(廣東新大禹環境工程有限公司,廣東 廣州 510000)
某縣污水處理廠采用百樂克工藝,設計規模1.4萬m3/d,1座2組,單組處理能力0.7萬m3/d,實際處理水量1.2~1.5萬m3/d,工藝流程見圖1。
設計進出水及實際進出水水質情況見表1。
(1)工業污水在進水量中所占的比例較大,水質指標超過了原先的設計標準。以水質部門要求為標準,當進水COD超過800ml/L時,水質難以達到要求標準。
(2)由于天氣或使用時間等原因,曝氣懸浮鏈受到腐蝕逐漸老化,曝氣系統在運作時呈現不均勻的狀態。池體占地范圍廣泛,溫度變化以及地面沉降等原因,導致池體上的HDPE膜出現破裂,從而造成地下水源產生污染。
(3)工程當地的水源稀少,排放污水進行回收利用,提高了出水要求標準。以環保部門的水質要求為依據,污水再次利用時水質需符合污水處理排放的一級標準,但該工藝的好氧區與缺氧區之間的距離非常短,且未經過分離,僅通過曝氣系統進行曝氣,并以此區分好氧區及缺氧區,由于曝氣鏈的搖擺、水質流動性、以及兩個氧區之間的距離等原因,好氧區的氧氣有可能會倒流入至缺氧區內,形成有氧環境,導致溶解質量濃度增高,增加脫氮難度,對工藝脫氮穩定性造成不利影響。
(4)污水管網較少,所覆蓋的范圍較小。隨著我國城市化進程的不斷加速,城市污水量也不斷增加,從該工程的污水處理能力分析,污水廠難以達到污水處理需求。

圖1 工藝流程圖
以上談到的是百樂克工藝應用過程中出現的問題,應在確保出水水質標準的情況下,通過現狀構筑物,采用技術工藝進行改造,有效解決問題。可采用倒置A2/O工藝進行污水廠改造對策。由于水量增長,將工藝改造規模設置為2萬m3/d,進水水質及出水水質實際設計量見表2。
進水→粗格柵→提升泵房→細格柵 →沉砂池→配水井→缺氧池→厭氧池→好氧池→二沉池→中間水池→二泵房→濾池→清水池→送水泵房→回用
在整個流程了里面,細格柵、粗格柵、提升泵房、以及沉砂池等已有構筑物,無需在進行改造。
可在厭氧池、曝氣池內各增設一面隔墻,然后分別改造成缺氧區、好氧區+厭氧區。用微孔曝氣器代替工藝中的曝氣設備,并將三面隔墻設置在好氧區內,提高污水流動性,增加污水處理量,并多設置幾個調節堰門,以便池水調節。無需對沉淀區進行改造,保留原來的進出水方式,消化液以及污泥等回流系統可充分利用現有設備。前段配水井數量增加,應適當調整沉淀池集水槽的出水堰標高,另外,還應在池底處以及池壁位置進行混凝土澆筑,以免出現死角,避免池內積泥沉淀。當組合池內的含磷回流污泥與原污水進入缺氧區時,應對新鮮污水、消化液、回流污泥等進行混合,并通過反硝化作用,有效去除污水中的硝態氮,通過溶解氧消耗產生厭氧反應,同時,在厭氧區內釋放磷和氮化,再進入好氧區,最后進行磷吸收、BOD去除,采用硝化進行氮去除。根據水量增設水池,確保水量需求,并按需配置二氧化氯消毒設備。
(1)倒置A2/O池:首先,將污水、回流消化液、回流污泥在缺氧區內進行混合,經氮反硝化作用后再進入厭氧區,然后進行磷氨化和釋放,釋放結束后進入好氧區,進行磷吸收及硝化,去除污水中的BOD含量。新建池總規模設計為2萬m3/d,改造池的設計參數與新建池相同。缺氧區、厭氧區、好氧區的停留時間分別為6h、3h、14h,污泥的質量濃度、BOD5負荷、污泥齡分別為3000mg/L、0.1kg/(kg·d)MLSS、20d,污泥與消化液回流比分別為50%~100%、300%,NO3-N脫氮速率和汽水比分別為0.04kg/(kg·d)MLSS、7:1。

表1 設計進出水及實際進出水水質情況一覽表 mg/L

表2 進水水質及出水水質實際設計量 mg/L

表3 經改造進出水水質情況mg/L
(2)中間水池:設計規模與停留時間分別為2萬m3/d、1.5h。匯水主要采用中間水池進行,提升水量并進行適當調節。
(3)沉淀池:設計規模與表面負荷分別為 2 萬 m3/d、0.80m3/(m2·h)。
(4)深度處理:車間設計規模與中間水池一致(2萬m3/d),反映單元包括過濾、沉淀以及絮凝等。其中,混合絮凝沉淀反映單元每座兩組,分為四格濾池,將機械絮凝作為反映形式,將斜管沉淀作為沉淀形式。機械混合和絮凝時間分別為45s、20min,濾池沉淀上升流速、濾速、強制濾速分別為0.5mm/s、6m/h、8m/h。
(5)加藥間:加藥間包括二氧化氯消毒設施、PAM裝置、PAC裝置等,二氧化氯、PAM、PAC的投加量分別設計為 0.5mg/L、20mg/L、10mg/L。
工程改造結束時間為11年5月,由于活性淤泥貯存條件較好,馴化時間較少,在同年的7月份經調試達到要求標準。7月5日的實際進水量達到了1.6萬m3/d,詳見表3。
根據改造結果分析,污水廠實際進水量約為1.6萬m3/d,占處理負荷設計量的80%,改造后的出水水質指標得到了明顯改善,在生化系統中,出水SS改善幅度為34.4%,BOD改善幅度為37.8%,COD改善幅度為11.8%。經檢測發現,SS經處理去除率為54%,BOD經處理去除率為33%,COD經處理去除率為27%。由此可見,工藝改造有效提高了水質有機物去除率,經深度處理后水質主要指標,如SS、BOD、COD等均符合一級出水標準。NH3-N指標經改造提高幅度為33%,TP指標經改造提高幅度為27%,TN指標經改造提高幅度為51.8%。根據改造結果可得,提高幅度最大的為總氮去除率,可見倒置A2/O工藝可有效提高總氮去除率。提高總氮去除率是污水處理廠的重要目標,也是工藝改造中的重點和難點,因此,可采用倒置A2/O工藝進行改造,有效提高污水處理廠總氮去除率。根據深度處理結果可得,NH3-N去除率為7%,TP去除率為52.5%,TN去除率為10.7%,由此可見,在深度處理方面,NH3-N以及TN的去除率仍有待提高,只能在去除有機物過程中進行附帶去除,但TP去除率高達52.5%,去除效果較為明顯,其作用原理是磷與池內投放的PAC產生反應,其沉淀物經過濾得到有效去除。
綜上所述,倒置A2/O工藝的成功應用,說明了該工藝是符合我國城鎮污水處理廠的工藝方式。將此種工藝應用于污水處理廠中,不但有機物質去除率高,而且脫氮除磷的效果良好。相信在不久之后,倒置A2/O工藝將會廣泛應用于污水處理廠中。
[1]王誠,袁斐翱.倒置A2/O工藝在上海某污水處理廠的應用[J].科技資訊,2011,08(23):162-163.