A2/O在煤礦生活污水處理中的應用

曲 鵬

（山西省大同煤礦集團有限責任公司環境保護處，山西 大同 037003）

引言

我國煤礦大多數分布在北方和西北農村、山區，煤礦生活污水中除了職工宿舍排放的生活污水外，職工洗浴污水也占有一定的比例，同時還有部分地面沖洗用水等，使得煤礦生活污水與城市生活污水有一定的差別。目前煤礦生活污水處理通常采用生物處理法，最常用的處理方法是厭氧—缺氧—好氧法（A2/O）。

圖1 東周窯礦場生活污水處理及回用工藝流程圖

大同煤礦集團東周窯礦井工業場地位于山西省左云縣張場鄉東周窯村西北側2.8km，即現東周窯集運站工業場地西側約300m處的溝間臺地。西距左云縣城約15km，東距大同市約53km。其礦井工業場地的民用建筑和工業建筑、場地附屬民用建筑產生生活污水，日排污水量1920m3。礦場計劃建設生活污水處理站，處理站設計規模為80 m3/h。處理后的出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準的要求，回用或排放前需進行消毒處理。處理后污水回用于選煤廠生產補充水，多余的部分用于綠化及道路灑水等。

1 設計水質

1.1 設計水質標準

1.1.1 生活污水水質。根據大同市環境監測站監測數據顯示，東周窯礦井生活污水進水水質具體水質指標見表1。

1.1.2 設計出水水質。處理后的出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準的要求。具體水質指標見表1。

1.2 污水處理工藝方案介紹

A2/O工藝該工藝是厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝（A/O）的基礎上開發的。目前該工藝在生活污水處理中得到了廣泛的推廣與應用。

1.2.1 工藝的選擇及特點。礦場生活污水主要來源于民用建筑和工業建筑、場地附屬民用建筑產生生活污水，主要污染物為SS、BOD、COD、油脂、洗滌劑等。生活污水通常采用生物法進行處理，如活性污泥法和生物膜法。基于運行成本及煤礦本身的實際情況，采用脫氮除磷效果較好的A2/O+砂濾為主體的處理工藝。

A2/O工藝是通過厭氧、缺氧和好氧交替變化的生物環境完成除磷脫氮反應的。在厭氧條件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能釋放體內的磷酸鹽獲取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有機物來維持生存，并在細胞內將有機物轉化成聚β羥丁酸（PHB）儲存起來。在這個過程中完成了磷的釋放；在缺氧條件下，反硝化菌利用污水中的有機碳作為電子供體，以硝酸鹽作為電子受體“無氧呼吸”，將回流液中硝態氮還原成氮氣釋放出來，完成反硝化過程；而在好氧條件下，一方面聚磷菌將體內的PHB進行好氧分解，釋放的能量用于細胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸鹽，隨剩余污泥排出系統，從而實現污水的脫磷；另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽；再向缺氧池回流，為脫氮做好必要的準備。

表1 東周窯礦場生活污水出水水質監測數據

A2/O工藝的特點是把除磷、脫氮和降解有機物三個生化過程巧妙地結合起來，在厭氧和缺氧段為除磷和脫氮提供各自不同的反應條件，在最后的好氧段為三個指標的處理提供了共同的反應條件。這就能夠利用簡單的流程、盡量少的構筑物，完成復雜的處理過程。

1.2.2工藝流程。東周窯礦場生活污水處理及回用工藝流程如圖1所示。首先，混合污水進入格柵渠通過機械格柵去除污水中顆粒較大的懸浮物，然后污水進入調節池，污水在調節池中進行水質水量的均衡調節后，再用污水泵輸送到A2/O池進行二級生化處理。在A2/O池污水中的污染物通過一系列的微生物作用，完成絕大部分有機污染物和氮、磷的去除。經A2/O處理后的污水自流到二沉池，污水在二沉池進行固液分離，上清液流入中間水池，準備進行深度處理。

深度處理單元主要是去除污水中殘留的污染物，從而達到達標排放和回用水的水質指標。二級處理出水通過中間水池的提升泵打到砂濾罐，同時通過管路向污水中加入絮凝劑和助凝劑，污水進入砂濾罐進一步去除污水中殘留的有機污染物和懸浮物。經過過濾后的清水流入回用水消毒接觸池中進行加氯消毒處理，從而使經過三級處理的污水變為可以安全回用和達標排放的清潔中水。

格柵截流下來的柵渣等固體污物，集中收集外運處置；二沉池和過濾反沖洗排放的污泥，經過濃縮脫水處理，泥餅外運填埋處置。

2 處理結果

處理后的出水水質經大同市環境監測站監測全部達標，具體監測數據見表1。

結語

從表1中可以看出，該工藝對于煤礦生活污水處理效果好，處理后出水水質高，另外通過計算可知東周窯煤礦在應用了該工藝后實現年度污染物減排指標：COD264.48.4t/a、氨氮16.93t/a，為礦井經濟效益與環境效益創造了大量價值。此外該工藝在運行中無需投藥，運行費用低，針對煤礦的生活和生產環境，降低了運行費用和人工管理費用，出水水質好等特點，證明該工藝適合在煤礦生活污水處理中得到推廣。

雖然該工藝在生活污水處理當中有著把除磷、脫氮和降解有機物三個生化過程巧妙地結合起來，能夠利用簡單的流程、盡量少的構筑物完成污水的處理過程等優點，但也存在著一些問題，比如該工藝對污水中磷的處理效果和污泥增長有一定限度，再次提高難度比較大，另外對進入沉淀池中的水的溶解氧濃度有一定的要求，不宜過高也不宜過低，防止發生厭氧狀態和污泥釋放磷現象的出現和防止循環回流混合液對前面缺氧反應器的干擾。因此，在今后的應用當中要進一步的對該工藝是否合適應用與煤礦生活污水的處理，以及對該工藝進行進一步的優化還需進行研究與論證。

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