污水處理廠改良A2/O工藝分析與工程設計

陳 陽

(四川省機場集團有限公司，四川 成都 610200)

0 前 言

隨著人口數量的不斷增長，人們對水資源的需求量不斷增加，人們生活產生的污水量也不斷增加。在實際范圍內，已經有很多地區的可用水資源面臨枯竭，當前開拓可用水源的主要方法是完成污水的處理再生和利用。在污水處理廠改良A2/O工藝中，應用合理的處理技術使得污水達到可用水的相關標準，切實解決了當前人類用水難的問題。

1 工程概況

某國際機場污水處理廠的設計處理規模為1.2萬m3/d，其處理量大約在6 000 m3/d，所用工藝為改良型A2/O工藝。主要處理機場片區的航空器上的污水及生活污水。

2 改良A2/O工藝流程及特點

2.1 改良A2/O工藝流程

針對A2/O工藝中存在的不足進行改良，增加缺氧厭氧調節池，也就是回流污泥的預缺氧池，讓回流污泥先流入該反應池后進入厭氧區。此方法能有效降低回流污泥帶給厭氧區的影響，同是還能控制混合回流的稀釋性，使脫氮效率得到增強，其改良A2/O如圖1所示。

圖1 改良A2/O工藝

2.2 改良A2/O工藝除磷脫氮原理及其特點

從沉淀池中流出的回流污泥以及10%的污水流入缺氧厭氧調節池，在池內，污泥中所包含的硝化菌會通過污水中的硝態氮形成一種硝化反應，把硝態氮轉化成氮氣，這樣能更好地完成前置脫氮，從而降低硝態氮對厭氧池造成的不良影響[1]。不僅如此，在回流污泥中所包含的溶解氧能通過缺氧厭氧調節池對其進行去除，讓厭氧池的生物除磷效果及穩定性得到保證。所以，改良型A2/O工藝能把低負荷要求的生物脫氮及高負荷要求的生物除磷有效地結合起來。

3 主要構筑物設計參數

3.1 進水泵房及粗柵格

自帶封閉罩格柵2臺，柵條間為20 mm的間隙，柵格寬度為1.4 m，片面尺寸為7 m×10 m，有效水深控制在6 m，通過無軸螺旋輸送機完成輸送。進水泵房設置潛水泵3臺，2臺使用1臺備用，其具體參數為N=100 kW，H=19 m，Q=385 L/s。

3.2 中細格柵及曝氣沉沙池

沉沙池的前邊和后邊需分別設置格柵1道，沉沙池后邊設置1道細格柵，前邊設置1道中格柵。細格柵和中格柵都將采用1備2用的方式進行設置，中格柵柵條間設置60 mm的間隙，寬度設置為1.8 m，細格柵柵條間設置30 mm的間隙，寬度設置為2 m；曝氣沉沙池將運用地上式鋼筋混凝土池，其尺寸為H4.2×B8.4×L29.45(m)，鼓風機采用2臺羅茨風機，1座備用1臺使用，2套粗暴氣系統，1臺沙水分離池。

3.3 水解酸化池

水解池設置1座，分為8格，其布水是通過自動脈沖完成，池中需設置排泥管2套。1套排泥管設置在水解池的底部，將支管延伸到泥斗之中，同時還可以當做放空管使用；另一套設置在池子約中間位置完成穿孔排泥。利用污泥螺桿泵將排泥泵送到污泥均質池內。水解池尺寸為H8.3×W15×L23(m)，水力的停留時間大約為4 h。

3.4 改良型A2/O生物池

設置2座生物池，共4組，每組能達到1.198 m3出流量，單個生物池的尺寸為7 m×45 m×116.5 m，控制在6 m的有效水深，總容積為122 338 m3；前置缺氧段為1.02HRT/h，有效容積為4 884 m3；厭氧段為1.52HRT/h，有效容積為52 536 m3；缺氧段為9.61HRT/h，有效容積為46 042 m3；好氧段為10.99HRT/h，有效容積為52 536 m3；后缺氧段為1.82HRT/h，有效容積為8 721 m3；后好氧段為0.61HRT/h，有效容積為2 904 m3；總停留時長設計為25.53/h；水溫控制在12℃；總泥齡為22SRT/d；BODS污泥負荷為F/M=0.03 kg/(kg·d)；產泥率為Ex=1.3kgSS/kgBOD；懸浮固體的濃度為(MLSS)3.5g/L；標總下的最大氧量需求為14 000 kg/d；平均剩余污泥產量為2 063 kgO2/h。在后缺氧池、厭氧池中都將運用進口的潛水推進器，數量為36臺，D=2 000 mm，N=3.1 kW；前置缺氧池中運用6臺進口潛水推進器，D=1 800 mm，N=3.1 kW。

