A2O+膜超滤法在城市污水处理厂提标中的分析探究

李萍+陈盈

摘 要：国家发展改革委日前发布的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》提出，到2020年底，我国将实现城镇污水处理设施全覆盖，城市污水处理率达到95%。如何在原有的4 000多家污水处理厂基础上提标扩容，是城镇污水处理厂面临着的首要任务。文章主要以温岭市北城污水处理厂为例，对已改进污水处理工艺进行分析，探索污水处理提标成功的机理及经验。

关键词：A2O工艺 膜超滤 脱氮除磷 硝化 反硝化

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0103-02

温岭市政府“五水共治”3年目标中，在城镇污水处理设施建设方面，计划投资15.6亿元，完成11座城镇污水处理厂新建和扩建工程，新增污水处理能力12万t/d，新建污水官网350 km，实现镇镇有污水处理厂，并全部达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准（简称一级A标准）。为此，温岭城镇污水处理厂的废水排放标准从原来一级B标准要提升为一级A标准，现北城污水处理厂利用PPP模式引入社会资本，率先在原来SBR工艺上进行改造成A/A/O+膜超滤工艺，规模由0.5万m3/d扩容成1.0万m3/d，已通过环保验收，达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的4类标准。2016年浙江省委省政府要求省内所有污水处理厂在2017年底前达到一级A标准，因此北城污水厂的成功经验，对其他城市污水处理有借鉴作用。

1 各种概念

1.1 A/A/Q工艺

AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧—缺氧—好氧法）。生物池通过厌氧段、缺氧段、好氧段3个部分。在好氧段，硝化细菌将流入的氨氮，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解有机物。

1.2 膜分离

从专业化角度出发，膜分离技术开始于20世纪初期，并且在20世纪60年代之后得到快速崛起。其工作原理在于运用膜自身所具有的选择性分离特点，做到对料液的组分分离以及纯化。将膜分离技术与传统形式的过滤方式进行对比，不同之处在于膜能够在相应的分子范围之内实施有效分离。从某种程度上讲，这个过程属于物理过程，一般是不需发生相的变化或者是添加一定量助剂的。膜分离工作中，膜的孔径属于微米级，需要根据孔径之间的差异性，划分成反渗透膜、微滤膜、超滤膜以及纳滤膜等；从材料角度出发，我们可以将其划分成无机膜以及有机膜2种形式。

1.3 膜超滤

超滤主要是將压力作为推动力开展膜分离工作的重要技术之一。其根本目的在于大分子以及小分子之间的分离，膜孔径一般控制在20-1 000 A°。具体超滤工作期间，水溶液将会在相应的压力推动之下，不断流经膜表面，这种情况下，比膜孔小的溶剂（水）或者是小分子的溶质透水膜将会发展成净化液（滤清液），而大于膜孔的溶质或者是溶质集团将会遭到截留，进而随着水流被排出来，最终形成浓缩液。从专业化角度出发，超滤过程属于一个动态化过滤过程，分离活动也是在流动化状态之下进行的。

2 工艺特点

2.1 A2O工艺特点

（1）一般情况下，实际运行期间是不需要进行投药的，所以说两个A段仅仅需要轻微化搅拌就可以，需要坚持不增加溶解氧为度的原则，从而使其运行费用相对较低，已经得到了众多污水处理厂的广泛推广与应用。

（2）实现厌氧、缺氧以及好氧3种环境条件、不同微生物菌群之间的有效配合，可以在一定程度上使其具备去除有机物以及脱氮除磷的作用。

2.2 膜超滤特点

（1）分离效果良好。因膜有着非常强的分离效果，将其与传统形式的沉淀池分离效果进行比较，其效果要远远好于后者，通常情况下，经过出水处理之后的相关悬浮物或者是浊度往往会接近于0，而且大量细菌以及病毒等也会被大面积去除，保证出水能够达到回用标准。

（2）分离能耗相对较低。一般情况下，膜分离的过程都是在常温之下开展的，没有必要进行加热或者是冷却，而且也不会出现相变情况，可以大大节省能耗。

（3）成本相对低廉。随着膜企业规模扩大，生产成本将不断降低，膜技术在市政污水处理的市场份额将显著提升。

3 存在的问题及处置方法

3.1 脱氮

（1）在缺氧池中如COD浓度达不到一个定值，会影响除氮能力，须在缺氧池中投加碳源，提高反硝化脱氮能力。

（2）SBR池改为A/AO池，降低污泥负荷，延长好氧池曝气时间，使氨氮能被充分硝化，从而达到降低出水氨氮浓度。

3.2 除磷

（1）由于反硝过程对PO-P有一定的需求，反硝化滤池进水保持适量浓度的PO-P对维系缺氧微生物生长并确保滤池具有高效反硝化性能极为重要，若反硝化滤池进水PO-P浓度：NO-N浓度小于一定值，则PO-P将成为影响反硝化滤池潜力的限制性因子。因此对于采用深度化学除磷与反硝化滤池联用的工艺，应将反硝化滤池置于深度化学除磷工艺之前。

（2）原SBR工艺在厌氧区之前，回流污泥当中往往会含有较为丰富的NO，进而对厌氧环境造成严重破坏，而且也不利于聚磷菌释磷。因仅存在于内循环，传统工艺在排放过程中，仅仅有少数部分进行了完整化的释磷以及吸磷操作，其余的则没有经过厌氧状态，从缺氧区直接进入到了好氧区中，将会严重影响系统除磷效果。新增一个混凝沉淀池，加入吸附剂去除污水中不可降解的CODCr和反硝化滤池中可能出现的过量碳源，加入除磷剂去除总磷，后再加入PAM增强絮凝效果，通过沉淀分离，从而实现CODC和总磷的去除。

3.3 除SS

新增超滤设备，利用膜分离技术，去除SS，使其浓度值近于0，水质达到无色透明，细菌和病毒被大幅去除。

4 应用优点

（1）此组合工艺出水水质优质稳定。

（2）硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化，对含氮与含磷高的污水有着重要作用。

（3）操作管理方便，易于实现自动控制。为将来污水自动化控制打下基础。

参考文献

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[2] 牛莉萍.城镇污水处理厂工艺升级改造分析探讨[J].能源与节能，2015（1）：118-120.

[3] 田雄超.浅析膜处理技术对市政污水处理水平的提升[J].资源节约与环保，2015（9）：37.