有關(guān)城市污水處理廠增加脫氮除磷功能的改造實踐

朱鑑強+周小勇

摘 要 如果在污水處理廠中繼續(xù)使用《污水綜合排放標準》中的二級標準，那么已經(jīng)不能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中對脫氮除磷的要求了。因此說，要改善污水的處理系統(tǒng)，首先需要在新建生物選擇池、厭氧池與缺氧池，其中生物選擇池能夠抵消消化液對于厭氧磷產(chǎn)生的不好的作用，對提高后續(xù)的脫氮除磷的效果明顯，而且出水的水質(zhì)也會達標。

關(guān)鍵詞 污水處理；脫氮除磷；改造

中圖分類號 X7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0181-01

當前對于城市水環(huán)境的正常功能造成威脅的是水體的富營養(yǎng)化，而解決這個問題需要強化對城市污水的處理力度，增強城市污水處理廠中出水氮磷的指標，嚴格控制氮磷等物質(zhì)進入水體之中。在污水處理領(lǐng)域使用最廣泛的是生物脫氮除磷技術(shù)，這項技術(shù)可以同時拖出C、N、P而且成本低等有優(yōu)點，而不足是其中的氨氮的硝化與磷的的去除，當然這2個問題也是整個生物處理的瓶頸。當前我國的污水處理面臨的情況是，污水的處理效率低，資金的投入也是有限，因此該怎樣提升污水處理生物脫氮技術(shù)的效率與運行的穩(wěn)定是急需解決的問題。而怎樣在節(jié)約能源的情況下，實現(xiàn)最大化的脫氮除磷也是整個生物脫氮除磷研究的主要方向。

1 傳統(tǒng)的處理工藝

早期的污水處理對氮磷的去除效率并不是很高，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)對于水處理的要求。而傳統(tǒng)的回流污泥是污水處理廠所采用的脫氮除磷的最佳選擇。然而A2O工藝也有需要解決的問題，就是硝化菌與除磷菌之間污泥齡的矛盾問題，因為回流污泥中的硝酸鹽會影響到厭氧的吸磷作用，尤其是在低C/N比時對于基質(zhì)競爭所產(chǎn)生的矛盾等，偏偏我國大部分的城市污水有這方面的特點。A-A2/O工藝只是在傳統(tǒng)的A2O的厭氧池前端加設(shè)了一個頂缺氧池，將回流污泥與百分之十的原水進入頂缺氧池，使用反硝化去除回流污泥中的硝酸鹽，從而降低或者消除硝酸鹽對于厭氧池釋磷的影響，這樣厭氧池就不會在承擔脫氮的功能，只專注與對釋磷的工作。傳統(tǒng)的A2/O工藝，氮主要是在厭氧池與缺氧池中去除，厭氧池則占去了總脫氮量的50%以上，而在A-A2/O工藝中，氮的脫除主要實在頂缺氧池與缺氧池中進行，這項工藝更加簡單，將厭氧池分出一格，對進水稍微進行一下改動就可以，是低C/N比城市污水處理的首選工藝。

2 工程案例概況

某污水處理廠最初設(shè)計每天處理污水5萬t，采用的處理污水的方法是使用水解生物濾池這一處理技術(shù)，通過此方法處理過的水質(zhì)完全符合達到《污水綜合排放標準》的二級標準。隨著南水北調(diào)中對污水資源化這一項目的的展開，污水處理標準改成了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的一級，當前污水處理廠的處理技術(shù)與工藝是不可能完成這項要求的，必須對處理技術(shù)與工藝進行升級改造。污水處理廠經(jīng)過與委托的有關(guān)單位對污水處理廠的改造進行了可行性的研究，依照出水標準的要求，如果進行傳統(tǒng)活性污泥法的改造，計劃投資4？000萬元，處理污水的標準也降為3萬t每天，較之前減少2萬t。而如果采用ECOSUNIDE工藝，則整個工程的投資只需要800萬元，出水的水質(zhì)可以達到要求的標準，而處理的污水同樣可以達到5萬t每天。

3 對工程流程的改造

在確定對污水處理廠的升級改造的時候，還需要考慮當?shù)氐慕?jīng)濟水平與條件，同時還需要考慮如下幾個方面：要求脫氮、脫碳與除磷的效率要高，在投資方面要少，施工的時候要相對簡單容易；充分考慮使用現(xiàn)有的設(shè)備，不要造成對土地大面積的占用；工程完工之后要求操作與管理方便，運行的費用也不要太多。

