某地下式污水處理廠二級生物處理工藝的篩選研究

呂孟

摘 要：根據工程確定的進水水質情況及出水水質要求，污水二級生物處理工藝宜采用生物脫氮除磷處理工藝。依據活性污泥工藝、生物膜工藝及膜生物反應器3大類生物工藝的特點，在滿足地下式布置要求的前提下，結合工藝能耗、運行費用、操作管理等方面，選擇切實可行且經濟合理的生物處理工藝，是實現整個污水處理廠最佳工藝方案的保障。

關鍵詞：二級生物處理 活性污泥 生物膜 膜生物反應器

中圖分類號：X799 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0088-02

Screening Research of Secondary Biological Treatment Technology Inthe Underground Sewage Ttreatment Plant

Lv Meng

（Changfeng County Environmental Monitoring Station in Anhui， Hefei Anhui， 230000， China）

Abstract： According to assured the water quality condition and water quality requirements in the project， sewage secondary biological treatment process used biological denitrification and phosphorus removal processappropriately. Based on the characteristics of three types of biological process， including activated sludge process， biofilm process and membrane bioreactor， on the premise of meet the requirements of the underground type， combined with the process energy consumption， operation cost， operation management， etc.， choosed the feasible and economic and reasonable biological treatment process. This ensured optimum process scheme is to implement in the entire sewage treatment plant.

Key Words： Secondary biological treatment； Activated sludge； Biofilm； Membrane bioreactor

國外的地下空間發展已經歷很長時間，地下污水處理系統和排水取得了較大發展[1]。我國大陸地區目前擁有的地下污水處理廠絕大部分規模較小，大規模的污水處理廠仍以地上式為主，但地下污水處理廠的建設符合我國的國情，適合向地下空間拓展的發展方向。該文介紹的污水處理廠為地下水處理設計，通過比較流行的二級污水處理工藝，選擇出適合的污水處理工藝，用較少投資，有利于污水處理廠的管理、運行、維護，使出水水質符合標準。

1 污水二級生物處理工藝的選擇

根據工程確定的進、出水水質和要求，二級污水處理工藝宜采用生物脫氮除磷處理工藝。根據構建物的組成方式、運行操作方式及運行性能的不同，分為活性污泥、生物膜和膜生物反應器3大類。

活性污泥處理工藝主要有3個類型：（1）氧化溝；（2）A/A/O厭氧/缺氧/好氧活性污泥法；（3）序批式反應器（SBR）。生物膜法工藝主要是曝氣生物濾池工藝（BAF）和移動床生物膜（MBBR）工藝。下面分別介紹以上污水處理工藝的特點，并進行比較。

2 生物脫氮除磷工藝介紹

2.1 活性污泥處理系列工藝

（1）氧化溝。

氧化溝處理工藝是利用一種封閉的溝渠，使混合的活性污泥和污水在其中不斷地流動和循環。經過長期應用，該工藝已在曝氣池的結構、裝置、適用范圍、運行方式、處理規模等方面取得了較大發展。目前在國內外應用較多的氧化溝有：卡魯塞爾氧化溝和奧貝爾氧化溝[2]。

（2）A/A/O工藝系列。

傳統意義上的A/A/O工藝是厭氧/缺氧/好氧活性污泥法，通過厭氧-好氧、缺氧-好氧環境的交替變化來完成除磷脫氮的效果。該工藝主要是利用厭氧池除磷，缺氧池脫氮。

該工藝的特點各處理單元界線清晰、功能明確，只要碳源充足，就可達到較好的除磷脫氮效果。

為克服傳統A/A/O方法存在的上述缺點，演化出多種改良處理A/A/O工藝，例如A-A/A/O工藝、多點進水倒置A/A/O工藝、UCT工藝、MUCT工藝等[3]，在這里就不一一贅述了。

（3）SBR工藝系列。

SBR也屬于活性污泥法的一類，但在運行操作方式上有較大差異。它的整個過程的操作單元都是間歇式。SBR工藝最大的特點是處理構筑物少，節約構筑物面積和連接的管道，對水質、水量的變化具有很強大的適應性。該工藝缺點是操作方式頻繁變化，不能單純采用人工管理，因此對管理人員技術水平、設備的儀表的要求比較高，而且空間利用率不高。因而，對于大規模污水處理廠很少采用該工藝[4]。

2.2 生物膜工藝

（1）曝氣生物濾池（BAF）工藝。

BAF是一種新型的污水處理技術，在污水處理領域被廣泛重視[5]。該工藝按照不同的使用濾料，有2種主要形式：濾料密度小于水的BIOSTYR與濾料密度大于水的BIOFOR，分別由威利雅和得力滿公司研發推廣使用[6]。

BAF工藝是利用微生物溶解各種有機污染物，使污廢水得到處理。其主要優點是占地面積小、出水水質好、氧利用效率高、抗沖擊負荷能力強等；缺點是自動化程度高、管理難度大、生物除磷的效果差，且由于需要外加碳源，因此運行成本較高，以及土建施工的要求較高，工序復雜。

（2）活性污泥-生物膜復合工藝（HYBAS）。

復合式工藝是一種生物膜與活性污泥的復合（集成） 工藝[7]。在國外，復合式生物處理系統已研究多年了，該工藝是將活性污泥與生物膜工藝有機結合在一起，它兼有A2/O活性污泥工藝和流動床生物膜（MBBR）工藝兩者的優點，將兩者有機結合在同一工藝池中，具有污泥齡長、池容小、占地省、出水水質好和運行穩定的特點。

2.3 膜-生物反應器（MBR）工藝

膜-生物反應器[8]（MBR）是利用膜分離代替泥水重力沉降分離過程，其主要特點是出水水質好、占地面積小、抗沖擊能力強、運行穩定、便于自動化控制。

3 污水二級生物處理工藝比較

綜上所述，從案例和處理效果上看，上述的污水處理工藝均能滿足要求，但在投資、運行成本、占地、運行管理等方面存在一定的差異。各處理工藝系列的特點比較見表1。

4 結語

綜合考慮該工程處理規模、設計進出水水質、投資成本和操作管理難度等多方面因素，結合該項目地下式布置的布置方式，將選擇應用較為廣泛、出水水質穩定、運行成本較低但占地相對較大的A/A/O工藝系列和出水水質好、占地小、便于構筑物集成布置但運行成本較高的MBR工藝作為該工程二級生物處理的比選方案。

參考文獻

[1] 包太，朱可善，劉新榮.國內外城市地下污水處理廠概況淺析[J].地下空間，2003，23（3）：335-339.

[2] 于靜潔，鄧宏，鄭淑平，等.氧化溝工藝應用研究進展[J].工業水處理，2013，33（6）：1-5.

[3] 吳若愚，李勇，陳宇，等.改進A2/O工藝的研究現狀與進展[J].環境科技，2009，22（2）：86-89.

[4] 趙耘摯，劉振鴻.SBR工藝脫氮除磷研究進展[J].中國給水排水，2000，19（3）：33-36.

[5] 崔福義，張兵，唐利.曝氣生物濾池技術研究與應用進展[J].環境污染治理技術與設備，2005，6（10）：1-8.

[6] 王舜和，郭淑琴.不同功能曝氣生物濾池的設計要點[J].給水排水，2008，34（11）：47-52.

[7] 廖足良.采用HYBASTM工藝升級改造傳統活性污泥工藝[J].中國給水排水，2006，22（12）：21-25.

[8] 林豐，張林生.MBR脫氮工藝的研究進展[J].污染防治技術，2003，16（4）：42-47.