1、改良A2/O工藝在污水處理廠中的應用李紹秀1謝暉1郭玉2(1廣東工業(yè)大學建設學院,廣州510640;2廣州市京水水務有限公司,廣州510385)摘要設計規(guī)模為20萬m3/d的污水處理廠采用多點進水的改良A2/O工藝,通過對該廠各處理單元的介紹及運行分析,表明該廠工藝設計較合理,在運行中根據(jù)具體實際情況采取有效的應對措施,取得了較好的運行效果,出水水質(zhì)達到設計要求,而且生物除磷效果好。關(guān)鍵詞城市污水改良A2/O工藝脫氮除磷1工程概況南方某污水處理廠一期工程設計規(guī)模為20萬m3/d,占地11.3 hm2。采用具有較好脫氮除磷功能的改良A2/O工藝。由于廠外配套的污水管道系統(tǒng)尚未完善,目前日處理量僅

2、為10萬m3左右。該廠自投產(chǎn)以來運行效果良好。2設計水質(zhì)及工藝流程該污水處理廠設計進、出水水質(zhì)見表1,工藝流程見圖1。3主要構(gòu)筑物及設備參數(shù)3.1格柵在提升泵房前采用粗、細兩道格柵。粗格柵為人工清渣,柵距50 mm。一期工程安裝2臺階梯式細格柵,階梯高度約為30 mm,柵距6 mm。3.2沉砂池采用渦流沉砂池,2座,每座池的直徑7.3 m,深6 m,處理水量為13萬m3/d。3.3生化反應池2組,每組池有3條推流式的廊道,其中第一條廊道由預缺氧段、厭氧段及缺氧段組成,其中缺氧段沿水流方向分為缺氧1段和缺氧2段,第二條和第三條廊道分別為好氧1段和好氧2段。約15%從沉砂池流出的污水與從二沉池流出

3、的回流活性污泥在預缺氧段混合,混合液由1臺水下攪拌器攪拌以保持懸浮狀態(tài)。隨后,混合液由預缺氧段進入?yún)捬醵?在此與約70%的從沉砂池過來的污水混合。厭氧段內(nèi)有3臺水下攪拌器進行攪拌。然后,厭氧段的混合液流入缺氧段,同時,沉砂池出水的15%也進入缺氧段,與從好氧2段回流過來的富含硝酸鹽的混合液混合。缺氧段內(nèi)有4臺水下攪拌器。最后,缺氧段的混合液推流進入好氧段。好氧段采用微孔膜式曝氣器曝氣。在好氧段內(nèi)完成硝化反應的混合液被回流水池內(nèi)的4臺低揚程的螺旋式潛水攪拌器從好氧2段回流至缺氧段中。2組生化反應池并列運行,共用1條活性污泥回流渠道。生化池的設計參數(shù)及其各單元的有效容積分別見表2和表3。 3.4二

4、沉池設計流量26萬m3/d,采用中心進水周邊出水的輻流式沉淀池,4座,單池直徑50 m,周邊處水深6 m,池底坡度2%。3.5紫外線消毒一期安裝1組紫外消毒燈,與一期最高水量26萬m3/d相適應。采用中壓紫外燈。200個紫外燈分兩排安裝在一個明渠內(nèi),每排100個紫外燈,5對模塊,每模塊有10個燈管。渠道上游水深2 585mm,下游水深1 976 mm。大腸菌群的殺滅率高達99.17%,自運行以來消毒后出水中大腸菌群數(shù)總是在700個/L以下,大多數(shù)時間為200個/L左右。3.6污泥濃縮脫水機采用3臺PDX L300帶式濃縮脫水一體機,2用1備。濃縮后含固率為5%8%的污泥經(jīng)脫水后含固率提高到15

5、%20%。4運行效果及討論4.1運行效果該廠2004年48月試運行及正常運行后水質(zhì)最差的1個月(2005年1月)運行的結(jié)果見表4。從表中可看出,污水處理廠在水質(zhì)最差時都能取得較好的處理效果。除了TN的去除率為57.88%之外,其他指標的去除率均在80%以上,出水水質(zhì)均能滿足設計要求,說明該改良的A2/O工藝具有較好的脫氮除磷功能。4.2討論(1)該污水處理廠采用改良A2/O工藝,在厭氧段前增加了預缺氧段,克服了傳統(tǒng)A2/O工藝的固有弊端。在預缺氧段,微生物利用從沉砂池輸送過來的15%的污水提供的碳源,對來自二沉池的回流污泥中的硝酸鹽進行反硝化,將NO-3N還原成N2,消除了回流污泥中硝酸鹽對后

