A2/O 复合工艺处理城镇污水工程实例

蔡 强 岳秀萍 赵朋飞

0 引言

近年来我国小城镇污水处理厂大量兴建，小城镇污水厂主要特点是规模小，污水的日变化量和时变化量波动较大，水质波动也较大;工业废水的流量和浓度是造成水厂的冲击负荷的主要影响因素。另外，对于合流制排水管网，在雨季来临时也会对污水处理厂的正常运行造成很大的影响。

复合式生物膜—活性污泥复合工艺是一种很高效的污水处理工艺，近年来国内外学者对其进行了大量研究和探索，确认它是在传统的同步脱氮除磷工艺基础上，通过向生物反应池内各区装填生物膜载体，可使悬浮态生长的活性污泥絮体与附着态生长的生物膜共存于一个生物反应池内。A2/O复合工艺就是在A2/O反应器基础上，在缺氧区和好氧区填入生物膜载体，实现生物膜与活性污泥絮体的共存。该工艺的特点是各区的处理功能明确，反应器中单位体积的生物量大，占地少，投资少，运行费用低，有较好的抗冲击负荷能力，可以实现同步脱氮除磷的能力，较易维护和管理，是一种适合于中小型城镇污水处理厂的工艺。

1 工程概况介绍

采用A2/O复合工艺的山西省某县污水处理厂建于2009年8月下旬，设计处理能力1万m3/d，一期处理能力为5 000 m3/d，总占地面积1.5万m2，经过一年的运行，处理效果较为稳定，出水水质良好。

1.1 工艺流程

工艺流程见图1。

1.2 构筑物及设备

1)格栅。格栅均采用回旋式。

2)污水提升泵房1座，内置4台污水泵(3用1备)。水泵额定流量为200 m3/h，额定扬程10 m。

3)沉砂池与砂水分离间。

4)A2/O复合生物反应器。设计参数为:水力停留时间为10.4 h，悬浮污泥浓度为3 500mg/L，好氧段悬浮污泥泥龄为7.22 d，BOD5填料去除负荷0.7 kg BOD5/(m3·d)，氨氮填料接触负荷0.45 kg NH4-N/(m3·d)。缺氧段、好氧段填充弹性填料，填料布设在填料框架上，缺氧段填料517 m3，好氧段填料741 m3，填料尺寸为外径×单丝直径为150 mm×0.45 mm，有效长度1.5 m。曝气设备采用微孔曝气系统。

5)二沉池2座，设计表面负荷0.81 m3/(m2·h)。

6)消毒池1座，采用二氧化氯消毒，设计接触时间33 min。

7)清水池1座，容积为330 m3。

8)污泥池1座，总容积183.6 m3，内设污泥回流泵3台(2用1备)，250 m3/h;剩余污泥泵2台，85 m3/h(1用1备)。

9)污泥脱水机房1座，内设2台转筒浓缩带式脱水机(1用 1备);污泥脱水药剂采用聚丙烯酰胺(PAM)，设自动加药装置2套(1用1备)，加药装置由溶药箱、搅拌机、计量泵组成。

10)鼓风机房1座，内设4台鼓风机(3用1备)，曝气鼓风机设变频装置1套。可以根据进水水量水质，调节运行鼓风机的台数，或者变频来控制供气量，以调节溶解氧。

2 运行效果及分析

2.1 有机物的去除效果

在一年多的运行中，水厂进水BOD5为74 mg/L～323 mg/L，COD为154 mg/L～818 mg/L，运行结果表明，A2/O复合工艺对有机物的去除能力非常可靠，可以保证良好稳定的BOD5，COD去除效果，如图2所示。

由图2可见，8月～11月期间，出水COD，BOD5基本保持在50 mg/L，10 mg/L以下，COD和BOD5去除率平均为90.13%和93.23%。10月下旬后，出水COD和BOD5有所升高，但仍能稳定达到一级A标准。

2.2 脱氮与除磷效果

2.2.1 氨氮和总氮的去除

在一年多的运行中，水厂进水TN为28 mg/L～72 mg/L，NH3-N为22 mg/L～58 mg/L，运行结果表明，A2/O复合法脱氮能力较好，如图3所示。

如图3所示，8月～10月期间，出水中TN，NH3-N浓度可分别稳定在10 mg/L，5 mg/L以下，TN，NH3-N去除率在80%，90%以上，可稳定达到一级A排放标准。在11月，随水温降低到5℃左右，A2/O复合法脱氮能力有所下降，出水TN，NH3-H不能稳定、连续地达到一级A排放标准。

2.2.2 总磷的去除

运行结果表明，A2/O复合法对总磷的去除作用不是很明显，在进水TP为2 mg/L～7 mg/L范围，出水中TP基本在1 mg/L～2 mg/L范围内。

分析原因如下:

1)泥龄长，运行中优先去除有机物和脱氮，为了满足硝化作用所需的泥龄条件，控制悬浮污泥龄大于35 d;

2)厌氧段NO3-N浓度较高。温度的变化对A2/O复合法去除磷的能力并没有较大影响。

3 结语

A2/O复合法适用于处理小城镇污水，经过一年的运行表明，A2/O复合法对碳、氮污染物均有良好的处理效果，出水COD，BOD5，TN和NH3-N可以达到GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级排放标准，TP能达到二级排放标准。该工艺对COD，BOD5，NH3-N，TN和TP的去除率分别可达到90.54%，93.23%，91.12%，81.61%，56.95%。

［1］ 任南琪，董晶颞，王秀蘅.北方中小城镇的污水排放现状与推荐处理技术［A］.2005年首届中国城镇水务发展战略国际研讨会论文集［C］.2005.

［2］ 田文龙，刘瑶环.我国污水处理事业现状和发展趋势［J］.中国科技信息，2006，3(A):110-111.

［3］ Wang B Z，Li J，Wang L.Mechanism of phosphorus removal by SBR submerged biofilm system［J］.Water Research，1998，32 (9):2633-2638.

［4］ 刘 硕，王宝贞，王 琳.复合式生物膜—活性污泥工艺处理城镇污水工程实例［J］.给水排水，2006，32(8):28-32.

［5］ 刘 雨，赵庆良，郑兴灿.生物膜法污水处理技术［M］.北京:中国建筑工业出版社，2000.

［6］ 王晓英，杨昌柱，濮文虹，等.复合式生物反应器硝化反硝化性能研究［J］.环境科学与技术，2007，30(6):15-16.