采用7臺潛水軸流泵，1臺備用6臺使用：N=15 kW，H=1.3 m，Q=2083 m3/h，以此進行內回流。曝氣通過4臺單級高速離心鼓風機，1臺備用3臺使用，設置10 815個微孔曝氣頭，單個的充氧能力為每小時2 m3。

3.5 二沉池

設置4座二沉池，運用周邊出水、中心進水的輻流式沉淀池。每個沉池的尺寸為H=5 m，D=36 m，池邊為4.5 m的水深，該池最大流量為1.5 m3/s，其表面負荷控制在1.33 m3/(m2·h)。二沉池中的污泥排出需設置4臺單管吸泥機完成，其表面設置不銹鋼溢流堰4套，讓污水能夠流入環形渠道，渠道底部需設置間距、大小不等的孔口，讓水流能沿整個沉淀池池周均勻布水。

3.6 高效沉淀池

其深度處理單元主要是把沉淀、反應、混合等結合在一起的高效沉淀池，該池的最大流量設計為1.5 m3/s。高效沉淀池設置1組，包含2池，其中斜管沉淀池、絮凝區、快速混合區。斜管沉淀池的尺寸為H7.2×B14.5×L14.5(m)，斜管的直徑尺寸為80 mm，L=1 m；絮凝區設置2臺變頻絮凝攪拌機，N=3 kW，停留時間為8.7 min；快速混合區設置2臺變頻混凝機械攪拌機，N=7.5 kW，停留時間為66 s。

3.7 污泥脫水機房及加氯加藥間

在污泥脫水機房設置5臺帶式污泥濃縮脫水一體機，B=2.5 m，每臺脫水機都將配置1臺N=11 kW，H=20 m，Q=70m3/h的污泥投配泵；機房尺寸設置為H8.5×W22×L36.15(m)，最大流量設置為1.5 m3/s。采用濃縮脫水一體機后能達到80%的含水率，污泥體積為130 m3/d，污泥全部通過外運填埋的方式進行處理。對加藥間及部分再生水處理加氯間采取合建處理。加藥間主要是為污水化學除磷提供絮凝劑，其投加點分別是深度處理車間、高效沉淀池中的機械混合池[2]。所用的除磷藥劑為液態聚合鋁，所投加的藥劑量為40 mg/L，藥劑的質量濃度為11%，對其進行稀釋后進行投加，每天需進行藥劑配制二次；同時還能為高效沉淀池提供凝劑，其投加點主要是在絮凝區，藥劑主要采用固體聚丙烯酞胺，所投加的藥劑量為1 mg/L，藥劑的濃度為10%，投加方式為原液投加。補氯的投加量為2 mg/L，后加氯的投加量為10 mg/L。

4 運行效果分析

4.1 改良型A2/O工藝的強化脫氮除磷效果分析

多模式運行方式及兩點進水通過改良型A2/O工藝，其除磷脫氮效果非常明顯，通過在生物池后端設置缺氧池的方式，能形成前置缺氧池、厭氧池、缺氧池以用后缺氧池的多單元強化脫氮系統，在缺氧池中投加20 mg/L的乙酸，能為反硝化提供碳源，其出水NT能達到8.4 mg/L的濃度；兩點進水的方式能有效控制污泥回流硝酸鹽造成的厭氧池影響，讓生物池的除磷效果大大增強，其生物池末端的總磷能有效地控制在0.9 mg/L，將液態聚合鋁投加到深度處理單元中能物化除磷，其出水TP能控制在0.31 mg/L，與傳統的A2/O工藝對比，其去除效率更高。

4.2 前置缺氧池強化脫氮效果分析

通過改良型A2/O工藝在生物池前端設置相應的前置缺氧池，能控制污泥回流中產生的高濃度硝酸鹽，其回流量是總進水量的75%，通過圖2可以看出，外回流的硝態氮平均質量濃度為9.89 mg/L，通過前置缺氧池以后，其末端硝氮平均質量濃度控制在10.3 mg/L，氮的平均去除率能達到82.3%。

圖2 前置缺氧池進出水硝氮值和去除率

5 結束語

通過上述分析得知，改良型A2/O工藝對污水處理有著顯著效果，其能根據進出水的水質情況對其運行模式進行靈活的調節，且其控制性較強，操作靈活，值得推廣應用。

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