利用倒置A2/O進行污水處理的研究

李列波

(廣州市環境監測中心站，廣東 廣州 510030)

隨著水體富營養化問題日益嚴重，國家對氮磷排放要求日益嚴格，對絕大多數不具備脫氮除磷功能的城市污水處理廠進行升級改造成為亟待解決的問題，同時我國污水廠普及率相當低，特別是在中小城鎮，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

倒置A2/O工藝是對常規A2/O工藝的改進，因此該工藝是傳統活性污泥工藝、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物；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過反硝化作用轉為氮氣逸出，從而達到脫氮的目的；而好氧段一方面降解有機物，另一方面將氨氮及由有機氮氨化成的氨氮通過生物硝化作用轉為硝酸鹽。

2.規模及水質

污水處理廠設計進出水水質見表1。

表1 污水處理廠設計水質

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粗格柵進入處理前端提升泵房的集水池，提升泵將污水提升至細格柵及旋流沉砂池，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，進行有機物的去除以及反硝化脫氮處理。隨后流經厭氧池，進一步去除有機物質，完成聚磷菌釋磷，并貯備能量。厭氧池流出的廢水進入曝氣好氧池內，在此完成硝化反應以及聚磷菌的過量吸磷，水中的有機物被活性污泥吸附氧化分解，部分轉化為新的微生物菌膠團，并得到進一步的分解。凈化后的廢水在平流沉淀池內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給生化工藝前端補充大量流失的活性微生物，最后澄清的處理水經次氯酸鈉消毒，再次通過斜管沉淀后直接排放至水體。

4 主要構筑物設計參數

4.1 粗格柵與進水泵房。粗格柵與進水泵房合建。圓形內徑14.0m，池深16.3m，粗格柵井設置回轉式機械格柵除污機2臺，格柵渠道寬度1.0m，柵條間隙20mm，安裝角度為84°。進水泵坑內設潛污泵4臺，變頻調節，2用 2 備，體積流量 1500m3·h-1、揚程 20m、功率110kW。

4.2 細格柵渠與旋流沉砂池。細格柵與旋流沉砂池合建。細格柵渠設置2臺回轉式格柵除污機，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，反應池直徑 3.65m、深2.05m，池內有效水深3.7m，儲砂池深1.7m，采用羅茨風機通過氣提抽砂。

4.3 缺氧池、好氧池Ⅱ段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化處理段設計BOD5 污泥負荷 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。設計MLSS的質量濃度3500mg·L-1，HRT為2.66h。設低速推流器4臺，功率4kW，葉輪直徑2.5m、轉速34r·min-1；設內回流泵4臺，流量體積為2340m3·h-1，揚程1.3m，功率15kW，可變頻調節。

好氧池Ⅱ段平面尺寸為58.0m×20.0m、深6.5m，有效水深6.0m，設計污泥質量濃度為有效容積7762m3，設計 MLSS的質量濃度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。單座池內設攪拌器2臺，功率4.9kW。厭氧池設計MLSS的質量濃度為 3500mg·L-1，HRT為1.57h。

5 運行參數

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

5.1 運行水質

污水廠于2009年9月29日開始通水調試，利用一期工程運行的良好基礎，改擴建工程很快完成污泥的培養，11月13日，通過環保局的試運行審批，試運行期間，出水水質穩定達到GB18918－2002的一級B排放標準。主要監測的水質數據如表2所列。

表2 污水處理廠試運行期間水質

5.2 經濟分析

污水處理廠一期工程投資5200萬元，二期改擴建工程投資6508萬元，總處理水量為70kt·d-1，污水處理服務費為 0.86元·t-1。試運行期間實際進水水量達不到滿負荷處理要求（46kt·d-1），通過加強運營管理，在確保出水達標的基礎上，不斷節能降耗，節約生產成本。水處理電耗為0.18kWh·t-1，電費價格按0.78元·kWh-1計，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，則污水廠處理每噸水直接生產成本為0.1971元。由此可見，倒置A2/O工藝運營成本比較低。

結語

倒置A2/O工藝的成功應用，說明該工藝是符合我國城鎮生活污水處理的工藝方式，不但有機物質去除率高，而且脫氮除磷效果良好。該工藝處理生活污水，只要參數設計合理，工藝操作恰當，生化系統運行穩定，在類似進水水質條件下，出水可以穩定達到GB18918－2002的一級B排放標準，對其它城鎮生活污水污染治理具有很好的參考價值。

[1]張波.高廷耀，倒置A2/O工藝的原理與特點研究[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開發應.