污水處理廠處理工藝比選問題及運行效果研究

卓鋰麗

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，在城市化進程不斷加快的今天，伴隨而來的水環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)峻，人們已經(jīng)認識到人類活動對于生活環(huán)境的影響。因此，對生活污水處理廠的排放要求也在逐步提升。文章主要從污水處理廠的處理工藝比選來進行分析，以便發(fā)現(xiàn)問題并推薦一些工藝，從而對運行效果進行更加科學(xué)有效的分析。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;處理工藝比選;運行效果

中圖分類號：X70 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）09-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.011

1 生物處理工藝比選

AA/O微曝氧化溝工藝。AA/O微曝氧化溝工藝前置厭氧區(qū)，缺氧區(qū)強化脫氮除磷功能。在缺氧段的主要工作原理是，硝酸鹽在經(jīng)過一系列運行過程后，通過生物反硝化的作用可以轉(zhuǎn)換成氮氣，從而逸入到大氣中，最終可以取得脫氮的效果。在厭氧段，聚磷菌通過磷的釋放，能夠吸收一些有機物，這些有機物都具有低脂肪酸等特點。然而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，然后將排放剩余的污泥，從而達到除磷的目的。采用AA/O微曝氧化溝工藝，所使用的設(shè)備比較少，相應(yīng)的技術(shù)風(fēng)險較低，維修過程也比較簡便。這種工藝最大的特點就是，可以使氧化溝設(shè)計的有效水深達到5米以上，可以大幅縮減相關(guān)的投資費用，而且還能降低能耗、節(jié)省運行費用。采用這種工藝可以產(chǎn)生更少的污泥量，進一步降低去除污泥所需要的費用。

CAST工藝。CAST屬于間歇式反應(yīng)器，這種反應(yīng)器在內(nèi)部一般是按照曝氣、非曝氣階段來不斷進行循環(huán)的。通常CAST工藝是在一個池子中，可以將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程相結(jié)合的一種工藝。這種工藝最大的特點就是不需要建設(shè)初沉池和二沉池，所以這種工藝建設(shè)費用低，占地面積小。反應(yīng)池內(nèi)濃度梯度比較大，可以對好氧、厭氧進行交替，從而能夠?qū)ξ勰嗯蛎浧鸬胶芎玫囊种谱饔?，提高自動化程度，如圖1所示。

通過對圖1的分析可以直觀看到，不論是采用AA/O微曝氧化溝工藝，還是采用CAST工藝，從工藝處理效果來看，都能達到處理效果。如果與污水特點相結(jié)合，經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn)，AA/O微曝氧化溝工藝更勝一籌。采用這種工藝，其運行效果會更加穩(wěn)定可靠，在運行調(diào)節(jié)過程中也更加靈活，運行風(fēng)險小，設(shè)備維修時也相對簡單。

2 除磷工藝比選

在采用生物脫氮除磷工藝時，主要是以生物除磷為主，并增加相關(guān)的化學(xué)輔助除磷。一般具有生物除磷效果的工藝，可以達到75%～85%的TP去除率，出水TP≤1.0 mg/L[1]。因此，以生物除磷為主，并增加化學(xué)輔助除磷單元，是使出水總磷指標(biāo)穩(wěn)定達標(biāo)的最佳之選?？梢詫⒒瘜W(xué)輔助處理工藝分為三種投加工藝，分別為前置投加工藝、同步投加工藝和后置投加工藝。如果采用前置投加工藝，其優(yōu)點就是能夠降低污水中的有機物濃度，有利于構(gòu)筑物改造。但是針對南方生活污水有機物不高的特點，采用這種方法就不合適。如果采用同步投加工藝，往往硫酸鹽的回收相對比較困難，而且在厭氧狀態(tài)下，污泥中的磷會再次釋放出來[2]。由此可以看出，前置投加工藝和同步投加工藝，都不適用于要采用的除磷工藝。那么，后置投加工藝就具有明顯的可操控性。采用后置投加工藝，對于后續(xù)磷的回收也是非常便利的。因此，通過分析，筆者更加推薦在除磷工藝上采用后置投加工藝。

