末端配水對分段進水A/O工藝的影響

□文/王成剛 鄧 彪 張軼凡 軒興歧 梁 琛

□鄧 彪、張軼凡、軒興歧、梁 琛/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司。

末端配水對分段進水A/O工藝的影響

□文/王成剛 鄧 彪 張軼凡 軒興歧 梁 琛

文章采用不同末端配水比的分段進水A/O工藝，根據(jù)生活污水試驗研究末端配水對分段進水A/O工藝影響。結(jié)果表明：增加10%和30%的某段配水均未對出水COD、TP造成明顯影響，但對TN有影響；另外，末端配水可降低二沉池固體負荷，防止污泥沖刷流失，有助于發(fā)揮分段進水工藝的優(yōu)勢，擴大其適用性。

分段進水；A/O工藝；末端配水；流量分配

分段進水A/O工藝是一種高效的污水生物脫氮工藝，相對于傳統(tǒng)的A/O工藝，無需設(shè)置硝化液內(nèi)回流設(shè)施，可以降低能耗且缺氧區(qū)進水可以充分利用原水中有機碳源。此工藝強化了硝態(tài)氮反硝化，脫氮效率高，總停留時間短，占地面積小，運行費用低，有著顯著優(yōu)點[1]。但是，原水多點投配給該工藝帶來諸多好處的同時，也為其優(yōu)化運行帶來一定的困難。其中，可行的進水流量分配顯得極為重要，而末端進水的分配比則是流量分配重要的影響因素[2]。

本文通過生活污水試驗研究末端配水對分段進水A/O工藝影響。

1 分段進水A/O工藝與末端配水

1.1 分段進水A/O工藝

分段進水A/O工藝每段包括一個缺氧區(qū)和一個好氧區(qū)。污泥回流到系統(tǒng)首端，不設(shè)硝化液內(nèi)回流設(shè)施。典型的四段進水A/O工藝流程見圖1。

缺氧池與好氧池相連形成一個單元（段），通常分段進水A/O工藝由2～5段組成，各池均采用完全混合式。進水按一定比例依次進入各級缺氧區(qū)，回流污泥在第一段缺氧區(qū)進入。由于硝化液是由各段的好氧區(qū)直接流入下一段的缺氧區(qū)并以下一級進水中的有機物為有機碳源進行反硝化，一般不需設(shè)內(nèi)回流系統(tǒng)[3～4]。

1.2 末端配水

水廠的實際運行中，經(jīng)常遇到暴雨等極端天氣，對合流制排水系統(tǒng)，活性污泥法會面臨污泥沖刷流失的危險。由于硝化菌受泥齡影響明顯，若發(fā)生污泥流失，系統(tǒng)的硝化能力會大大降低。為了避免類似情況的發(fā)生，通常采取末端配水措施[5]。理論上，末端配水的比例不能太高，以免影響出水水質(zhì)。

2 試驗裝置及方法

2.1 試驗裝置

試驗在天津某污水處理廠研發(fā)中心試驗大廳進行，進水采用該污水處理廠進水泵房經(jīng)細格柵處理后的城市污水，通過已有污水管線輸送入研發(fā)中心試驗大廳，試驗裝置設(shè)計處理規(guī)模4.8m3/d，其在已有污水管線內(nèi)體現(xiàn)的對應(yīng)流速很低，不足以將大顆粒SS帶入試驗裝置內(nèi)，故試驗裝置取消初沉池，原水直接進入生化池。

1）生化池

生化池采用PVC板焊接，工藝尺寸L×B×H=2.0 m×1.0m×1.3m，有效水深 1.0m，有效容積 2m3，水力停留時間10h，共分10格，單格尺寸L×B×H=0.5m×0.4m×1.3m，每格內(nèi)配置攪拌器、曝氣頭、轉(zhuǎn)子氣體流量計，格與格之間水力流態(tài)采用上進下出方式，為了便于增減配水點，每格中均設(shè)有進水閥及轉(zhuǎn)子液體流量計。

