關于中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝選擇分析

陳甜　王雨飛

摘 要：近年來我國加快了城鎮化建設進程，隨著城鎮規模的不斷擴大，城市人口數量增加，這也對城鎮污水處理工作提出了更高的要求。對于中小城鎮污水處理來講，由于與大城市中的一些大型污水處理廠存在較大的差異，因此大型污水處理廠污水處理工藝并不適宜中小城鎮污水處理廠。因此需要探索出一條適宜我國的中小城鎮污水處理廠的污水處理工藝。當前中小城鎮污水中氮、磷含量較多，因此需要選擇適宜的脫氮除磷工藝，以此來實現對城鎮環境的有效保護。文章從生物脫氮除磷工藝概述入手，分析了中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝。

關鍵詞：中小城鎮；污水處理；脫氮除磷；SBR；CAST；氧化溝；BIOLAK

前言

當前在城鎮化快速發展過程中，城鎮污水排放中氮、磷含量不斷增加，這對環境帶來了較大的破壞。雖然排放標準越來越嚴格，但當前中小城鎮污水處理廠在污水處理中脫氮除磷的效果并不理想，因此需要選擇適宜中小城鎮污水處理廠應用的脫氮除磷工藝，有效的實現對污水的凈化，使污水達到國家標準的排放要求，實現對城鎮水體環境的有效保護。

1 生物脫氮除磷工藝概述

對于污水的氮、磷物質，可以利用生物工藝來清除，這種工藝是將除碳、脫氮及除磷等三種流程有效結合在一起。即通過利用細菌在有氧條件下將有機物分解為二氧化碳和水，在這個過程中，在氧和生物量充足的情況下除碳效果非常明顯。在污水排放標準中將氨氮、總氮和總磷作為氮和磷的控制指標。因此在實際生物除磷脫氮工藝中，首先，在對有機物和氮氨去除過程中需要應用生物硝工藝和延時曝氣。然后，需要運用生物硝化和反硝化工藝，在好氧反應池前設置缺氧段，這樣就能夠使好氧池中的硝酸鹽混合液實現回流，進入到缺氧段內，從而轉化為氮氣，實現對有機物和總氮的清除。在除磷過程中也需要運用硝化工藝，并將一個厭氧段增設在好氧反應池前，磷的釋放、磷的超量吸收、有機物氧化、有機氮和氨氮的硝化等都好氧段內實現。最后，通過在好氧反應池前增加一個厭氧段和缺氧段，采用完全的生物除磷脫氮工藝來去除有機物、總氮和總磷，從而實現除磷脫氮的目的。

2 中小城鎮污水處理廠脫氮除磷工藝

當前中小城鎮污水處理廠在對污水中的氮、磷進行處理過程中，對于所選擇的工藝，需要綜合考慮污水處理廠進水水質和出水水質要求、同時還要對工藝流程、占地、投資、消耗及運行管理等多方面進行考慮，從而選擇適宜的脫氮除磷工藝。在具體工藝選擇過程中，需要針對污水處理廠的實際情況，對各種工藝進行認真對比，從而選擇出與實際情況最符合的脫氮除磷工藝。但在實際脫氮和除磷過程中，脫氮與除磷過程中存在相互制約性，即在脫氮完全時，會破壞除磷所需的完全厭氧環境，從而使除磷效果受到影響。而在除磷過程中，需要通過排放污泥實現，即排放污泥量越多，除磷量也就越多，但生物硝化工藝則需要較長的泥齡，除磷時會影響到硝化，因此必然會對脫氮效果帶來不利影響。

生物脫氮除磷工藝具有較多種工藝方法，而且多數是以活性污染法為基礎而產生出來的，多數工藝都有效的結合了除碳、脫氮和除磷的流程，具有較好的脫氮除磷的效果。

2.1 SBR衍生工藝

在脫氮除磷過程中，可以引入SBR工藝，由于該工藝操作十分靈活，在具體應用過程中通過對其運行周期進行調整，并對各工序時間進行控制，從而完成脫氮除磷工作。但在具體應用時，常規SBR工藝受制于投資和占地面積，往往在中小城鎮污水廠中很難予以采用。但SBR衍生工藝兼具了常規工藝的優點和規避了其缺點，能夠更好的發揮脫氮除磷的重要作用。

