A/O工藝在一體化生活污水處理設(shè)備中的應(yīng)用

張峰

河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊(duì) 河北邯鄲 056000

1 我國生活污水排放及處理現(xiàn)狀

1.1 生活污水排放現(xiàn)狀

通過相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，總體上城鎮(zhèn)生活污水占廢水排放量比例不斷上升，已成為污水的首要來源。可以大膽預(yù)測在這之后的幾年我國生活污水排放量仍會增加。隨著農(nóng)村地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展建設(shè)和污水收集效率不斷提高及農(nóng)村生活水平的提高，農(nóng)村地區(qū)污水排放量迅速增加。由數(shù)據(jù)可知農(nóng)村污水排放量有體積大、逐年遞增的特點(diǎn)，而且增速也越來越快。可以大膽預(yù)計(jì)2020年農(nóng)村污水排放量接近300億噸。

1.2 污水處理現(xiàn)狀

近年來，我國城市污水處理設(shè)施逐年增多，處理能力也隨之增強(qiáng)。在2017年，污水處理廠數(shù)量為2209座，每日可處理15743萬立方米廢水，相較于2011年，污水處理廠增加了621座，每天可多處理4440萬立方米的廢水。不同地區(qū)生活污水的特點(diǎn)相異，所采取處理技術(shù)不同，存在部分村莊并未建設(shè)相應(yīng)的污水處理廠，污水處理設(shè)施覆蓋率低。部分農(nóng)村地區(qū)已建設(shè)有相應(yīng)的污水處理設(shè)施，但是面臨著許多問題，如資金的投入力度不夠，處理污水廠難以持續(xù)運(yùn)營，民眾的意識不足等導(dǎo)致污水處理廠覆蓋率不高。

2 工藝處理情況

2.1 A/O工藝原理

A/O工藝也叫厭氧-好氧工藝，將厭氧段與好氧段串聯(lián)起來，厭氧部分采用低速推流器，以防止污泥的堆積，厭氧段溶解氧控制在≤0.2mg/L，好氧段溶解氧控制在1.5-4.0mg/L。粘膠廢水中COD主要來自纖維素、半纖維素和醇類等，在厭氧段通過厭氧和回流污泥的作用，將大鏈難分解有機(jī)分子分解為可生化的有機(jī)小分子。好氧段通過池內(nèi)活性污泥的吸附及吞噬作用，將剩余的有機(jī)物進(jìn)行分解、消耗，達(dá)到去除COD的目的。由于前段厭氧作用去除污染物效率較低，因此主要依靠后段好氧階段去除污染物。

2.2 A/O處理能力數(shù)據(jù)分析

由于產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我公司排水水量及來水水質(zhì)均發(fā)生了較大的變化，導(dǎo)致污水構(gòu)筑物特別是A/O池初始設(shè)計(jì)的處理能力與污水運(yùn)行負(fù)荷不符，嚴(yán)重影響了總出水指標(biāo)的合格排放。

目前二期生化出水COD穩(wěn)定在250mg/L以下，能滿足排放要求。一期生化污水處理共兩條生產(chǎn)線，分為一線和二線A/O池。A/O池設(shè)計(jì)生化進(jìn)水COD≤750mg/L，生化出水COD≤150mg/L，生化進(jìn)水流量24000m3/d，實(shí)際生化進(jìn)水COD為1200mg/L左右，明顯高于設(shè)計(jì)COD值。

水力停留時間HRT作為污水運(yùn)行的重要參數(shù)，能直接影響污染物與微生物的接觸反應(yīng)時間，若HRT不滿足設(shè)計(jì)參數(shù)（HRT≥20h），很容易造成出水水質(zhì)惡化。按每座A/O池有效容積10000m3計(jì)算，A/O池實(shí)際停留時間:HRT=Q/V=10000×2/19200×24=25h＞20h。控制水量后，停留時間滿足要求（為保證出水指標(biāo)，控制生化進(jìn)水流量19200m3/d）[1]。

鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵等供氧設(shè)備的運(yùn)行狀況對污水中硫化物的吹脫以及COD去除至關(guān)重要。由于一期循環(huán)泵泵殼腐蝕、設(shè)備老化及曝氣頭堵塞等原因，造成A/O池溶解氧含量始終偏低。為保證污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，一期A/O池設(shè)備運(yùn)行數(shù)量多、能耗高。

3 工藝調(diào)試運(yùn)行

3.1 生物膜的人工培養(yǎng)

在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行維護(hù)過程中，經(jīng)常性需要進(jìn)行生物膜的人工培養(yǎng)。在A/O工藝法中，生物膜的培養(yǎng)尤為重要。下面就該工程案例的人工培養(yǎng)過程進(jìn)行簡述。

該區(qū)域收集的主要為糞便污水，所以微生物含量較為豐富，在調(diào)試工藝期間將微生物含量豐富的生活污水提升至水解酸化池內(nèi)，進(jìn)水COD通過稀釋等方法盡量控制在100-150mg/L，然后停止進(jìn)出水，運(yùn)行曝氣系統(tǒng)（悶爆）適宜水溫為20℃-30℃左右，悶爆3天為宜，每天對水解酸化池和好氧池進(jìn)行觀察，填料表面情況，如發(fā)現(xiàn)長出橙黑色的一層黏膜（長出黏膜一般需要10天左右），說明生物膜已經(jīng)培養(yǎng)好[2]。

在悶爆培養(yǎng)過程中，4-5h要進(jìn)行一次換水，確保進(jìn)水COD值，換水時關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，停止曝氣，確保液面靜止，沉淀1h后再向水解酸化池和好氧池內(nèi)抽水，液位恢復(fù)之前后關(guān)停水泵，重復(fù)之前操作，繼續(xù)悶爆。值得注意的是，曝氣系統(tǒng)停止曝氣不得超過2h。必要時可以采用放大鏡觀察，直至放大鏡下可見到一些微生物菌膠團(tuán)。

待長出橙黑色黏膜時可以進(jìn)行連續(xù)換水，水量必須從小到大，在3天內(nèi)慢慢加大到額定水量。由于培養(yǎng)成熟的污泥其有良好的沉淀性能，所以對斜管沉淀池也需要連續(xù)排水，再把沉淀的污泥回流至好氧池內(nèi)。回流的這些污泥菌膠團(tuán)含量高，而且有較多纖毛蟲類、原生動物等，這些微生物對生活污水BOD5去除率可以達(dá)到90%。

3.2 人工培養(yǎng)過程中注意問題

（1）糞便污水中有均衡全面的養(yǎng)料，微生物能起到有效分解有機(jī)物能力。培養(yǎng)過程中必須在5h內(nèi)及時更換進(jìn)水，確保曝氣池溶解氧不出現(xiàn)過高的情況，防止生物膜的本身老化脫落。

（2）通過鼓風(fēng)機(jī)和氣路閥門控制曝氣系統(tǒng)，溶解氧DO值控制在3mg/L左右。因?yàn)槿芙庋踺^大會出現(xiàn)菌落本身老化脫落，填料上的生物膜死亡、黑化，凈水能力弱化。

（3）營養(yǎng)物質(zhì)：通常污水處理中進(jìn)水均衡營養(yǎng)比例為：BOD5:N:P=100:5:1，最低比例要求是BOD5:N:P=100:2:0.5，在調(diào)試運(yùn)行階段要將氮、碳的含量要適應(yīng)提高[3]。

（4）調(diào)試運(yùn)行的生物膜培養(yǎng)過程的最低溫度要在15℃以上。