2）二沉池

采用碳鋼焊接、豎流式沉淀池，工藝尺寸L×B×H=1.1m×1.1m×1.29m，有效水深 0.75m，表面負荷0.17m3/（m2·h），水力停留時間 4.5h。

2.2 試驗方法

以5點配水的分段進水工藝為基礎(chǔ)，在總處理水量為200L/h情況下，先后進行如下試驗：A階段不設(shè)末端進水；B階段末端配水比為10%，即20L/h；C階段末端配水比為30%，即60L/h。具體的流量分配見表1。

表1 進水流量分配 L/h

5個進水點分別位于5個缺氧區(qū)，末端進水不進入生化池，直接進入二沉池，具體試驗流程見圖2。

2.3 分析項目及方法

水質(zhì)分析方法主要參考國家環(huán)?？偩帧端蛷U水檢測分析方法》，具體分析項目與方法為：CODCr/重鉻酸鉀法、TN/紫外分光光度法、MLSS/105℃烘干稱重法、DO/溶解氧儀、水溫/溶解氧儀（溫度計）、NO3-N/離子色譜。

3 試驗結(jié)果與討論

工藝穩(wěn)定運行后開始監(jiān)測，每階段試驗各穩(wěn)定運行10d，各污染性指標數(shù)據(jù)見表2-表4。

表2 各階段COD平均值

從表2可以看出：各階段COD出水水質(zhì)均達到一級A標準，說明末端配水未對出水COD造成影響；但由于B階段進水COD明顯低于A、C階段，導(dǎo)致其去除率、去除量均不如A、C階段。

表3 各階段TN平均值

從表3可以看出：各階段TN出水均未到達一級B標準，碳源不足，是造成脫氮效果不佳的主要原因。

綜合表2和表3，COD和TN的消耗比即ΔCOD/ΔTN，分別為 5.50，6.33和 6.95，即去除 1mgTN，A階段、B階段和 C階段分別需要消耗 5.50、6.33、6.95 mgCOD，說明隨著增加末端配水比，有碳源浪費現(xiàn)象。

表4 各階段TP平均值

從表4可以看出：各階段出水TP去除量基本一致，但B階段TP去除率相對于A、C階段偏低，此種情況與進水基數(shù)高有關(guān)。從去除量來看，末端配水未對出水TP造成明顯影響。

4 結(jié)論

在分段進水A/O工藝中增加末端配水，未對出水COD、TP造成明顯影響，但對出水TN有一定影響；隨著末端配水比例的增加，有碳源浪費現(xiàn)象。通過采取末端配水措施，可以降低二沉池固體負荷，防止污泥流失，更有利于發(fā)揮分段進水工藝的優(yōu)勢，增強其適用性。在碳源充足時，帶末端配水的分段進水工藝更適用于工藝升級改造工程。

[1]于莉芳，彭黨聰.分段進水A/O脫氮工藝中試試驗研究與分析[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2005．

[2]王 偉，彭永臻，孫亞男，等.分段進水A/O工藝流量分配方法與策略研究[J].環(huán)境工程學(xué)報，2009，3（1）：89-92．

[3]邱慎初，丁堂堂.分段進水生物除磷脫氮工藝[J].中國給水排水，2003，19（4）：32-36．

[4]李 燕，李 昂，張雁秋.城市污水處理廠提高污泥濃度的理論與實踐[J].環(huán)境污染與防治，2009，31（2）：103-104．

[5]王 偉，王淑瑩，王海東.連續(xù)流分段進水生物脫氮工藝控制要點及優(yōu)化[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2006，7(10)：83-87．

TU99

C

1008-3197（2011）02-54-02

2011-03-16

天津市建交委科技項目（2009-24）

王成剛/男，1987年出生，碩士，天津城市建設(shè)學(xué)院環(huán)境與市政工程系，從事污水處理工藝的研究。

□鄧 彪、張軼凡、軒興歧、梁 琛/天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司。