低温条件下采用改良A2/O ＋深度处理工艺污水处理效果

2014-12-02尤会春

建筑与预算 2014年5期

关键词：厌氧池硝化碳源

尤会春

（大连经济技术开发区排水管理有限公司，辽宁大连 116600）

1 A2/O 工艺与改良A2/O 工艺比较

1.1 A2/O 工艺

A2/O 工艺早在20世纪70年代，由美国的一些专家在厌氧—好氧（A/O）工艺的基础上开发的污水处理工艺，旨在能同步去除污水中的氮和磷［1］，是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。

A2/O 工艺流程如下：

在A2/O 工艺中，厌氧池主要用于生物除磷，缺氧池主要用于生物脱氮反硝化，好氧池主要用于生物脱氮硝化和进一步氧化分解有机物。污水中的碳源物质（B O D）先进入厌氧池，与回流的含磷污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的有机物被聚磷菌吸收，并以PH B 的形式贮存在体内，使污水中B O D 浓度下降［2］；混合液进入缺氧池后反硝化菌利用其它可能利用的碳源进行反硝化，将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入大气中，达到脱氮的目的，但磷几乎不变；混合液进入好氧池后有机物被进一步氧化分解，硝化菌完成硝化过程，聚磷菌则在利用废水中残留有机质的同时，主要通过分解其体内贮存的PH B 所放出的能量维持其生长，并过量摄取污水中的溶解态磷，磷的去除最终是通过排除二沉池的富磷剩余污泥完成的［3］。

1.2 改良A2/O 工艺

由于A2/O 工艺生物脱氮效率不可能达到100%，一般情况下不超过85%，出水中总会有相当数量的硝态氮，这些硝态氮随回流污泥进入厌氧池，将优先夺取污水中易生物降解有机物，使聚磷菌缺少碳源，失去竞争优势，降低除磷效果。在进水碳源（B O D）不足情况下，这种现象尤为明显，针对此情况又开发了改良A2/O 工艺。

改良A2/O 工艺是在普通A2/O 工艺前增加一前置反硝化段（厌氧/缺氧调节池），全部回流污泥和10%～30%（根据实际情况进行调节）的水量进入厌氧/缺氧调节池中，剩下90%～70%的水量进入厌氧池。主要目的是利用少量进水中的可快速分解的有机物作碳源去除回流污泥中的硝酸盐氮，从而为后序厌氧段聚磷菌的磷释放创造良好的环境，提高生物除磷效果［4］。

改良A2/O 工艺流程如下：

改良A2/O 工艺可以合理分配和充分利用碳源，在保证生物脱氮的基础上，获得较好的除磷效果。在厌氧——缺氧——好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，不易发生污泥膨胀，污泥中磷含量较高。在改良A2/O 生物池设计上增加多点进水、多点内回流，改善了脱氮和除磷之间对碳源和环境的竞争关系［5］，提高了工艺的灵活性，通过调节混合液回流泵使内回流比达到200%甚至更高，以实现提高总氮去除率的目的［6］。

改良A2/O 工艺特点是抗冲击能力强、构造简单、控制复杂性小、还可以从很大程度上解决脱氮和除磷所固有的矛盾。厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和各类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮和除磷的功能；原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池，这样可以根据水质特点以及对污水脱氮除磷的要求，对进水分配比进行灵活调节，同时兼顾脱氮和除磷［7］。

2 北方城市污水处理厂采用改良A2/O ＋深度处理工艺实例

大连开发区污水处理二厂地处中国北方城市大连市区北部，冬季水温较低，最低达6℃。根据辽宁省D B 21/1627-2008《污水综合排放标准》的要求，大连开发区污水处理二厂工艺升级改造工程于2010年8月开工建设，2012年6月完工，生物处理采用改良A2/O除磷脱氮工艺，深度处理采用机械混合池+高密度沉淀池+微滤机+紫外线消毒工艺，规模为8万吨/日，占地面积12.5万平方米，服务面积约为27平方公里，出水水质执行一级A 标准。

