A2O工藝和A2O+MBR工藝運行效果對比

李敏，趙楠

（太原市城市排水監測站，山西太原030012）

隨著我國城市化建設迅猛發展，水污染問題日益突出，污水處理成為減少水污染的重要手段。城市污水處理廠建設是集中處理污水也是治理流域水體污染的最好的方法之一[1]。城市污水處理廠可以將城市生活和工業污水通過污水處理廠的工藝來進行處理，以達標排放[2]。

我國污水處理工藝種類繁多，主要有氧化溝、A2O、CAST等，近年來還不斷有新型污水處理工藝涌出，例如MBR、厭氧氨氧化技術、人工濕地等[4]。本文以太原市某污水處理廠的兩組工藝（A2O工藝和A2O+MBR工藝）為例，對其進出水水質特征進行了對比分析，為城鎮污水廠的工藝選擇及運行調控提供理論依據和科學指導。此座污水處理廠現有設計規模為32萬噸/日，其中A2O工藝為20萬噸/日，A2O+MBR工藝為12萬噸/日。

1 研究方法

以太原市某污水處理廠的兩組工藝（A2O工藝和A2O+MBR工藝）為研究對象，以2018年逐月進出水水質數據為基礎，分析對比了進出水總磷、氨氮、化學需氧量、生物溶解氧水質指標的濃度變化及去除率的變化，探究了A2O工藝和A2O+MBR工藝運行效果。

污水中TP、NH3?N、COD、BOD5測定方法具體如下：

GB 11893?89《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》；

HJ 535?2009《水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法》；

HJ 828?2017《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》；

HJ 505?2009《水質 五日生化需氧量（BOD5）的測定稀釋與接種法》。

2 運行效果對比分析

2.1 總磷(TP)去除效果

依據污水廠進出水監測數據分析，由表1可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度范圍為0.059～0.137 mg/L，A2O工藝出水月均濃度范圍是0.063～0.237 mg/L，兩種工藝的出水濃度都明顯小于GB18918?2002城鎮污水污染物排放一級A標（0.5 mg/L）［5］，但A2O+MBR工藝的出水總磷指標要好于A2O工藝，且出水濃度波動幅度小；A2O+MBR工藝總磷去除率維持在97.0%～99.2%，A2O工藝總磷去除率維持在96.3%～99.0%。1?7月兩種工藝的去除率相差不大，8?12月A2O工藝去除率整體偏低，而MBR工藝仍能保持較高的去除率。有文獻指出［6］，從A2O工藝中二沉池過來的回流污泥進入厭氧區后，反硝化菌會優先于PAO利用進水中的有機物進行脫氮，導致PAO釋磷程度降低，胞內儲存的PHA量下降，隨后的A/O吸磷不充分，導致除磷效果差，因此A2O工藝對脫氮和除磷有一定的矛盾關系。在脫氮效果滿足較高要求時，除磷效果相對就要降低一些。參考8?12月氨氮的去除率處于一年中的高位，因此8?12月的TP去除率相對較低而。MBR工藝可以高效截留聚磷菌以及污泥，從而可以強化TP的去除效果，彌補A2O工藝的足。從出水濃度和去除率綜合分析，A2O+MBR工藝對總磷的去除效果要優于A2O工藝。

表1 A2O+MBR工藝和A2O工藝TP月均出水濃度和去除率

2.2 氨氮(NH3?N)去除效果

由表2可知，A2O+MBR工藝氨氮出水月均濃度范圍為0.221～0.971 mg/L，去除率維持在97.1%～99.2%；A2O工藝出水月均濃度范圍是0.338～2.41 mg/L，去除率為92.8%～98.8%。兩種工藝的出水濃度都明顯低于GB18918?2002城鎮污水污染物排放一級A標（5 mg/L）［5］。A2O+MBR工藝的出水氨氮指標整體要好于A2O工藝，且A2O+MBR工藝出水濃度波動幅度明顯小于A2O工藝，去除率更穩定、更高。這可能是因為系統中膜分離作用可實現對系統內微生物的截留，完成對HRT和SRT的分離，延長了SRT，有利于去除NH3?N的硝化菌大量生長和富集，實現對NH3?N的有效去除［6］。綜合所知，A2O+MBR工藝對氨氮去除效果要更好且更加穩定。

表2 A2O+MBR工藝和A2O工藝NH3?N月均出水濃度和去除率

2.3 化學需氧量(CODcr)去除效果

根據進出水監測數據分析，由表3可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度范圍為17.0～22.5mg/L，去除率為91.9%～96.0%；A2O工藝出水月均濃度范圍是18.4～30.4mg/L，去除率維持在89.9%～96.5%。兩種工藝的出水濃度都明顯優于GB18918?2002城鎮污水污染物排放一級A標（50mg/L）［5］。A2O+MBR工藝的出水CODcr濃度整體要低于A2O工藝，且波動范圍小于A2O工藝，A2O+MBR工藝CODcr去除效果更好。

表3 A2O+MBR工藝和A2O工藝CODcr月均出水濃度和去除率

2.4 生物需氧量（BOD5）去除效果

由表4可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度最低2.00mg/L，最高為2.03 mg/L，去除率為98.4%～99.3%；A2O工藝出水月均濃度范圍是2.00～2.82mg/L，去除率維持在98.1%～99.2%。A2O+MBR工藝和A2O工藝的BOD5的出水濃度均保持較低濃度，遠低于GB18918?2002城鎮污水污染物排放一級A標（10mg/L）［5］，甚至出現低于檢出限2.00 mg/L的情況。兩種工藝的去除率相當，這說明兩種工藝對BOD5的都有很好的去除能力，但A2O+MBR工藝出水更穩定。

表4 A2O+MBR工藝和A2O工藝BOD5月均出水濃度和去除率

3 結語

(1)A2O+MBR工藝和A2O工藝的出水水質的總磷、氨氮、化學需氧量(CODcr)、生化需氧量（BOD5）均優于GB18918?2002城鎮污水污染物排放一級A標。

(2)經A2O+MBR工藝處理后，出水總磷、氨氮、化學需氧量(CODcr)、生化需氧量（BOD5）的濃度波動范圍小，對進水負荷的波動有更高的抗沖擊能力，去除率更高，整體去除效果優于A2O工藝。