論某城市污水處理廠工程工藝設(shè)計

黃步峰

摘 要：本文根據(jù)某市現(xiàn)狀情況和出水水質(zhì)要求，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析論證了如何合理選擇各階段工藝。在滿足出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對二級處理工藝進(jìn)行了詳細(xì)比選及工程參數(shù)設(shè)計，為今后的污水處理廠工程設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：污水處理；AAO；脫氮除磷

引言

城市污水是指排入城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)的廢水統(tǒng)稱，主要包括生活污水和工業(yè)污水，經(jīng)城市排水系統(tǒng)統(tǒng)一收集后運(yùn)送至城市污水處理廠進(jìn)行無害化處置。污水中含有各種有機(jī)、無機(jī)物以及病原微生物等，它們的含量和成分隨污染源的不同存在著很大的差異。城市污水主要是城市居民產(chǎn)生的污水，適宜選用生物處理法進(jìn)行處理，同時前期預(yù)處理結(jié)合物理、化學(xué)法等。

根據(jù)某市污水處理廠環(huán)評要求，污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行一級A標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

1、設(shè)計思路

結(jié)合某市建設(shè)污水處理廠的實(shí)際情況和出水水質(zhì)要求，在污水處理工藝選擇時需要遵循以下原則：

認(rèn)真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的方針和政策，使設(shè)計符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范。經(jīng)處理后排放的污水水質(zhì)符合國家和地方的有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，符合環(huán)境保護(hù)的要求，能有效保護(hù)下游河流水質(zhì)?？紤]應(yīng)急和長期服務(wù)相結(jié)合的原則，工程要投資少，實(shí)施容易，建設(shè)周期短，見效快，充分發(fā)揮建設(shè)項目的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，降低能耗及運(yùn)行成本。工藝選擇時要求工藝流程簡單可靠、運(yùn)行管理方便的處理工藝。注意首選管理人員少，產(chǎn)泥量少或沒有污泥處理工藝的深度處理技術(shù)，以減少污泥等的二次污染。采用先進(jìn)、可靠的自動化控制技術(shù)，提高管理水平，保證處理工藝運(yùn)行在最佳狀態(tài)，盡可能減輕工人的勞動強(qiáng)度。為發(fā)展留有一定余地。

2、二級處理工藝選擇

根據(jù)國內(nèi)工程實(shí)際建設(shè)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合某市現(xiàn)狀進(jìn)水水質(zhì)情況分析，達(dá)到一級A標(biāo)排放的關(guān)鍵是控制SS、TP、TN指標(biāo)，而TP、TN去除是污水處理廠的工藝的難點(diǎn)。污水脫氮除磷的方法主要有物化法和生物法，但物化法需投加大量絮凝劑及調(diào)理劑，運(yùn)行成本高，還產(chǎn)生二次污泥污染，生物法的運(yùn)行費(fèi)用較物化法較低，且能避免二次污染，因此，本工程重點(diǎn)工藝設(shè)計在二級生化處理，用生物法去除N和P。

常用的脫氮除磷處理工藝有A/A/O法、氧化溝法、生物接觸氧化法等，現(xiàn)將各處理工藝的機(jī)理簡述如下：

1）AAO工藝

AAO工藝是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，其實(shí)是在缺氧/好氧（A/O）法基礎(chǔ)上增加了前面的厭氧段，具有同時脫氮和除磷的功能。

污水首先進(jìn)入?yún)捬醵危竭M(jìn)入的還有從沉淀池排出的回流污泥，兼性厭氧發(fā)酵細(xì)菌將污水中的可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸類物質(zhì)VFA這類低分子發(fā)酵中間產(chǎn)物。而聚磷細(xì)菌可將其體內(nèi)存儲的聚磷酸鹽分解，所釋放的能量可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持從生存。隨后污水進(jìn)入缺氧段，反硝化菌就利用好氧段進(jìn)行反硝化，達(dá)到同時降低BOD5和脫氮的目的。

AAO法的優(yōu)點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，可以達(dá)到同時去除有機(jī)物、脫氮和除磷多重目的，而且這種運(yùn)行條件使絲狀菌不易生長繁殖，避免了常規(guī)活性污泥法經(jīng)常出現(xiàn)的污泥膨脹問題。AAO工藝流程簡單，總水利停留時間少于其他同樣功能的工藝，并且不用外加碳源，厭氧和缺氧段只進(jìn)行緩速攪拌，運(yùn)行費(fèi)用較低。

2）氧化溝工藝

氧化溝又名氧化渠，實(shí)際上它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)閺U水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣溝渠中不斷循環(huán)流動，有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端的曝氣系統(tǒng)”。

