論某城市污水處理廠工程工藝設計

黃步峰

摘 要：本文根據某市現狀情況和出水水質要求，結合實踐經驗，分析論證了如何合理選擇各階段工藝。在滿足出水水質排放標準的前提下，對二級處理工藝進行了詳細比選及工程參數設計，為今后的污水處理廠工程設計提供參考。

關鍵詞：污水處理；AAO；脫氮除磷

引言

城市污水是指排入城鎮污水系統的廢水統稱，主要包括生活污水和工業污水，經城市排水系統統一收集后運送至城市污水處理廠進行無害化處置。污水中含有各種有機、無機物以及病原微生物等，它們的含量和成分隨污染源的不同存在著很大的差異。城市污水主要是城市居民產生的污水，適宜選用生物處理法進行處理，同時前期預處理結合物理、化學法等。

根據某市污水處理廠環評要求，污水處理廠出水水質執行一級A標排放標準。

1、設計思路

結合某市建設污水處理廠的實際情況和出水水質要求，在污水處理工藝選擇時需要遵循以下原則：

認真貫徹國家關于環境保護的方針和政策，使設計符合國家的有關法規、規范。經處理后排放的污水水質符合國家和地方的有關排放標準和規定，符合環境保護的要求，能有效保護下游河流水質。考慮應急和長期服務相結合的原則，工程要投資少，實施容易，建設周期短，見效快，充分發揮建設項目的社會效益、環境效益和經濟效益。采用先進的節能技術，降低能耗及運行成本。工藝選擇時要求工藝流程簡單可靠、運行管理方便的處理工藝。注意首選管理人員少，產泥量少或沒有污泥處理工藝的深度處理技術，以減少污泥等的二次污染。采用先進、可靠的自動化控制技術，提高管理水平，保證處理工藝運行在最佳狀態，盡可能減輕工人的勞動強度。為發展留有一定余地。

2、二級處理工藝選擇

根據國內工程實際建設及運行經驗，結合某市現狀進水水質情況分析，達到一級A標排放的關鍵是控制SS、TP、TN指標，而TP、TN去除是污水處理廠的工藝的難點。污水脫氮除磷的方法主要有物化法和生物法，但物化法需投加大量絮凝劑及調理劑，運行成本高，還產生二次污泥污染，生物法的運行費用較物化法較低，且能避免二次污染，因此，本工程重點工藝設計在二級生化處理，用生物法去除N和P。

常用的脫氮除磷處理工藝有A/A/O法、氧化溝法、生物接觸氧化法等，現將各處理工藝的機理簡述如下：

1）AAO工藝

AAO工藝是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，其實是在缺氧/好氧（A/O）法基礎上增加了前面的厭氧段，具有同時脫氮和除磷的功能。

污水首先進入厭氧段，同步進入的還有從沉淀池排出的回流污泥，兼性厭氧發酵細菌將污水中的可生物降解的有機物轉化為揮發性脂肪酸類物質VFA這類低分子發酵中間產物。而聚磷細菌可將其體內存儲的聚磷酸鹽分解，所釋放的能量可供好氧的聚磷菌在厭氧環境下維持從生存。隨后污水進入缺氧段，反硝化菌就利用好氧段進行反硝化，達到同時降低BOD5和脫氮的目的。

AAO法的優點是厭氧、缺氧、好氧交替運行，可以達到同時去除有機物、脫氮和除磷多重目的，而且這種運行條件使絲狀菌不易生長繁殖，避免了常規活性污泥法經常出現的污泥膨脹問題。AAO工藝流程簡單，總水利停留時間少于其他同樣功能的工藝，并且不用外加碳源，厭氧和缺氧段只進行緩速攪拌，運行費用較低。

