改良工藝污水處理廠不停產提標擴充工程案例分析

文_蘭生奎 太原豪峰污水處理有限公司

從我國各地招標改造流程的選擇和實際工程情況來看，有條件的城市污水處理廠應當考慮在處理設施前沿輔助蓄水池的建設調整，在處理設施前沿設置排放前出水緩沖區，提高穩定達標的保障度。

1 A2/O工藝的發展及其基本原理

1.1 傳統的A2/O工藝

傳統的A2/O工藝流程如圖1所示。

圖1 傳統A2/O工藝流程圖

在以上的工藝流程中，厭氧池的主要功能是利用生物技術去除污水中的P，而缺氧池是利用生物技術去除污水中的N元素，而好氧池中的生化反應主要是硝化細菌對污水進行生物脫氮反應，以便為污水中有機物的深層次氧化分解提供基礎。具體過程，首先是污水和回流的污泥混合進入厭氧池中，污水中含有大量的碳源物質（簡稱“BOD”），而回流污泥中則是P元素的含量較高，厭氧池中生存著大量的聚磷菌（除磷菌），它在厭氧池的厭氧條件下，可以分解自身細胞里的聚磷酸鹽，從而生成大量能量，然后利用所產生的能量將廢水中的有機物以聚-β-羥丁酸的形式儲存在細菌細胞中，從而有效地降低廢水中的BOD濃度。

1.2 改良后的A2/O工藝

傳統的A2/O工藝的處理效果仍然不能滿足人們日益增長的需求，生物脫氮效達不到100%脫氮標準，甚至一般連85%都無法做到。厭氧池中如果有大量的硝態氮成分，就會使聚磷菌的生化反應缺乏必要的碳源，從而導致聚磷菌的除磷效果受到嚴重的影響。尤其是當進水中的BOD含量不高時。因此，需不斷完善A2/O工藝，改良后的A2/O的主體工藝流程如圖2所示。

圖2 改良后的A2/O工藝流程圖

由圖2可見，對A2/O工藝的改進和完善內容主要是在原先的工藝結構前加設了一個新的生物池——厭氧/缺氧調節池，進行預脫氮處理。10%的廢水和回流污泥進入到調節池內，90%的廢水則像傳統工藝一樣進入厭氧池。調節池的增設主要是為了有效去除回流污泥中的硝態氮成分，從而為聚磷菌的生化反應提供良好的物質基礎，將廢水中少量的有機物優先供應給聚磷菌。

改進后的A2/O工藝可以合理配置廢水中的BOD并充分利用其中的碳源，既能很好地做到脫氮工作，又能更大程度地去除廢水中的P。通過不斷地進行厭氧條件、缺氧條件、好氧條件的交替工作，絲狀菌的繁殖會受到一定程度的抑制，污泥的體積就不容易膨脹，從而保證污泥中的P元素含量能夠達到工藝所需。改良的A2/O工藝還在不同的生物池之間增設了多點流入以及多點回流，設計增加了多點流入和回流，極大地改善了脫氮與聚磷菌的關系，整個工藝流程更加靈活高效，內回流至少達到200%，總脫氮率將顯著提高。

2 某區生活污水處理站的處理工藝的研究

2.1 某區的基本情況及其污水的水質特點

某區的生活污水主要是來源于居民、企業以及周邊商超飯店的生活用水。采用合流制的排水方式，排水量達到10905m3/d。據檢測，該地區的廢水水質的各項指標如表1。

表1 某區廢水各項指標(平均濃度)

經分析，某區生活污水的主要特點為①BOD5/COD>0.4，水質生物降解性好，生物處理工藝可行性強；②CODcr/TN>4.5，碳源基本充足；③污水中氮磷比大于5，基本滿足微生物生長對氮磷的需求；④BOD5/TP大于20～25。

2.2 處理工藝

2.2.1 預處理

由于鐘罩式沉砂池已不能滿足工藝需要，因此要將其去除，改建為細格柵室和曝氣沉砂池。使用旋轉固液分離器來替代兩個粗格柵，使間隙調整為15mm。原先的5臺離心式潛水泵其中兩臺更換為揚程高達13.4m，電機功率55kW的潛水泵。新的細格房平面尺寸為15m×11.5m，兩層結構。另外,設置兩個細網格，網格間距為15mm。一個新的曝氣沉砂池取代原來的兩個鐘罩式沉砂池，該沉砂池具有除油和除渣功能。曝氣沉砂池平面尺寸為22.85m×11m。經過多次檢測，得到初沉池的出水水質情況如表2所示。

表2 某區廢水各項指標(平均濃度)

2.2.2 二級處理

通過改造的方式修建兩個好氧池來取代原先的兩個除磷生物池，并將原來的兩個初沉池拆除，在初沉池的原位置上分別增設兩個調節池、厭氧池和缺氧池，這樣就會形成2套改良A2/O生物池。其中每個生物池均分為兩組，每組由8個網格構成，每個網格都配置一個潛水螺旋槳。然后利用原有的5臺鼓風機和管道系統在改造后的生物池中進行曝氣。

此外，為了應對進水碳源不足，需要增設一個加碳室為生物池補充碳源。投藥點位于新舊系統生物池缺氧段。碳源是醋酸鈉固體。經多次檢測，此環節出水水質情況如表3所示。

表3 改進后的生化池的出水水質指標(平均濃度)

2.2.3 深度處理

建造一個尺寸為35m×49m加35m×35m的凈水池。其中設有4個機械攪拌槽，每個機械攪拌槽分為兩個隔間，每個隔間配有一個裝有調頻裝置的快速混凝攪拌機，攪拌機的每次的攪拌時間都是120s，另外還有4個高密度的沉淀池三個微濾池，每個微濾池的平面大小為10.6m×4m，水深為3.4m。每個微濾池都由一個微過濾器、三個反沖洗泵和一個控制柜組成?？偟倪^濾面積可達到705.6m2，孔徑的大小為10um，盤片數14片，可使每片有效過濾面積高達12.6m2。另外還加了兩個紫外消毒槽。紫外線的平均穿透率都在60%以上。廢水經深度處理后，檢測到的各項指標如表4所示。

表4 深度處理出水水質各項指標(平均濃度)

據介紹，某區的生活污水經過改良后的A2/O工藝處理后，化學需氧量（COD）和氨氮這兩項指標達到了地表V類標準，但是總磷仍然不符合地表V類標準，僅能達到一級A標準，經處理后的水一部分被熱電廠和辛置選煤廠再利用，其余則需要將其排入汾河中去。由于三項主要指標必須達到地表V類標準才可以排入汾河，所以污水處理工藝在不影響工作的前提下仍有待改善。

3 結語

要結合實際情況，因地制宜，不斷探索合適的生活污水處理方式，不斷改良“生物氧化法”的治污模式，使污水處理可以滿足更高的標準。針對實施的不停產污水處理廠改造工程，需明確施工技術存在的難點，進行深入的分析和研究，并采取合理的措施進行積極改造。