從本質(zhì)上講，氧化溝屬于活性污泥改良法的延時曝氣法范疇。但與通常的延時曝氣法有所不同，氧化溝中污泥的SRT長，盡可能使污泥濃度在溝中保持高些，以高M(jìn)ISS運(yùn)行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能夠生息，特別是硝化細(xì)菌占優(yōu)勢，使氧化溝中的硝化反應(yīng)能顯著進(jìn)行。另外，長的SRT使剩余污泥量少且已好氧穩(wěn)定，可不需要污泥的消化處理。

一體化氧化溝傳統(tǒng)按硝化或硝化、反硝化運(yùn)行，系統(tǒng)布置上無嚴(yán)格的厭氧區(qū)，因而除磷效果稍差；同時受固液分離器型式的影響，固液分離效果低于二沉池，出水水質(zhì)有時不穩(wěn)定，有時有污泥被帶出池外，活性污泥阻塞固液分離器的情況也不容忽視。另外剩余污泥濃度較低，當(dāng)污泥需進(jìn)行處理時，要求的處理設(shè)備容量較大。

一體化氧化溝用于脫氮除磷工藝時，必須增設(shè)厭氧池或進(jìn)水前面增設(shè)厭氧區(qū)和污泥回流設(shè)備。同時由于磷主要靠排放剩余污泥去除，要有一定的污泥量排放，但由于受固液分離器結(jié)構(gòu)形式的影響其排泥濃度不會太高，因此加大了污泥處理難度。

3）A/O+填料法

好氧池為接觸氧化池，池內(nèi)設(shè)置有懸浮填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點(diǎn)。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，好氧池分兩段，前一段在較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使污水中的有機(jī)物（COD）含量大幅度降低。后段在有機(jī)負(fù)荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽等，通過好氧池與缺氧池間的內(nèi)循環(huán)，將含亞硝酸鹽和硝酸鹽回流至缺氧池，亞硝酸鹽和硝酸鹽在缺氧條件下，被反硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓尫胖链髿庵?，從而?shí)現(xiàn)對廢水總氮的降解，使污水得以凈化。

經(jīng)過對AAO、氧化溝、A/O+填料工藝進(jìn)行比較，A/O+填料處理工藝具有細(xì)化各功能分區(qū)，強(qiáng)化生物脫氮除磷效果，提升二級生物處理階段出水指標(biāo)，具有耐沖擊符合、脫氮除磷效果好，處理穩(wěn)定、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此，本工程選擇A/O+填料工藝作為二級生物處理，設(shè)計規(guī)模為1萬立方每天。

3、深度處理工藝

為使污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)要求，深度處理系統(tǒng)是在二級處理基礎(chǔ)上的強(qiáng)化處理，從出水指標(biāo)控制上來看，出水SS和總磷是深度處理的去除對象。目前通常采用深度處理工藝有微絮凝+纖維轉(zhuǎn)盤濾布濾池和常規(guī)混合、絮凝、沉淀+V型濾池工藝，從處理效果來看，以上工藝均可滿足處理要求。本工程項目污水深度處理工藝的選擇應(yīng)充分考慮技術(shù)的可行性，經(jīng)濟(jì)的合理性，對污水水質(zhì)、水量的適應(yīng)性，運(yùn)行的穩(wěn)定性等各種綜合影響因素。

在污水深度處理中，微絮凝工藝同常規(guī)混合絮凝都能對進(jìn)水進(jìn)行很好的絮凝。但微絮凝工藝在運(yùn)行成本和運(yùn)行維護(hù)方面遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)工藝；從工藝占地上來看，常規(guī)工藝占地面積大，且附屬設(shè)備多；而微絮凝工藝占地小，微絮凝工藝更加適合場地有限的污水深度處理工程。常規(guī)混合絮凝沉淀工藝水頭損失較大，因此提升泵房提升電耗更大；而微絮凝工藝水頭損失較小，從而減小了運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)管理難度。

故本工程推薦微絮凝工藝作為本工程污水深度處理的處理工藝。

4、結(jié)語

根據(jù)某市實(shí)際情況，側(cè)重于不同處理階段，通過對工程工藝分析，符合污水處理行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。只要污水處理廠的工藝方案及流程合理，設(shè)計參數(shù)選用合理，工程措施采用得當(dāng)，就能夠取得良好的處理效果，不僅大大的降低了污水對環(huán)境帶來的污染，而且可以間接的促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，提高人民生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊志東， 周少奇， 何偉等. 改良A2/O工藝生物脫氮除磷應(yīng)用研究[J]. 中國給水排水， 2010， 26 （1）： 79-82.