2.1 预处理

拆除2座钟式沉砂池，新建1座细格栅间及曝气沉砂池，有利于提高后续生物池进水中的碳源，减少杂质对生物池运行的影响。更换2台粗格栅，粗格栅采用旋转式固液分离机，格栅间隙15mm。5台进水泵，采用离心式潜水泵，更换其中2台，潜水泵扬程13.4m、电机功率55kw。新建细格栅间平面尺寸15m×11.5m，分上下两层。设2台细格栅，格栅间隙15mm。新建1座带除油、除浮渣功能的曝气沉砂池，替代原有的2座钟式沉砂池。曝气沉砂池平面尺寸22.85m×11m。曝气沉砂池分两格，停留时间5.5min。

2.2 二级处理

将原有的2座A2/O 除磷生物池改造为2座好氧生物池，拆除原有的2座初沉池，在该位置新建2座厌氧/缺氧调节池、厌氧池、缺氧池，形成2套改良A2/O生物池。新建的2座厌氧/缺氧调节池、厌氧池、缺氧池其平面尺寸82m×43m，有效水深6m，每座池分为两组，共8格，每格内设有1台潜水推进器。改造后的生物池曝气还延用原有的5台鼓风机和空气管路系统。

在预留地新建2套改良A2/O 生物池，其平面尺寸150m×61m，有效水深7m，生物池分两组，每组分为厌氧/缺氧调节池、厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧/缺氧调节池、厌氧池、缺氧池均设有1台水下推进器；好氧区设有管式曝气系统；好氧及缺氧泥龄17d，污泥浓度4300mg/l，污泥负荷0.070kgB O D 5/kgM LS S.d，容积负荷0.300kgB O D/m3.d，总名义停留时间30.21h。新建鼓风机房供新系统使用。平面尺寸30m×14m，鼓风机房内设有4 台多级离心鼓风机，3用1备。鼓风机压力8m、电机功率220kw。

新建1座加碳间，加碳间用于进水碳源不足时向生物池补充碳源，投加点设在新、老系统生物池的缺氧段。碳源采用乙酸钠（CH 3CO O Na）固体。

2.3 深度处理

拆除1座加氯间、加药间和1座提升泵房和接触池。新建1 座净水间。平面尺寸35m×49m+35m×35m。净水间内设有4 座机械混合池，每座混合池分为两格，每格内设有1台快速混凝搅拌器，搅拌器配有调频装置，混合时间120s；4 座高密度沉淀池，每池由1个机械絮凝池和1个浓缩／斜管沉淀池组成。絮凝时间13min，斜管上升流速8.1m/h；3座微滤机池，单池尺寸10.6m×4m×3.4m（水深），每座池设有1台微滤机、3台反冲洗水泵及1台控制柜，总过滤面积705.6m2，滤速6.4m/h，孔径10um，规格为φ3m，单片有效过滤面积12.6m2，盘片数14 片；采用2个紫外线消毒槽，每个槽内设有一个模块组，每个模块组含有11个模块，每个模块8根灯管，共176根低压高强紫外灯管。另外还设有2个配电中心、1个控制中心、2套自动水位控制系统、2个水位传感器等，紫外线穿透率≥60%，模块数为2个，总功率44kw。

2.4 污水处理效果

根据气象台统计：大连2013年冬季1月份最低气温-13℃，最高气温4℃；夏季7月份最高气温31℃、最低气温21℃；截至到2014年3月，升级改造后的大连开发区污水处理二厂已运行22个月，出水水质均达到一级A 排放标准。2013年冬季1月份进水、出水水质及去除率（见表1），夏季7月份进水、出水水质及去除率（见表2）。

从表1 和表2的比较可以看出，冬季受低温影响，S S、CO D Cr、T P 和B O D 5去除率变化不大，T N和NH 3-N去除率比夏季偏低，但仍有较高的去除率，出水水质均达到一级A 排放标准。

设计进出水水质（见表3）和实际进水出水水质（见表4）对比表明，改良A2/O ＋深度处理工艺在北方低温的大连开发区污水处理二厂收到了良好的效果。