水工藝更適用于工藝升級改造工程。

[1]于莉芳，彭黨聰.分段進水A/O脫氮工藝中試試驗研究與分析[D].西安：西安建筑科技大學，2005．

[2]王 偉，彭永臻，孫亞男，等.分段進水A/O工藝流量分配方法與策略研究[J].環境工程學報，2009，3（1）：89-92．

[3]邱慎初，丁堂堂.分段進水生物除磷脫氮工藝[J].中國給水排水，2003，19（4）：32-36．

[4]李 燕，李 昂，張雁秋.城市污水處理廠提高污泥濃度的理論與實踐[J].環境污染與防治，2009，31（2）：103-104．

[5]王 偉，王淑瑩，王海東.連續流分段進水生物脫氮工藝控制要點及優化[J].環境污染治理技術與設備，2006，7(10)：83-87．

TU99

C

1008-3197（2011）02-54-02

2011-03-16

天津市建交委科技項目（2009-24）

王成剛/男，1987年出生，碩士，天津城市建設學院環境與市政工程系，從事污水處理工藝的研究。

□鄧 彪、張軼凡、軒興歧、梁 琛/天津創業環保集團股份有限公司。