2）氧化溝工藝

氧化溝又名氧化渠，實際上它是活性污泥法的一種變型。因為廢水和活性污泥的混合液在環狀的曝氣溝渠中不斷循環流動，有人稱其為“循環曝氣池”、“無終端的曝氣系統”。

從本質上講，氧化溝屬于活性污泥改良法的延時曝氣法范疇。但與通常的延時曝氣法有所不同，氧化溝中污泥的SRT長，盡可能使污泥濃度在溝中保持高些，以高MISS運行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能夠生息，特別是硝化細菌占優勢，使氧化溝中的硝化反應能顯著進行。另外，長的SRT使剩余污泥量少且已好氧穩定，可不需要污泥的消化處理。

一體化氧化溝傳統按硝化或硝化、反硝化運行，系統布置上無嚴格的厭氧區，因而除磷效果稍差；同時受固液分離器型式的影響，固液分離效果低于二沉池，出水水質有時不穩定，有時有污泥被帶出池外，活性污泥阻塞固液分離器的情況也不容忽視。另外剩余污泥濃度較低，當污泥需進行處理時，要求的處理設備容量較大。

一體化氧化溝用于脫氮除磷工藝時，必須增設厭氧池或進水前面增設厭氧區和污泥回流設備。同時由于磷主要靠排放剩余污泥去除，要有一定的污泥量排放，但由于受固液分離器結構形式的影響其排泥濃度不會太高，因此加大了污泥處理難度。

3）A/O+填料法

好氧池為接觸氧化池，池內設置有懸浮填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，好氧池分兩段，前一段在較高的有機負荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機物質，使污水中的有機物（COD）含量大幅度降低。后段在有機負荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下將污水中的氨氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽等，通過好氧池與缺氧池間的內循環，將含亞硝酸鹽和硝酸鹽回流至缺氧池，亞硝酸鹽和硝酸鹽在缺氧條件下，被反硝化細菌轉化為氮氣，釋放至大氣中，從而實現對廢水總氮的降解，使污水得以凈化。

經過對AAO、氧化溝、A/O+填料工藝進行比較，A/O+填料處理工藝具有細化各功能分區，強化生物脫氮除磷效果，提升二級生物處理階段出水指標，具有耐沖擊符合、脫氮除磷效果好，處理穩定、運行成本低的優點。因此，本工程選擇A/O+填料工藝作為二級生物處理，設計規模為1萬立方每天。

3、深度處理工藝

為使污水處理廠出水穩定達到一級A標準要求，深度處理系統是在二級處理基礎上的強化處理，從出水指標控制上來看，出水SS和總磷是深度處理的去除對象。目前通常采用深度處理工藝有微絮凝+纖維轉盤濾布濾池和常規混合、絮凝、沉淀+V型濾池工藝，從處理效果來看，以上工藝均可滿足處理要求。本工程項目污水深度處理工藝的選擇應充分考慮技術的可行性，經濟的合理性，對污水水質、水量的適應性，運行的穩定性等各種綜合影響因素。

在污水深度處理中，微絮凝工藝同常規混合絮凝都能對進水進行很好的絮凝。但微絮凝工藝在運行成本和運行維護方面遠優于常規工藝；從工藝占地上來看，常規工藝占地面積大，且附屬設備多；而微絮凝工藝占地小，微絮凝工藝更加適合場地有限的污水深度處理工程。常規混合絮凝沉淀工藝水頭損失較大，因此提升泵房提升電耗更大；而微絮凝工藝水頭損失較小，從而減小了運行費用和維護管理難度。

故本工程推薦微絮凝工藝作為本工程污水深度處理的處理工藝。

4、結語

根據某市實際情況，側重于不同處理階段，通過對工程工藝分析，符合污水處理行業的標準。只要污水處理廠的工藝方案及流程合理，設計參數選用合理，工程措施采用得當，就能夠取得良好的處理效果，不僅大大的降低了污水對環境帶來的污染，而且可以間接的促進地區經濟的迅猛發展，提高人民生活質量。

參考文獻：

[1]楊志東， 周少奇， 何偉等. 改良A2/O工藝生物脫氮除磷應用研究[J]. 中國給水排水， 2010， 26 （1）： 79-82.