污水处理厂脱氨氮技术改造工艺分析

郑瑞华

【摘 要】 某污水处理厂工艺改造将初沉池改为缺氧池，并与原有氧化沟串联，原氧化沟出水处增加内回流系统，将在氧化沟内已硝化的混合液回流到缺氧池前端，以扩大生化池容积，增加污泥龄。该改造工程经过三年多的运行表明，出水氨氮稳定达1.5mg/l以下，具有一定的推广应用价值。

【关键词】污水处理厂 技术改造 污泥龄 脱氨氮

某污水处理厂于2002年5月建成投产，设计规模为8万吨/日；处理工艺为普通活性污泥法氧化沟池型工艺，当时设计出水标准为老标准二级，原有处理工艺对NH3-N没要求。改造后出水氨氮达到国家一级A标准。污水处理厂在充分利用原有处理设施的基础上于2008年10月进行工艺改造，2009年3月份出水氨氮达到国家一级A标准并顺利通过环保验收，运行稳定可靠。

1 工程改造

1.1 设计进水水质及出水要求

本次改造出水要求NH3-N达到GB18918-2002一级A标准，其它一级B标准。2008年1-3月实际平均进水及平均处理出水水质如表1。

1.2 改造工艺确定

为使NH3-N和TN达标，改造原有生化处理工艺。改造工艺取消初沉池，以便保留原水碳源用于反硝化；应扩大生化池容积，以增加污泥龄；应增设缺氧池以利反硝化；应在好氧区增加充氧量，以利NH3-N硝化。本次工艺改造将初沉池改为缺氧池和原有氧化沟串联，原氧化沟出水处增加内回流系统，将在氧化沟内已硝化的混合液回流到缺氧池前端，使硝化液在丰富碳源情况下反硝化，实现脱氮。在氧化沟内增加转碟曝气机，以增加充氧量，促进NH3-N硝化。仍利用原有二沉池及回流污泥泵站，只是二沉池的回流污泥回流到缺氧池前端。

1.3 改造工程工艺设计

改造工程主要包括：初沉池改为氧化沟，拆除池内的刮泥机等，沟内安装浮动式表曝机和潜水搅拌机。每组氧化沟增加一台浮动式表曝机，以满足氨氮硝化的需氧量。每组氧化沟出水堰附近新建内回流泵站集水池，每池内安装潜水轴流泵3台（2用1备），共安装12台，其作用为将混合液回流到缺氧池。增加二氧化氯消毒系统，即增加加氯间及消毒接触池。其余设备仍按现状运行。

（1）设计流量。日平均旱季设计流量：Q=80000m3/d，总变化系数Kz=1.3。缺氧池（原初沉池）设计水量均按旱流量计算，即Q=8万m3/d。其他工艺参数：水温T=12℃；yt=0.9；MLSS=4500mg/l；MLVSS/MLSS=0.45；Kde20℃=0.05kgNO3-N/kgMLSS.d。原4组氧化沟总容积18916m3，作为好氧区容积不够，故初沉池改造需将其中一部分作为好氧区。在冬季低温时MLSS应为5000mg/l。好养区的污泥BOD5负荷：FNSS=0.118Kg.BOD5/Kg.MLSS.d，FNVSS=0.236Kg.BOD5/Kg.MLSS.d。

（2）初沉池改造计算。 如将原初沉池改造为缺氧池，其总容积为8532m3，此次一期改造以硝化NH3-N为主要目的，可不满足完全反硝化的缺氧容积。当后期需要控制出水总氮时，可在三级处理曝气生物滤池中解决。为此，本期将原初沉池改造成具好氧/缺氧的氧化沟，三沟各安装一台曝气机，可形成3个A/O的串联，仍能发生部分反硝化反应。

（3）实际污泥龄核算。不增加缺氧区池容时，氧化沟总容积V=27664m3。实际污泥龄：Θco=0.5×V×X/ΔX=13.72d，满足要求。原氧化沟充氧量核算。需氧量计算。按达一级排放A标准，计算去除BOD5，NH3-N和除氮的需氧量，核算原氧化沟内安装的转碟曝气机是否满足要求。原转碟曝气机充氧量和应增加的充氧量。标准总需氧量：1388kg.O2/h，每组氧化沟内已安装4台转碟曝气机，每台标准充氧量43.2kg.O2/台.h，16台转碟曝气机已有充氧量为691.2 kg.O2/h，尚需增加696.8 kg.O2/h的充氧设备。

（4）将原初沉池改造成缺氧池。将原初沉池改造成缺氧池，使三条沟串联。沉砂池来的原污水（4.0万m3/d）和由新建内回流泵站送来的混合液（12万m3/d，内回流比300%）混合，先进入东沟，再进中沟，后进西沟，在西沟原出水堰溢出至原氧化沟。三沟进水端中部分别安装一台曝气机和潜水搅拌机。

（5）曝气设备确定。氨氮硝化需增加充氧量696.8kg.O2/h，和一期工程现有曝气设备的充氧能力相当。经多方考察并根据本工程实际，最终确定采用海神曝气机，安装在由原初沉池改造成的缺氧池和老氧化沟内，共安装10台，每台37.5Kw，充氧量94.5kg.O2/h。

2 改造后的处理效果

工程改造后，各项出水指标大为改观，效果显著。2009年3月-2013年12月实际平均进水及平均处理出水水质如表2。

不难看出，改造后的氨氮出水水质远远优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准，出水总磷、总氮也优于一级B标准，达到了设计目标。

3 结语

该工程投入使用五年多来运行稳定，出水氨氮稳定达一级A标准，为淮河流域污染减排发挥了重要作用。

参考文献：

[1]张自杰主编.《排水工程》下册（第四版）.

[2]《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》（CJJ60-94）.

[3]《室外排水设计规范》（GB50014-2006）.endprint