在SBR衍生工藝中還包括許多種工藝方法，但其中部分工藝方法無法同時達到脫氮除磷的效果，部分工藝運行費用較高也無法在小城鎮污水處理廠中進行應用。在SBR衍生工藝中CAST工藝最適宜應用在小城鎮污水處理廠中。在CAST工藝中，預反應區設置在主反應區之前，這樣污泥從主反應區回流到預反應區內，并與進水有效混合，這樣能夠有效的利用活性污泥的快速吸附作用，而且能夠有效的去除掉溶解性物質，實現對難降解有機物進行水解。而且污泥中的磷在厭氧一半下能夠有效釋放。在預反應區內，可以對絲狀菌的大量繁殖起到有效的抑制作用，防范污泥膨脹現象發生。將CAST工藝在中小城鎮污水處理廠中進行應用，不僅具有較好的出水水質，而且具有較強的抗沖擊適應性，同時污泥活性較好，運行過程中能耗不高，投資具有較好的經濟性。

2.2 氧化溝工藝

在當前我國中小城鎮污水處理廠中，氧化溝工藝應用十分廣泛，在氧化溝工藝中，其具備三層溝渠結構，利用溝渠內的溶解氧量來確保具有較大的溶解氧梯度，從而構成厭氧-缺氧-好氧的環境，以此來達到良好的脫氮除磷的效果。但在實際氧化溝工藝應用過程中，通常需要與各中小城鎮污水處理廠的實際情況進行有效結合，對氧化溝工藝進行改良，可以將厭氧池和缺氧池增設在氧化溝主體結構之前，并與A2/O工藝有效結合，確保出水水質的質量。在改良后的氧化溝工藝中，曝氣設備主要以表曝裝置為主，這其中包括倒傘曝氣機和微孔曝氣頭，水體流動主要利用推動器或是攪拌機來實現，因此在實際應用中選擇哪種組合方式需要通過計算進行權衡。

2.3 合建式BIOLAK工藝

BIOLAK工藝是一種具有除磷脫氮功能的采用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。該工藝采用鋪設有HDPE防滲膜的土池結構來避免地下水污染，采用懸掛曝氣鏈曝氣避免了穿孔安裝曝氣設備。合建式BIOLAK池前端的厭氧池和反應池中的波浪式曝氣所形成的環境使污水中的氮和磷高效去除。

在BIOLAK工藝中，其利用土池作為反應池，這有效的實現了投資的節約，而且通過利用曝氣鏈曝氣系統，提高了氧轉移的效率，實現了運行費用的降低，使處理效果更為理解。而且澄清池后穩定池內又進行二次曝氣，這也使出水水質得到了較好的保證。而且該工藝運行過程中，剩余污泥數量較少，同時其性質也更為穩定。而且在BIOLAK工藝中不需要水下固定件，更易于維修。可以說在中小城鎮污水處理廠中，BIOLAK工藝最為適宜。

3 結束語

在當前中小城鎮污水處理廠對污水處理過程中，對于選擇哪種脫氮除磷工藝則涉及到較多的因素。因此在實際工作中，需要設計人員要綜合多種情況、對各種因素比重進行權衡，并對重要工藝進行比較，因地制宜選擇最適宜的脫氮除磷處理工藝，從而達到較好的脫氮除磷效果，提高污水處理廠對污水處理的能力，確保所排放的污水與國家相關排放標準要求相符，實現對城鎮生態環境的有效保護。

參考文獻

[1]薛濤，董良飛，關晶，等.MBR強化脫氮除磷工藝處理城市污水的中試[J].水處理技術，2011，37（2）.

[2]高廷耀，周增炎.簡易改造城市污水廠的脫氮除磷新工藝[J].同濟大學學報，2000，28（3）.

[3]肖振華.關于城市建設中污水處理廠脫氮除磷改造的探討[J].科技創新導報，2013（14）.