利用倒置A2/O进行污水处理的研究

李列波

(广州市环境监测中心站，广东 广州 510030)

随着水体富营养化问题日益严重，国家对氮磷排放要求日益严格，对绝大多数不具备脱氮除磷功能的城市污水处理厂进行升级改造成为亟待解决的问题，同时我国污水厂普及率相当低，特别是在中小城镇，需要新建很多座具有同步脱氮除磷的污水处理厂，因此研究污水的同步脱氮除磷工艺具有重要意义。

1 工艺特点

倒置A2/O工艺是对常规A2/O工艺的改进，因此该工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺及生物除磷工艺的结合。在厌氧段，聚磷菌释放磷并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过反硝化作用转为氮气逸出，从而达到脱氮的目的；而好氧段一方面降解有机物，另一方面将氨氮及由有机氮氨化成的氨氮通过生物硝化作用转为硝酸盐。

2.规模及水质

污水处理厂设计进出水水质见表1。

表1 污水处理厂设计水质

3.工艺流程

污水处理工艺流程如图1所示。

来自市政管道的生活污水经粗格栅进入处理前端提升泵房的集水池，提升泵将污水提升至细格栅及旋流沉砂池，去除主要生活垃圾和相对密度大于1.0的杂质后，污水流入缺氧池，和大量好氧池回流混合液以及沉淀池回流的污泥混匀，进行有机物的去除以及反硝化脱氮处理。随后流经厌氧池，进一步去除有机物质，完成聚磷菌释磷，并贮备能量。厌氧池流出的废水进入曝气好氧池内，在此完成硝化反应以及聚磷菌的过量吸磷，水中的有机物被活性污泥吸附氧化分解，部分转化为新的微生物菌胶团，并得到进一步的分解。净化后的废水在平流沉淀池内完成活性污泥与处理完的上清液的分离，污泥得到浓缩，排放剩余污泥的同时给生化工艺前端补充大量流失的活性微生物，最后澄清的处理水经次氯酸钠消毒，再次通过斜管沉淀后直接排放至水体。

4 主要构筑物设计参数

4.1 粗格栅与进水泵房。粗格栅与进水泵房合建。圆形内径14.0m，池深16.3m，粗格栅井设置回转式机械格栅除污机2台，格栅渠道宽度1.0m，栅条间隙20mm，安装角度为84°。进水泵坑内设潜污泵4台，变频调节，2用 2 备，体积流量 1500m3·h-1、扬程 20m、功率110kW。

4.2 细格栅渠与旋流沉砂池。细格栅与旋流沉砂池合建。细格栅渠设置2台回转式格栅除污机，格栅宽度1.2m，栅条间隙3mm，过栅流速为1.06m·s-1，安装角度为60°。旋流沉砂池共2座，反应池直径 3.65m、深2.05m，池内有效水深3.7m，储砂池深1.7m，采用罗茨风机通过气提抽砂。

4.3 缺氧池、好氧池Ⅱ段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化处理段设计BOD5 污泥负荷 0.074kg·kg-1·d-1，污泥龄20.4d。缺氧池与好氧池Ⅱ段、平流沉淀池及斜管沉淀池合建。

缺氧池平面尺寸为 58.0m×22.0m、深6.7m，有效水深6.3m，有效容积7762m3。设计MLSS的质量浓度3500mg·L-1，HRT为2.66h。设低速推流器4台，功率4kW，叶轮直径2.5m、转速34r·min-1；设内回流泵4台，流量体积为2340m3·h-1，扬程1.3m，功率15kW，可变频调节。

好氧池Ⅱ段平面尺寸为58.0m×20.0m、深6.5m，有效水深6.0m，设计污泥质量浓度为有效容积7762m3，设计 MLSS的质量浓度3500mg·L-1，HRT为2.30h。

4.4 厌氧池。与好氧池I段合建，共2组4座池。

厌氧池单座平面尺寸为22.0m×8.95m，池深6.8m，有效水深5.8m。单座池内设搅拌器2台，功率4.9kW。厌氧池设计MLSS的质量浓度为 3500mg·L-1，HRT为1.57h。

5 运行参数

污水厂改扩建工程试运行期间，平均处理水量为46kt·d-1，生化池内污泥的质量浓度保持在2500～3000mg·L-1。污泥沉降比为12%～20%，曝气池DO的质量浓度控制在1～2mg·L-1，污泥内回流比100%，外回流比为50%，生化处理段总HRT达18h，脱水污泥产生量约20t·d-1，实际污泥龄约为25d。

5.1 运行水质

污水厂于2009年9月29日开始通水调试，利用一期工程运行的良好基础，改扩建工程很快完成污泥的培养，11月13日，通过环保局的试运行审批，试运行期间，出水水质稳定达到GB18918－2002的一级B排放标准。主要监测的水质数据如表2所列。

表2 污水处理厂试运行期间水质

5.2 经济分析

污水处理厂一期工程投资5200万元，二期改扩建工程投资6508万元，总处理水量为70kt·d-1，污水处理服务费为 0.86元·t-1。试运行期间实际进水水量达不到满负荷处理要求（46kt·d-1），通过加强运营管理，在确保出水达标的基础上，不断节能降耗，节约生产成本。水处理电耗为0.18kWh·t-1，电费价格按0.78元·kWh-1计，则电耗成本为0.1404元·t-1；水处理消毒药剂成本为0.0110元·t-1，污泥絮凝剂成本为0.0131元·t-1；耗用自来水成本为0.0029元·t-1，污泥处置成本按0.0297元·t-1计，则污水厂处理每吨水直接生产成本为0.1971元。由此可见，倒置A2/O工艺运营成本比较低。

结语

倒置A2/O工艺的成功应用，说明该工艺是符合我国城镇生活污水处理的工艺方式，不但有机物质去除率高，而且脱氮除磷效果良好。该工艺处理生活污水，只要参数设计合理，工艺操作恰当，生化系统运行稳定，在类似进水水质条件下，出水可以稳定达到GB18918－2002的一级B排放标准，对其它城镇生活污水污染治理具有很好的参考价值。

[1]张波.高廷耀，倒置A2/O工艺的原理与特点研究[J.]中国给水排水，2000，16.

[2]王凱军.賈立敏，城市污水生物处理新技术开发应.