改良型A2/O 工藝在污水處理廠中的應(yīng)用研究

王建強 崔青松 張立娜

0 引言

A2/O是最基本的生物脫氮除磷工藝，目前我國污水處理廠有約60%采用A2/O工藝進(jìn)行脫氮和除磷［1］，由于多種功能細(xì)菌群體共存于同一個污泥系統(tǒng)，各種細(xì)菌所要求的最適宜的生存條件各不相同，因此系統(tǒng)不能同時滿足不同細(xì)菌的最佳需求，不同的細(xì)菌群體會互相競爭食料和生存空間［2-4］。這種功能菌群對環(huán)境、營養(yǎng)物質(zhì)和生存空間的競爭就構(gòu)成了A2/O工藝系統(tǒng)固有的不足。優(yōu)化A2/O工藝的脫氮除磷對改善城市水環(huán)境，減輕水體富營養(yǎng)化具有重要意義。

為了避免A2/O工藝增加一套回流系統(tǒng)引起的厭氧池污泥濃度較低，以及A2/O抗回流硝酸鹽影響能力不夠強的弱點，通過綜合A2/O工藝和改良A2/O的優(yōu)點，中國市政工程華北設(shè)計研究院開發(fā)了A+A2/O工藝，見圖1。

該工藝在傳統(tǒng)A2/O法的厭氧池之前設(shè)置回流污泥反硝化池(即調(diào)節(jié)池)，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進(jìn)水進(jìn)入該池(另90%左右的進(jìn)水直接進(jìn)入?yún)捬醭?，停留時間為20 min～30 min，微生物利用進(jìn)水中的有機(jī)物作碳源進(jìn)行反硝化(去除由回流污泥帶入的硝酸鹽)，消除了硝態(tài)氮對厭氧釋磷的不利影響，保證了厭氧池的穩(wěn)定性和除磷效果。該工藝簡便易行，在厭氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。測試結(jié)果表明，該工藝的處理效果優(yōu)于改良UCT，并節(jié)省了一個回流系統(tǒng)。

1 青島出口加工區(qū)污水處理廠運行情況分析

青島出口加工區(qū)污水處理廠工程由北京金州工程有限公司投資、建設(shè)、運營(BOT)。該項目一期建設(shè)規(guī)模2萬t/d，二期3.5萬t/d，特許期20年。處理工藝采用改良型A2/O工藝，出水水質(zhì)達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)。該工程于2005年10月開工，2006年12月完成施工并進(jìn)入試運行階段，2007年6月開始正式進(jìn)入商業(yè)運營階段。工程總投資4 968萬元，占地80畝(含二期工程用地)。

該項目地處華東，因當(dāng)?shù)仫嬍称鹁恿?xí)慣的特點和工業(yè)廢水的排入導(dǎo)致進(jìn)水污染物濃度較一般城市污水處理廠污染物濃度高。根據(jù)外排水體收納能力及項目環(huán)評報告結(jié)論，確定污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的二級標(biāo)準(zhǔn)。污水廠設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)見表1。

表1 污水廠設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

表2為由青島金州水務(wù)公司提供的2007年4月～2007年11月間平均進(jìn)出水水質(zhì)情況。

表2 污水處理廠近期月平均進(jìn)、出水水質(zhì)［5］

由表2分析得出，目前本工程各項指標(biāo)均能達(dá)到GB 18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的二級標(biāo)準(zhǔn)，但仍存在以下問題:

1)進(jìn)水水質(zhì)BOD/COD較低;2)在試運行階段有不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。

經(jīng)分析，進(jìn)水BOD/COD雖然不高，但污水處理后COD仍能達(dá)標(biāo)排放可能與SS的去除有很大關(guān)系，初沉池的設(shè)置很好的保證了該污水處理廠的處理效果，是十分必要的。目前，城區(qū)污水管網(wǎng)還沒有完善，來水中工業(yè)廢水比例較高，待管網(wǎng)進(jìn)一步完善后，生活污水的全面收集將會提高來水的可生化性，屆時COD的去除效果仍有較大提高余地。

初期TP的去除率相對較低，可能與當(dāng)時來水水量過低和聚磷菌的數(shù)量較少有較大關(guān)系，尤其是4月份，日平均處理污水量僅為3 800 m3/d，二沉池停留時間超長，可能引發(fā)污泥厭氧釋放磷的現(xiàn)象，并且初期聚磷菌的數(shù)量較低，這都導(dǎo)致了出水磷的含量較高。從數(shù)據(jù)表中可以看出，在隨后的幾個月中，隨著水量的逐漸增加和聚磷菌的馴化增殖，出水中磷的含量逐漸降低，尤其是9月份之后(日平均處理污水量12 000 m3/d，運行一組污水處理系統(tǒng))，總磷的去除率已經(jīng)遠(yuǎn)超過設(shè)計值。

2 結(jié)論與建議

1)改良型A2/O工藝由于其良好的脫氮除磷效果和穩(wěn)定的處理能力，十分適用于當(dāng)?shù)鼗蝾愃戚^高濃度城市污水的處理。并且從實際情況來看，改良型A2/O工藝由于其本身具有的抗沖擊負(fù)荷性能，對今后污水處理廠的提高排放標(biāo)準(zhǔn)有很強的適應(yīng)性。如果需要提高至一級B標(biāo)準(zhǔn)，僅需提高硝化液內(nèi)回流比即可實現(xiàn)。

2)由于初沉池的存在，曝氣沉砂池的設(shè)置對生物池厭氧環(huán)境的影響可以忽略不計。另外，在曝氣沉砂池的設(shè)計時，應(yīng)考慮到來水實際情況，適當(dāng)調(diào)整參數(shù)。當(dāng)然，在南方低污染濃度不設(shè)初沉池的城市污水處理中，我們?nèi)詰?yīng)遵循實踐經(jīng)驗，慎用曝氣沉砂池。

3)從實際運行情況來看，來水的水量和水質(zhì)直接影響到污水處理廠的處理效果。因此在建設(shè)污水處理廠的同時，應(yīng)當(dāng)同期或者先期完善城區(qū)污水管網(wǎng)建設(shè)，使生活污水能充分的收納入城市污水處理廠。否則，建設(shè)污水處理廠的目的性將無法實現(xiàn)，可靠性也為降低，這是政府職能部門應(yīng)當(dāng)重視的問題。

［1］ 國家環(huán)保總局，中國環(huán)境狀況公報［Z］.2009.

［2］ 張 帆，袁曉東.小紅門污水處理廠A2/O工藝優(yōu)化運行研究［J］.給水排水，2009(5):41-42.

［3］ 李志東，李 娜，張洪林.膜生物反應(yīng)器(MBR)處理廢水的研究進(jìn)展［J］.凈水技術(shù)，2007，26(1):18-21.

［4］ 李善評，甄博如，欒富波，等.電催化氧化法預(yù)處理糠醛廢水的研究［J］.水處理技術(shù)，2006，32(12):47-50.

［5］ 青島金州水務(wù)有限公司，青島出口加工區(qū)污水處理廠2007年水質(zhì)報表［Z］.2007.