多段多級(jí)AO工藝在重慶某污水處理廠三期擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

牛 珊

（中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

重慶市某污水處理廠已建成的一期、二期工程設(shè)計(jì)總規(guī)模4.0 萬m3/d，一期采用氧化溝工藝，二期采用改良型A2/O氧化溝工藝，一二期曝氣方式采用機(jī)械表面曝氣；出水消毒采用二氧化氯消毒方式。污水深度處理工藝采用過濾工藝，濾池采用纖維濾布濾池。出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 18918—2002） 中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。尾水排放至嘉陵江。三期擴(kuò)建規(guī)模為2.0 萬m3/d，征地大小為10 789.75 m2（合約16.2畝）。

2 擴(kuò)建規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

按照可研及規(guī)劃，三期擴(kuò)建規(guī)模為2.0 萬m3/d，由于三期工程是一、二期工程的延續(xù)，是該污水處理廠這個(gè)整體中的組成部分。鑒于一、二期工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)已得到國(guó)家各級(jí)評(píng)審部門和環(huán)保部門的批復(fù)認(rèn)可，且實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)覆蓋率較高，因此，三期工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)將與一、二期工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)保持一致性。

進(jìn)、出水水質(zhì)及去除率見表1。

表1 工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì) /（mg/L）

3 工藝選擇

該污水處理廠在可研階段采用了AAO生物池，由于用地限制，二沉池只能設(shè)置1座36m周進(jìn)周出終沉池，業(yè)主提出可實(shí)現(xiàn)2座終沉池能夠切換運(yùn)行的想法，在初設(shè)階段采用了多段多級(jí)AO工藝，提高了生物池內(nèi)平均污泥濃度，在每級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)行配水，可充分利用原水中的碳源，提高除磷脫氮效率，生物池容積可優(yōu)化減少，達(dá)到設(shè)置2座終沉池的目的。最終工藝方案為采用“多段多級(jí)AO+轉(zhuǎn)盤濾池”，具體工藝流程見圖1。

圖1 多段多級(jí)AO+轉(zhuǎn)盤濾池工藝流程

4 多段多級(jí)AO生物池設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)參數(shù) （見表2）

表2 多段多級(jí)AO生物池主要設(shè)計(jì)參數(shù)

續(xù)表2

4.2 布置形式

本工程設(shè)置多段多級(jí)AO生物池1座2格，單組AO生物池平面布置示意見圖2。原水采用渠道進(jìn)行配水，在每個(gè)配水口處采用下開式配水堰門進(jìn)行配水。通過堰上水頭控制配水流量，原水通過每個(gè)堰門之后的渠道內(nèi)設(shè)置明渠流量計(jì)，通過每相鄰的2個(gè)渠道流量計(jì)的差值來反饋上游堰門配水量，進(jìn)行對(duì)配水的精確控制。終沉池污泥回流也通過渠道全部回流至起端A區(qū)，在A區(qū)與30%配水形成高污泥濃度，依次流經(jīng)后段各AO，通過每級(jí)配水，形成污泥濃度梯度。在不增加生物池出流MLSS的質(zhì)量濃度下，生物池內(nèi)平均污泥濃度增加，終沉池的水力負(fù)荷和固體負(fù)荷均沒有變化。使得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快，在活性污泥總量中的比例增大，從而提高除磷脫氮效果，提高出水水質(zhì)。污水分多段進(jìn)入生物池的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，生物池各級(jí)有機(jī)物分布均勻，各段厭氧區(qū)只進(jìn)入部分原水，反硝化菌優(yōu)先利用原污水中易降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化反應(yīng)，減少了好氧區(qū)異養(yǎng)菌對(duì)有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)，因此可以最大限度地利用原污水中的碳源進(jìn)行反硝化，降低對(duì)外加碳源的需求，節(jié)約藥劑成本。

圖2 單組AO生物池平面圖/mm

4.3 設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

在利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，為了確保污水廠出水能夠達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)參數(shù)取值往往比較保守，這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果直接導(dǎo)致污水廠基建費(fèi)用和后期的運(yùn)行成本的增加，由于經(jīng)驗(yàn)數(shù)值范圍的波動(dòng)性而造成不必要的浪費(fèi)。

中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)多段多級(jí)AO采用仿真模擬技術(shù)可以有效地解決上述問題，以WEST軟件為平臺(tái)，以國(guó)際水協(xié)ASM系列模型為依據(jù)，通過建立和校正仿真模型，可以基本反映出污水處理過程中各種復(fù)雜的生物反應(yīng)過程，不僅可以進(jìn)行定性的分析，同時(shí)也能定量的預(yù)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)水量發(fā)生變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響，并提出相應(yīng)的對(duì)策，可以為污水處理廠的方案比較、參數(shù)設(shè)計(jì)、工藝運(yùn)行、出水預(yù)測(cè)報(bào)警等提供科學(xué)的實(shí)時(shí)參數(shù)，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，最大限度地節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本。

5 結(jié)語

（1） 本次項(xiàng)目中利用仿真模型模擬出該水質(zhì)下的最優(yōu)配水比及運(yùn)行參數(shù)，在占地有限的情況下，采用多段多級(jí)AO生物池，滿足業(yè)主需求，設(shè)置2座終沉池。

（2） 本次設(shè)計(jì)采用4級(jí)AO，最大化利用原污水中的碳源進(jìn)行反硝化，降低對(duì)外加碳源的需求，節(jié)約藥劑成本，同時(shí)形成由高到低的污泥濃度梯度提高脫氮效率。