3.1 對污水處理廠主要的改造內(nèi)容。

水解池改造：在原有的水解池的基礎(chǔ)上，在其中筑一道墻，將水解池分為5：11的2塊，使水解池可以擁有沉淀能力的厭氧池與好氧池。在厭氧池中最好要設(shè)置4根布水管，池內(nèi)設(shè)置折流板，這樣可以非常利于泥水的混合過程，也可以達到一個非常優(yōu)良的反應(yīng)流態(tài)。改造生物濾池是把原來的生物濾池中拆掉，用活性污泥池把生物濾池換掉，并把改造后的生物濾池分成4部分，一部作為缺氧池，另外，3部分作為曝氣池使用。在曝氣池中需要驚醒放置比較小的曝氣器，同時還要裝備有污泥回流泵。對于氧化池的改造是把原來的接觸氧化池改為方便使用的沉淀池，同時改造后要與之前的沉淀池連在一起使用，這也是二次沉淀。分配改造水點，把原來的進水改成分點的方式進水，厭氧池所分配的水的總量要求占到總水量的40%，生物濾池的4個部分要占到分別占到總流量的17%、13%、12%與8%，平流式沉淀池的配水量要占到總水量的3.3%，沉淀池配水量要占到總水量的6.7%左右。

3.2 對處理效果與效益的分析

改造之后的污水處理廠通過比較低的投資與運營成本實現(xiàn)了脫氮處理，采取的是改造工藝ECOSUNIDE工藝，這種工藝的進水方式發(fā)生了改變，不是傳統(tǒng)活性污泥法，而是把進水均勻的分配到處理去的好氧區(qū)和厭氧區(qū)，創(chuàng)造出能夠促進硝化菌的成長的外部環(huán)境，提高了厭氧釋磷硝化的速度，最終實現(xiàn)提升脫氮目的。

根據(jù)這一原理原理，對此污水處理的升級改造項目做出一定的分析與探討。首先是厭氧段不完全進水可以提高除磷的效果。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，厭氧段的進水量只有總水量的40%，可以增加污水在厭氧區(qū)處理的時間，能夠讓更充分的讓磷菌釋放磷，同時也提高了厭氧池內(nèi)的污泥的濃度，這種方法能夠很好的提高聚磷菌的數(shù)量，從而提升除磷的速度。另一個優(yōu)點是分點進水能很好地降低好氧池中有機物。有機物的濃度會影響硝化菌成長，在碳氧化與硝化的的生存環(huán)境中，它們兩者之間是之一種競爭關(guān)系，而分點進水的設(shè)計能夠使得好氧端的有機物控制在比較低的水平，這樣可以使自養(yǎng)菌生長優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮，提升硝化脫氮能力。這一設(shè)計還可以強化硝化作用和反硝化作用，可以有效的控制曝氣池中的溶解氧量，還可以提高了硝化的效率，同時也降低了池中的溶解氧，這對于磷的釋放起到積極作用。最后在投資費用方面。分點進水能夠?qū)崿F(xiàn)很好的除磷，而且沒有內(nèi)回流的現(xiàn)象，同時還能夠擁有污泥減量技術(shù)，在具體運作方面所消耗的費用上是可以節(jié)約20%左右，對工程的總投資也可以對達到降低20%。

3.3 改造工程的特點

生物選擇池可以消除回流污泥中消化液的影響，同時減輕厭氧區(qū)的脫氮負荷，保證厭氧區(qū)能夠?qū)Ｗ⒌倪M行除磷工作，將功能更加明確化；加大了厭氧區(qū)的體積，可以使大部分的有機物可以在厭氧區(qū)發(fā)酵進而轉(zhuǎn)化稱小分子的溶解性有機物，進而增加了碳源；充分利用現(xiàn)有的設(shè)備與建筑物，合理設(shè)計，并沒有更換太多的設(shè)備與建筑，從而達到節(jié)省工程造價的目的。

4 結(jié)論

目前，我國政府對環(huán)境污染的治理是越來越重視，對污水處理的要求也在不斷的提高，這就讓很多傳統(tǒng)的污水處理廠面臨改造與升級的問題，在對污水處理廠進行升級改造之時，可以考慮對之前構(gòu)筑物的深度利用，然后深入的考慮進水的水質(zhì)、節(jié)能的損耗以及安全問題，綜合以上選擇合理的改造工藝，建立一套能夠適應(yīng)不同環(huán)境與不同條件的科學的方案，保證對污水處理的質(zhì)量與高效。

高污泥濃度可以通過分點進水實現(xiàn)，從而有效的的實現(xiàn)高效除磷，這樣能夠很好的發(fā)揮消化菌群的生長優(yōu)勢，更好的促進聚磷菌群的生長，從而提升了高效的除磷效率；分點進水的方法能夠很好的結(jié)合厭氧型細菌反應(yīng)與好氧型細菌的反應(yīng)進程，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的人工優(yōu)化，大大提升了污水處理后的水質(zhì)，減少的基礎(chǔ)設(shè)施投資與管理費用。

參考文獻

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