污水處理廠常用技術(shù)及優(yōu)化建議

摘 要：在大力提倡環(huán)保的形勢(shì)下，優(yōu)化污水處理，發(fā)展污水再生回用是一個(gè)重要的課題。本文即分析了城市污水處理廠的工藝類型，并對(duì)城市污水處理廠工藝類型的優(yōu)化選擇進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；工藝；AO法；SBR工藝

一、城市污水的來(lái)源

城市污水通常由生活污水、工業(yè)廢水和城市降水徑流三部分組成，是一種混合污水。生活污水是指人們?nèi)粘Ｉ钪械呐潘?，?jīng)由居住區(qū)、公共場(chǎng)所、廚房、浴室等生活設(shè)施排出，其中有機(jī)污染物占約60%，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等；無(wú)機(jī)污染物占約40%，主要是泥沙和雜物等，此外還有洗滌劑以及病原微生物和寄生蟲(chóng)卵等。工業(yè)廢水是從工廠生產(chǎn)過(guò)程中排放的廢水，是城市污水中有毒污染物的主要來(lái)源。降雨徑流是由城市降雨或冰雪融水形成的。工業(yè)廢水因使用原材料及生產(chǎn)工藝的不同而有很大差異，其排放必須經(jīng)由工廠處理達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，降雨徑流則可以通過(guò)污水管道、雨水管道分別敷設(shè)的方法加以控制。城市污水凈化處理后，可以排放水體，成為水體的補(bǔ)給水，也可以重新加以利用，而回用是最合理的出路，既可以節(jié)約和利用有限寶貴的淡水資源，又可以減少污水的排放量，減輕水污染。城市污水經(jīng)二級(jí)處理和深度處理后回用的范圍很廣，可以用作工業(yè)冷卻水，也可以用作園林綠化、澆灑道路、沖洗廁所等。為使城市污水能夠循環(huán)利用，就必須針對(duì)所要處理的城市污水類型的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的廢水深度處理工藝，執(zhí)行相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

二、城市污水處理廠常用處理工藝

（1）AO法工藝

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A（Anacrobic）是厭氧段，是脫氮除磷階段；O（Oxic）是好氧段，是去除水中的有機(jī)物的階段。

①A/O法脫氮工藝的特點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單，不需外加碳源和曝氣池，以原污水作為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低；反硝化階段在前，硝化階段在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；為使硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，在后面設(shè)置曝氣池，提高處理水水質(zhì)；A階段攪拌，使污泥懸浮，避免DO增加。O階段的前段采用強(qiáng)曝氣，后階段減少氧氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO降低，以保證A階段的缺氧狀態(tài)。

②A/O法存在的問(wèn)題：A/O法由于沒(méi)有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，故不能培育出具有獨(dú)特功能的污泥，所以降解難降解有機(jī)物的效率低；提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而運(yùn)行費(fèi)用加大。因?yàn)閮?nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的DO，使A階段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，從而影響反硝化效果，使脫氮率很難達(dá)到90%。

（2）氧化溝工藝

氧化溝又名氧化渠，其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠。它是活性污泥法的一種變型。由于污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng)，因而有人稱其為“循環(huán)曝氣池”。氧化溝由于水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，所以其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。

①氧化溝的技術(shù)特點(diǎn) ：氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化-反硝化生物處理工藝。氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。

②氧化溝缺點(diǎn)

雖然氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、脫氮除磷效率高、污泥較穩(wěn)定、能耗省、自動(dòng)化控制高等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，仍存在污泥膨脹的問(wèn)題、泡沫問(wèn)題、污泥上浮問(wèn)題、流速不均及污泥沉積問(wèn)題等一系列問(wèn)題。

（3）SBR工藝

SBR工藝的過(guò)程是按時(shí)序來(lái)運(yùn)行的，一個(gè)周期分五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。在SBR的運(yùn)行過(guò)程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)都可以根據(jù)污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水水量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBR反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，只需要時(shí)序控制，沒(méi)有空間控制障礙，所以控制靈活。因此，SBR工藝發(fā)展迅速，并衍生出許多新型SBR處理工藝。

①優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費(fèi)用低（一個(gè)SBR池扮演了多個(gè)角色：調(diào)解混合池、反應(yīng)池（厭氧、缺氧和好氧三種）、沉淀池和部分濃縮池；它不需要設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備，一般情況下也不用設(shè)調(diào)節(jié)池和初沉池）。處理效果良好，出水可靠。較好的除磷脫氮效果。污泥沉降性能良好（SBR法可以有效控制絲狀菌的過(guò)度繁殖，污泥SVI較低，是一種污泥沉降性能較為良好的工藝）。對(duì)水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。

②局限性：反應(yīng)器容積利用率低（由于SBR反應(yīng)器水位不恒定，反應(yīng)器有效容積需要按照最高水位來(lái)設(shè)計(jì)，大多數(shù)時(shí)間，反應(yīng)器內(nèi)水位均達(dá)不到此值，所以反應(yīng)器容積利用率低）。水頭損失大。對(duì)于不連續(xù)出水的污水處理廠，就要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的調(diào)節(jié)水量的能力。并且不連續(xù)出水，使得SBR工藝與其他連續(xù)處理工藝串聯(lián)時(shí)較為困難。峰值需氧量高，整個(gè)系統(tǒng)氧的利用率低。設(shè)備利用率低。不適用于大型污水處理廠（采用SBR工藝的污水處理廠規(guī)模一般在20000t以下，規(guī)模大于100000t的污水處理廠幾乎沒(méi)有采用SBR工藝的）。

（4）A/A/O工藝

該工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。該工藝處理效率一般能達(dá)到：OD5 和SS為90%～95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但該工藝的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高。

三、污水處理廠工藝類型的優(yōu)化選擇

污水處理廠的優(yōu)選工藝是改進(jìn)型A/O法，A2/O法，普遍采用的原因是因?yàn)檫@種工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn)：

①A/O、A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比最大優(yōu)勢(shì)是能耗較低，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低，規(guī)模越大。這種優(yōu)勢(shì)越明顯，對(duì)于大型污水廠來(lái)說(shuō)，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀，每方污水處理費(fèi) 用節(jié)省一點(diǎn)，一年就節(jié)省很多，比如規(guī)模為40萬(wàn)噸/日的污水廠，每方污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢，一年就節(jié)省146萬(wàn)元。該工藝的能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)低的原因是：設(shè)置初沉池，利用物理法以最小的能耗和費(fèi)用去除污水中相當(dāng)一部分有機(jī)物和懸浮物，降低二級(jí)處理的負(fù)荷，顯著節(jié)省能耗。污泥采用厭氧消化，它比氧化溝和SBR工藝的同步好氧消化顯著節(jié)省能耗，是一種公認(rèn)的節(jié)能工藝。

②A/O、A2/O的主要缺點(diǎn)是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧 消化要求高水平的管理，消化過(guò)程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體更要求安全操作，這些都增加了管 理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術(shù)力量強(qiáng)，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點(diǎn)不會(huì)成為限制使用的因素。

參考文獻(xiàn)

[1]王宇.城市污水處理廠工藝類型與優(yōu)化選擇研究[J].河南化工，2015.8.

[2]王勝男.城市污水處理廠工藝選優(yōu)綜合評(píng)價(jià)體系的探討[J].山西建筑，2015.8.

（作者單位：沈陽(yáng)大學(xué)）