3 深度處理過濾工藝比選

纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝。該工藝最關(guān)鍵的核心裝置就是過濾轉(zhuǎn)盤。過濾轉(zhuǎn)盤上面包裹著濾布，其是由許多塊扇形組成的一種插拔式結(jié)構(gòu)。在其工作過程中，相應(yīng)的電機能夠帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。水流經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤的濾盤能夠?qū)⑶逅湍嗨M行有效分離。分離之后的泥水和清水就可以分別進入它們所在的區(qū)域。在實際運行中可實現(xiàn)連續(xù)過濾，進水水質(zhì)SS≤20 mg/l，瞬時峰值可達到80 mg/l;占地面積小，僅為V形濾池工藝的l/8;反洗水量小，與處理水量的比≤l%，實際工況下反沖洗間隔時間一般為2 h，每個濾盤的沖洗時間為1 min～2 min，因此反洗水量可以比較均勻地返回到前處理系統(tǒng)，不會對前處理工藝產(chǎn)生影響;總裝機功率低，運行費用低。水頭損失小，微濾布過濾機一般為0.2 m～0.3 m[2]。纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝系統(tǒng)相對比較簡單，在運行管理方面更便于維護，而且運行成本也比較低。并且在實際運行過程中效果穩(wěn)定，過濾的水質(zhì)好且過濾面積大，能夠承受一定的沖擊負荷。

V形砂濾池工藝。在使用V形砂濾池工藝過程中，一般會采用石英砂作為過濾介質(zhì)，這樣才能夠保證粒徑和濾料的厚度都比原來的級配濾料大，才能夠使相應(yīng)的過濾效果增強，過濾后的水質(zhì)更好，也會延長反沖洗周期。在采用V形砂濾池工藝時，是通過氣、水聯(lián)合沖洗方式，確保砂層的全面沸騰，避免濾池產(chǎn)生積泥和死角。

通過比較會發(fā)現(xiàn)，V形砂濾池的缺點在于占地面積比較大，如果項目占地面積比較緊缺的話，不適合選擇此項工藝。而對于進行過大量實際案例運行的纖維轉(zhuǎn)盤濾池，可以將其推薦為首選工藝。

4 運行效果分析

對某污水廠2020年下半年的運行狀況結(jié)果進行分析，水質(zhì)指標(biāo)如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

由圖2、圖3、圖4、圖5可知，污水廠出水可完全滿足GB 18918《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）的第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。2020年6月至12月，共處理水量475萬t，耗電131萬kWh，外運泥餅1 435 t，消耗PAM 1.75 t，PAC 266 t。經(jīng)核算，本工程的直接運行成本為0.51元/t[3]。

采用AA/O微曝氧化溝工藝。由于這項工藝技術(shù)比較成熟，在運行過程中比較穩(wěn)定，同時需要承擔(dān)的技術(shù)風(fēng)險小，設(shè)備維修簡單，因此相應(yīng)的運行管理也比較方便。從運行效果上來看，可以推選此項工藝。

后置投加工藝，由于具有明顯的可控性，對于后續(xù)磷的回收非常有利，所以值得推薦本項工藝。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝，由于其出色的處理效率，能夠保證水的質(zhì)量以及穩(wěn)定性，并且相關(guān)運行費用低，設(shè)備在管理方面也非常簡便，而且還可以節(jié)省占地面積，在實際運行案例當(dāng)中值得推薦本項工藝。

5 結(jié)語

總而言之，在對污水處理廠處理工藝的比選過程中，筆者對我國現(xiàn)有工藝及處理能力進行了一些分析，最終確定了幾項值得推薦的處理工藝技術(shù)路線。這對于今后污水廠的升級改造工程具有一定的價值。筆者明確了處理工藝的選擇對于城市污水處理廠的運行是非常重要的，需要加以重視，并在今后的比選過程中進行更加深入的科學(xué)分析和研究。

參考文獻

[1] 周瑋，柯超，袁康，等.基于層次分析法的某污水處理廠工藝擇優(yōu)[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報，2020（4）：23-26.

[2] 周麗穎，仲崇川，張云霞，等.開封東區(qū)污水處理廠升級改造[J].中國給水排水，2016，32（16）：103-106，110.

[3] 薛永強，湯兵，區(qū)岳州.A/A/O微曝氧化溝處理城市污水的工程設(shè)計[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2006（1）：128-130.