利用倒置A2/O進(jìn)行污水處理的研究

李列波

(廣州市環(huán)境監(jiān)測中心站，廣東 廣州 510030)

隨著水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重，國家對氮磷排放要求日益嚴(yán)格，對絕大多數(shù)不具備脫氮除磷功能的城市污水處理廠進(jìn)行升級改造成為亟待解決的問題，同時(shí)我國污水廠普及率相當(dāng)?shù)停貏e是在中小城鎮(zhèn)，需要新建很多座具有同步脫氮除磷的污水處理廠，因此研究污水的同步脫氮除磷工藝具有重要意義。

1 工藝特點(diǎn)

倒置A2/O工藝是對常規(guī)A2/O工藝的改進(jìn)，因此該工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。在厭氧段，聚磷菌釋放磷并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過反硝化作用轉(zhuǎn)為氮?dú)庖莩觯瑥亩_(dá)到脫氮的目的；而好氧段一方面降解有機(jī)物，另一方面將氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸鹽。

2.規(guī)模及水質(zhì)

污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 污水處理廠設(shè)計(jì)水質(zhì)

3.工藝流程

污水處理工藝流程如圖1所示。

來自市政管道的生活污水經(jīng)粗格柵進(jìn)入處理前端提升泵房的集水池，提升泵將污水提升至細(xì)格柵及旋流沉砂池，去除主要生活垃圾和相對密度大于1.0的雜質(zhì)后，污水流入缺氧池，和大量好氧池回流混合液以及沉淀池回流的污泥混勻，進(jìn)行有機(jī)物的去除以及反硝化脫氮處理。隨后流經(jīng)厭氧池，進(jìn)一步去除有機(jī)物質(zhì)，完成聚磷菌釋磷，并貯備能量。厭氧池流出的廢水進(jìn)入曝氣好氧池內(nèi)，在此完成硝化反應(yīng)以及聚磷菌的過量吸磷，水中的有機(jī)物被活性污泥吸附氧化分解，部分轉(zhuǎn)化為新的微生物菌膠團(tuán)，并得到進(jìn)一步的分解。凈化后的廢水在平流沉淀池內(nèi)完成活性污泥與處理完的上清液的分離，污泥得到濃縮，排放剩余污泥的同時(shí)給生化工藝前端補(bǔ)充大量流失的活性微生物，最后澄清的處理水經(jīng)次氯酸鈉消毒，再次通過斜管沉淀后直接排放至水體。

4 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

4.1 粗格柵與進(jìn)水泵房。粗格柵與進(jìn)水泵房合建。圓形內(nèi)徑14.0m，池深16.3m，粗格柵井設(shè)置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)2臺，格柵渠道寬度1.0m，柵條間隙20mm，安裝角度為84°。進(jìn)水泵坑內(nèi)設(shè)潛污泵4臺，變頻調(diào)節(jié)，2用 2 備，體積流量 1500m3·h-1、揚(yáng)程 20m、功率110kW。

4.2 細(xì)格柵渠與旋流沉砂池。細(xì)格柵與旋流沉砂池合建。細(xì)格柵渠設(shè)置2臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，格柵寬度1.2m，柵條間隙3mm，過柵流速為1.06m·s-1，安裝角度為60°。旋流沉砂池共2座，反應(yīng)池直徑 3.65m、深2.05m，池內(nèi)有效水深3.7m，儲砂池深1.7m，采用羅茨風(fēng)機(jī)通過氣提抽砂。

4.3 缺氧池、好氧池Ⅱ段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化處理段設(shè)計(jì)BOD5 污泥負(fù)荷 0.074kg·kg-1·d-1，污泥齡20.4d。缺氧池與好氧池Ⅱ段、平流沉淀池及斜管沉淀池合建。

缺氧池平面尺寸為 58.0m×22.0m、深6.7m，有效水深6.3m，有效容積7762m3。設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度3500mg·L-1，HRT為2.66h。設(shè)低速推流器4臺，功率4kW，葉輪直徑2.5m、轉(zhuǎn)速34r·min-1；設(shè)內(nèi)回流泵4臺，流量體積為2340m3·h-1，揚(yáng)程1.3m，功率15kW，可變頻調(diào)節(jié)。

好氧池Ⅱ段平面尺寸為58.0m×20.0m、深6.5m，有效水深6.0m，設(shè)計(jì)污泥質(zhì)量濃度為有效容積7762m3，設(shè)計(jì) MLSS的質(zhì)量濃度3500mg·L-1，HRT為2.30h。

4.4 厭氧池。與好氧池I段合建，共2組4座池。

厭氧池單座平面尺寸為22.0m×8.95m，池深6.8m，有效水深5.8m。單座池內(nèi)設(shè)攪拌器2臺，功率4.9kW。厭氧池設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度為 3500mg·L-1，HRT為1.57h。

5 運(yùn)行參數(shù)

污水廠改擴(kuò)建工程試運(yùn)行期間，平均處理水量為46kt·d-1，生化池內(nèi)污泥的質(zhì)量濃度保持在2500～3000mg·L-1。污泥沉降比為12%～20%，曝氣池DO的質(zhì)量濃度控制在1～2mg·L-1，污泥內(nèi)回流比100%，外回流比為50%，生化處理段總HRT達(dá)18h，脫水污泥產(chǎn)生量約20t·d-1，實(shí)際污泥齡約為25d。

5.1 運(yùn)行水質(zhì)

污水廠于2009年9月29日開始通水調(diào)試，利用一期工程運(yùn)行的良好基礎(chǔ)，改擴(kuò)建工程很快完成污泥的培養(yǎng)，11月13日，通過環(huán)保局的試運(yùn)行審批，試運(yùn)行期間，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB18918－2002的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。主要監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)如表2所列。

表2 污水處理廠試運(yùn)行期間水質(zhì)

5.2 經(jīng)濟(jì)分析

污水處理廠一期工程投資5200萬元，二期改擴(kuò)建工程投資6508萬元，總處理水量為70kt·d-1，污水處理服務(wù)費(fèi)為 0.86元·t-1。試運(yùn)行期間實(shí)際進(jìn)水水量達(dá)不到滿負(fù)荷處理要求（46kt·d-1），通過加強(qiáng)運(yùn)營管理，在確保出水達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，不斷節(jié)能降耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。水處理電耗為0.18kWh·t-1，電費(fèi)價(jià)格按0.78元·kWh-1計(jì)，則電耗成本為0.1404元·t-1；水處理消毒藥劑成本為0.0110元·t-1，污泥絮凝劑成本為0.0131元·t-1；耗用自來水成本為0.0029元·t-1，污泥處置成本按0.0297元·t-1計(jì)，則污水廠處理每噸水直接生產(chǎn)成本為0.1971元。由此可見，倒置A2/O工藝運(yùn)營成本比較低。

結(jié)語

倒置A2/O工藝的成功應(yīng)用，說明該工藝是符合我國城鎮(zhèn)生活污水處理的工藝方式，不但有機(jī)物質(zhì)去除率高，而且脫氮除磷效果良好。該工藝處理生活污水，只要參數(shù)設(shè)計(jì)合理，工藝操作恰當(dāng)，生化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在類似進(jìn)水水質(zhì)條件下，出水可以穩(wěn)定達(dá)到GB18918－2002的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)，對其它城鎮(zhèn)生活污水污染治理具有很好的參考價(jià)值。

[1]張波.高廷耀，倒置A2/O工藝的原理與特點(diǎn)研究[J.]中國給水排水，2000，16.

[2]王凱軍.賈立敏，城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)應(yīng).