污水治理A/0工藝的應(yīng)用

北京熱力市政工程建設(shè)有限公司 吳曉明

一、排水特點及情況

以某園區(qū)為例，該園區(qū)日均排放生活污水40t，生活污水的特點為水流量及水質(zhì)變化較大。

園區(qū)執(zhí)行北京市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中表3的排放標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及五日生化需氧量、化學(xué)需氧量、懸浮物、氨氮、總氮、總磷的排放，工業(yè)污水經(jīng)收集后委外進(jìn)行處理，不與生活污水混合排放，生活污水主要由人員日常辦公生活產(chǎn)生，具體排放濃度峰值情況如表1、表2。

表1 為實測數(shù)據(jù)

表2 生活污水排放情況

園區(qū)勞動人員共計191人，不涉及住宿以及食堂做飯等情況，于每年3月至10月對園區(qū)內(nèi)的綠化進(jìn)行灌溉，灌溉面積約為5000㎡。

二、排放標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計出水水質(zhì)嚴(yán)格執(zhí)行《北京市水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（DB11/307-2013）》中表3的標(biāo)準(zhǔn)要求及國家環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī)，使園區(qū)生活污水經(jīng)過工藝處理后出水濃度≤標(biāo)準(zhǔn)濃度的50%。

表3 治理后濃度對比

污水的水量：

（1）日流量:Q=40m3/d

（2）設(shè)計流量:Q平均=1.67m3/hr

（3）最大時流量:Qmax=3.4m3/hr

（4）流量變化系數(shù)為:K≈2

針對污染物和排水方式的特點，采用二級處理法，一級為預(yù)處理，二級為生化處理。

三、工藝特點

根據(jù)水質(zhì)特點及要求，現(xiàn)采用“兼氧－接觸好氧延時曝氣”的處理工藝。該工藝具有如下特點：

（1）處理工藝極其簡單。

（2）操作運行方便，日常費用低廉，出水達(dá)標(biāo)穩(wěn)定。

（3）耐沖擊負(fù)荷，無污泥膨脹，受外界干擾少。

（4）采用高效、低噪聲的曝氣及曝氣充氧。

（5）處理設(shè)施建造在地面下，與環(huán)境協(xié)調(diào)，融為一體。

處理后排出的污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，這樣不僅不影響周圍的環(huán)境質(zhì)量，而且也為北京的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

四、工藝論證

（一）一級處理（預(yù)處理）

一級處理的目的以去除污水中大小不同的固體污物和懸浮顆粒，旨在降低污水中的懸浮物濃度，有利于后續(xù)二級生化處理。

（二）二級生化處理

本工藝生化處理系統(tǒng)采用A/O法，分成A段兼氧水解與O段好氧曝氣二段。污水首先進(jìn)行A段兼氧水解生化處理。在該階段兼氧微生物的作用下，大分子、難降解物質(zhì)被水解成低分子、易降解物質(zhì)，大大提高了后續(xù)好氧處理效率。同時通過兼氧菌和脫氮菌將污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成NH3-N,將經(jīng)過后續(xù)生化硝化回流水中的硝基和亞硝基氮轉(zhuǎn)化為氮氣，脫氮需要的碳源和堿度由原污水提供，最終達(dá)到脫除氨氮和去除有機(jī)污染物的目的。接著，污水進(jìn)入O段好氧處理。廢水的好氧生物處理是種在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機(jī)物降解、穩(wěn)定的無害化處理方法。廢水中的各種有機(jī)物主要以膠體狀、溶解體的有機(jī)物為主，作為微生物的營養(yǎng)源，這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級釋放能量，最終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化。

可見，有機(jī)物被微生物攝取之后，通過代謝活動，有機(jī)物一方面被分解、穩(wěn)定，并提供微生物生命活動所需的能量，另一方面被轉(zhuǎn)化，合成為新的原生質(zhì)(或稱細(xì)胞質(zhì))的組成部分，即微生物自身生長繁殖，是廢水生物處理中的生物膜的增長部分。目前好氧生化處理采用較多的工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法等，對少量的污水處理采用活性污泥法或生物接觸氧化法為多。活性污泥法的工藝流程有：傳統(tǒng)的活性污泥法、延時曝氣法。這些方法均有較好的去除效果，但也有其缺陷，如，對沖擊負(fù)荷很敏感、占地面積相應(yīng)較大。生物接觸氧化法是一種利用附著在池內(nèi)填料上生物膜中的微生物的新陳代謝作用的生物處理工藝，其對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥生成量少，不發(fā)生污泥膨脹，出水水質(zhì)有保證。好氧處理適當(dāng)延長污水曝氣時間，在好氣菌的作用下，有機(jī)污染物得到降解去除達(dá)標(biāo)排放的同時，氨氮亦能有效轉(zhuǎn)化為硝基氮或亞硝基氮，好氧段出水部分再回流到缺氧段，回流比為2:1，進(jìn)行生物反硝化脫氮，最終使排放水中的氨氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。采用適當(dāng)延長曝氣時間的方法還能使生化處理系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量大大降低，減少了污泥處理的負(fù)荷。

延時曝氣的接觸氧化法非常適合小水量的生活污水處理，既無有機(jī)剩余污泥產(chǎn)生，出水又能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

五、工藝流程

污水由排水管道匯集進(jìn)入調(diào)節(jié)水池，利用格柵去除污水中夾帶的大的固體漂浮、懸浮雜物雜物等，使污水中S.S.濃度降低。經(jīng)上述工藝處理后，污水自流進(jìn)入兼氧池、延時曝氣池，隨后流入混凝池（加藥），最后經(jīng)沉淀池沉淀后流入清水池達(dá)標(biāo)排放。生化處理池分前后兩級，主要目的是利用不同種類的微生物在污水處理中功能的不同，來強(qiáng)化處理過程，使處理效果穩(wěn)定。在生化處理池內(nèi)，生物填料上的附著微生物能將污水中不同種類的溶解性有機(jī)污染物、氨氮進(jìn)行生物降解和脫氮。延時曝氣生物接觸氧化池主要是利用不同種類的微生物群落在污水處理的不同功能，來強(qiáng)化處理過程，微生物處理后期處在內(nèi)源呼吸階段，處理效果極其穩(wěn)定，處理后出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。二級延時曝氣生物氧化后期，設(shè)置潛水式回流泵，回流生化產(chǎn)生的污泥，其點是根據(jù)小水量生活污水的特點，采用能承受沖擊負(fù)荷，無剩余有機(jī)污泥的生物接觸氧化延時曝氣法工藝為主的處理工藝。

運行成本為電費，以電費0.75/kw元計算，實際運行功率20kw，年運行330天×24小時計算，年運行費用為11.8萬元。

在工程上采用鋼砼地埋結(jié)構(gòu)，處理設(shè)施占地小、運行靈活，可有效保證微生物的工作環(huán)境，運行費用較低，該技術(shù)在國外已被廣泛應(yīng)用，基于上述運行費用和微生物環(huán)境穩(wěn)定設(shè)置等因素，在國內(nèi)普及推廣理可行。