某地下式污水处理厂二级生物处理工艺的筛选研究

吕孟

摘 要：根据工程确定的进水水质情况及出水水质要求，污水二级生物处理工艺宜采用生物脱氮除磷处理工艺。依据活性污泥工艺、生物膜工艺及膜生物反应器3大类生物工艺的特点，在满足地下式布置要求的前提下，结合工艺能耗、运行费用、操作管理等方面，选择切实可行且经济合理的生物处理工艺，是实现整个污水处理厂最佳工艺方案的保障。

关键词：二级生物处理 活性污泥 生物膜 膜生物反应器

中图分类号：X799 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0088-02

Screening Research of Secondary Biological Treatment Technology Inthe Underground Sewage Ttreatment Plant

Lv Meng

（Changfeng County Environmental Monitoring Station in Anhui， Hefei Anhui， 230000， China）

Abstract： According to assured the water quality condition and water quality requirements in the project， sewage secondary biological treatment process used biological denitrification and phosphorus removal processappropriately. Based on the characteristics of three types of biological process， including activated sludge process， biofilm process and membrane bioreactor， on the premise of meet the requirements of the underground type， combined with the process energy consumption， operation cost， operation management， etc.， choosed the feasible and economic and reasonable biological treatment process. This ensured optimum process scheme is to implement in the entire sewage treatment plant.

Key Words： Secondary biological treatment； Activated sludge； Biofilm； Membrane bioreactor

國外的地下空间发展已经历很长时间，地下污水处理系统和排水取得了较大发展[1]。我国大陆地区目前拥有的地下污水处理厂绝大部分规模较小，大规模的污水处理厂仍以地上式为主，但地下污水处理厂的建设符合我国的国情，适合向地下空间拓展的发展方向。该文介绍的污水处理厂为地下水处理设计，通过比较流行的二级污水处理工艺，选择出适合的污水处理工艺，用较少投资，有利于污水处理厂的管理、运行、维护，使出水水质符合标准。

1 污水二级生物处理工艺的选择

根据工程确定的进、出水水质和要求，二级污水处理工艺宜采用生物脱氮除磷处理工艺。根据构建物的组成方式、运行操作方式及运行性能的不同，分为活性污泥、生物膜和膜生物反应器3大类。

活性污泥处理工艺主要有3个类型：（1）氧化沟；（2）A/A/O厌氧/缺氧/好氧活性污泥法；（3）序批式反应器（SBR）。生物膜法工艺主要是曝气生物滤池工艺（BAF）和移动床生物膜（MBBR）工艺。下面分别介绍以上污水处理工艺的特点，并进行比较。

2 生物脱氮除磷工艺介绍

2.1 活性污泥处理系列工艺

（1）氧化沟。

氧化沟处理工艺是利用一种封闭的沟渠，使混合的活性污泥和污水在其中不断地流动和循环。经过长期应用，该工艺已在曝气池的结构、装置、适用范围、运行方式、处理规模等方面取得了较大发展。目前在国内外应用较多的氧化沟有：卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟[2]。

（2）A/A/O工艺系列。

传统意义上的A/A/O工艺是厌氧/缺氧/好氧活性污泥法，通过厌氧-好氧、缺氧-好氧环境的交替变化来完成除磷脱氮的效果。该工艺主要是利用厌氧池除磷，缺氧池脱氮。

该工艺的特点各处理单元界线清晰、功能明确，只要碳源充足，就可达到较好的除磷脱氮效果。

为克服传统A/A/O方法存在的上述缺点，演化出多种改良处理A/A/O工艺，例如A-A/A/O工艺、多点进水倒置A/A/O工艺、UCT工艺、MUCT工艺等[3]，在这里就不一一赘述了。

（3）SBR工艺系列。

SBR也属于活性污泥法的一类，但在运行操作方式上有较大差异。它的整个过程的操作单元都是间歇式。SBR工艺最大的特点是处理构筑物少，节约构筑物面积和连接的管道，对水质、水量的变化具有很强大的适应性。该工艺缺点是操作方式频繁变化，不能单纯采用人工管理，因此对管理人员技术水平、设备的仪表的要求比较高，而且空间利用率不高。因而，对于大规模污水处理厂很少采用该工艺[4]。

2.2 生物膜工艺

（1）曝气生物滤池（BAF）工艺。

BAF是一种新型的污水处理技术，在污水处理领域被广泛重视[5]。该工艺按照不同的使用滤料，有2种主要形式：滤料密度小于水的BIOSTYR与滤料密度大于水的BIOFOR，分别由威利雅和得力满公司研发推广使用[6]。

BAF工艺是利用微生物溶解各种有机污染物，使污废水得到处理。其主要优点是占地面积小、出水水质好、氧利用效率高、抗冲击负荷能力强等；缺点是自动化程度高、管理难度大、生物除磷的效果差，且由于需要外加碳源，因此运行成本较高，以及土建施工的要求较高，工序复杂。

（2）活性污泥-生物膜复合工艺（HYBAS）。

复合式工艺是一种生物膜与活性污泥的复合（集成） 工艺[7]。在国外，复合式生物处理系统已研究多年了，该工艺是将活性污泥与生物膜工艺有机结合在一起，它兼有A2/O活性污泥工艺和流动床生物膜（MBBR）工艺两者的优点，将两者有机结合在同一工艺池中，具有污泥龄长、池容小、占地省、出水水质好和运行稳定的特点。

2.3 膜-生物反应器（MBR）工艺

膜-生物反应器[8]（MBR）是利用膜分离代替泥水重力沉降分离过程，其主要特点是出水水质好、占地面积小、抗冲击能力强、运行稳定、便于自动化控制。

3 污水二级生物处理工艺比较

综上所述，从案例和处理效果上看，上述的污水处理工艺均能满足要求，但在投资、运行成本、占地、运行管理等方面存在一定的差异。各处理工艺系列的特点比较见表1。

4 结语

综合考虑该工程处理规模、设计进出水水质、投资成本和操作管理难度等多方面因素，结合该项目地下式布置的布置方式，将选择应用较为广泛、出水水质稳定、运行成本较低但占地相对较大的A/A/O工艺系列和出水水质好、占地小、便于构筑物集成布置但运行成本较高的MBR工艺作为该工程二级生物处理的比选方案。

参考文献

[1] 包太，朱可善，刘新荣.国内外城市地下污水处理厂概况浅析[J].地下空间，2003，23（3）：335-339.

[2] 于静洁，邓宏，郑淑平，等.氧化沟工艺应用研究进展[J].工业水处理，2013，33（6）：1-5.

[3] 吴若愚，李勇，陈宇，等.改进A2/O工艺的研究现状与进展[J].环境科技，2009，22（2）：86-89.

[4] 赵耘挚，刘振鸿.SBR工艺脱氮除磷研究进展[J].中国给水排水，2000，19（3）：33-36.

[5] 崔福义，张兵，唐利.曝气生物滤池技术研究与应用进展[J].环境污染治理技术与设备，2005，6（10）：1-8.

[6] 王舜和，郭淑琴.不同功能曝气生物滤池的设计要点[J].给水排水，2008，34（11）：47-52.

[7] 廖足良.采用HYBASTM工艺升级改造传统活性污泥工艺[J].中国给水排水，2006，22（12）：21-25.

[8] 林丰，张林生.MBR脫氮工艺的研究进展[J].污染防治技术，2003，16（4）：42-47.