6、續(xù)厭氧段聚磷菌釋磷的干擾,從而保證了除磷效果。該污水廠的實際運行結(jié)果已表明,改良A2/O工藝取得了較高的生物除磷效率。有時進水TP在10 mg/L以上,磷的去除率仍能保持在80%以上,表明該系統(tǒng)生物除磷的穩(wěn)定性比較好。(2)該改良A2/O工藝采用了多點進水方式,為脫氮與除磷提供了充足的碳源,保證了脫氮除磷的效果。經(jīng)過預處理的污水除了15%進入預缺氧段外,尚有70%的污水直接進入?yún)捬醵?為聚磷菌的釋磷提供碳源。而余下的15%的污水直接進入缺氧段(如圖1所示),為反硝化菌對內(nèi)回流的硝態(tài)氮進行反硝化提供碳源,解決了傳統(tǒng)A2/O工藝缺氧段碳源不足的問題。多點進水的流量分配比例要根據(jù)實際的污水水質(zhì)計算求

7、得。為滿足除磷要求的C/P比,該污水處理廠直接進入?yún)捬醵蔚奈鬯壤?0%70%之間調(diào)整。另外,由于該廠服務地域的污水水質(zhì)濃度偏低,所以設計時不設初沉池,污水經(jīng)過沉砂池后直接進入生化池,提高了污水進入生化池的有機物濃度,從而保證脫氮除磷所需的碳源。(3)該工藝對NH3-N的去除率很高,但總氮去除率不高,說明了硝化作用好,而反硝化作用不好。原因之一是缺氧段的容積偏小影響反硝化的效率。為了提高反硝化效率,在實際運行中將部分好氧段改為缺氧段,增大缺氧段的容積,從而使反硝化更完全。5工藝控制措施、存在的問題與對策(1)工藝運行中發(fā)現(xiàn),污泥負荷的較好運行范圍為0.10.15 kg BOD5/(kgMLV

8、SS·d)。在污泥負荷處為0.170.26 kg BOD5/(kgMLVSS·d)時要適當?shù)乜刂迫芙庋鹾臀勰帻g。在此范圍,負荷越高所需要的溶解氧就越高,這是為了避免微生物在降解大量的有機物時好氧段中的溶解氧驟降而影響脫氮除磷的效果。此外,在該負荷范圍,可以適當延長污泥齡,因為長污泥齡即減少排泥是增加曝氣池中污泥濃度的一個有效的途徑,同時降低了污泥負荷。污泥負荷處在0. 17 0. 26 kgBOD5/(kgMLVSS·d)的范圍內(nèi)時,好氧2段溶解氧最好控制在1 mg/L以上,污泥齡大于7 d。污泥負荷高于0.26 kgBOD5/(kgMLVSS·d)時,

9、對脫氮不利,如高達0.33 kgBOD5/(kgMLVSS·d)時,出水TN和NH3-N濃度明顯提高,超出設計的出水要求,但除磷效果仍然較好。這是因為,硝化和反硝化需要低污泥負荷,而除磷需要高污泥負荷,這是同步生物脫氮除磷存在的矛盾。(2)改良A2/O工藝中各生化池的溶解氧控制是保證脫氮除磷效果的關(guān)鍵。運行中預缺氧段、厭氧段和缺氧段溶解氧宜分別控制在0.2mg/L以下。由于預缺氧段的溶解氧受回流污泥中溶解氧的影響,因而要求好氧2段溶解氧不能太高,控制在1mg/L以上為宜。缺氧段的溶解氧主要取決于好氧2段的溶解氧和內(nèi)回流比,該工藝的內(nèi)回流比控制在200%,對好氧2段溶解氧的控制是通過在

10、回流水池附近實行遞減供氧。而為保證硝化效果和聚磷菌的超量吸磷以及BOD的去除,好氧1段的溶解氧控制宜在2 mg/L以上。(3)該污水處理廠污泥處理沒有設置濃縮池,剩余污泥直接通過濃縮脫水一體機處理,避免了污泥在濃縮池中停留時釋磷,從而防止了磷隨濃縮池上清液回流到污水處理系統(tǒng)。(4)該污水處理廠在脫氮除磷工藝設計上考慮得比較周到,例如,從生化池到二沉池的渠道較長,設計時在該渠道中曝氣,保持混合液中的溶解氧濃度,避免了混合液的污泥在輸送過程中或在二沉池中因厭氧而釋放磷,影響磷的去除效果。(5)曝氣供氣管的冷凝水排除管設計有缺陷,導致冷凝水不能排出,減小了供氣管的截面積,使通氣量不足。在運行時通過打開供氣管末端的放水閥門,利用供氣管的壓力把管內(nèi)冷凝水排出予以解決。6結(jié)語該污水處理廠采用多點進水改良