论某城市污水处理厂工程工艺设计

黄步峰

摘 要：本文根据某市现状情况和出水水质要求，结合实践经验，分析论证了如何合理选择各阶段工艺。在满足出水水质排放标准的前提下，对二级处理工艺进行了详细比选及工程参数设计，为今后的污水处理厂工程设计提供参考。

关键词：污水处理；AAO；脱氮除磷

引言

城市污水是指排入城镇污水系统的废水统称，主要包括生活污水和工业污水，经城市排水系统统一收集后运送至城市污水处理厂进行无害化处置。污水中含有各种有机、无机物以及病原微生物等，它们的含量和成分随污染源的不同存在着很大的差异。城市污水主要是城市居民产生的污水，适宜选用生物处理法进行处理，同时前期预处理结合物理、化学法等。

根据某市污水处理厂环评要求，污水处理厂出水水质执行一级A标排放标准。

1、设计思路

结合某市建设污水处理厂的实际情况和出水水质要求，在污水处理工艺选择时需要遵循以下原则：

认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境保护的要求，能有效保护下游河流水质。考虑应急和长期服务相结合的原则，工程要投资少，实施容易，建设周期短，见效快，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。采用先进的节能技术，降低能耗及运行成本。工艺选择时要求工艺流程简单可靠、运行管理方便的处理工艺。注意首选管理人员少，产泥量少或没有污泥处理工艺的深度处理技术，以减少污泥等的二次污染。采用先进、可靠的自动化控制技术，提高管理水平，保证处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度。为发展留有一定余地。

2、二级处理工艺选择

根据国内工程实际建设及运行经验，结合某市现状进水水质情况分析，达到一级A标排放的关键是控制SS、TP、TN指标，而TP、TN去除是污水处理厂的工艺的难点。污水脱氮除磷的方法主要有物化法和生物法，但物化法需投加大量絮凝剂及调理剂，运行成本高，还产生二次污泥污染，生物法的运行费用较物化法较低，且能避免二次污染，因此，本工程重点工艺设计在二级生化处理，用生物法去除N和P。

常用的脱氮除磷处理工艺有A/A/O法、氧化沟法、生物接触氧化法等，现将各处理工艺的机理简述如下：

1）AAO工艺

AAO工艺是厌氧/缺氧/好氧工艺的简称，其实是在缺氧/好氧（A/O）法基础上增加了前面的厌氧段，具有同时脱氮和除磷的功能。

污水首先进入厌氧段，同步进入的还有从沉淀池排出的回流污泥，兼性厌氧发酵细菌将污水中的可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸类物质VFA这类低分子发酵中间产物。而聚磷细菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持从生存。随后污水进入缺氧段，反硝化菌就利用好氧段进行反硝化，达到同时降低BOD5和脱氮的目的。

AAO法的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可以达到同时去除有机物、脱氮和除磷多重目的，而且這种运行条件使丝状菌不易生长繁殖，避免了常规活性污泥法经常出现的污泥膨胀问题。AAO工艺流程简单，总水利停留时间少于其他同样功能的工艺，并且不用外加碳源，厌氧和缺氧段只进行缓速搅拌，运行费用较低。

2）氧化沟工艺

氧化沟又名氧化渠，实际上它是活性污泥法的一种变型。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。

从本质上讲，氧化沟属于活性污泥改良法的延时曝气法范畴。但与通常的延时曝气法有所不同，氧化沟中污泥的SRT长，尽可能使污泥浓度在沟中保持高些，以高MISS运行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能够生息，特别是硝化细菌占优势，使氧化沟中的硝化反应能显著进行。另外，长的SRT使剩余污泥量少且已好氧稳定，可不需要污泥的消化处理。

一体化氧化沟传统按硝化或硝化、反硝化运行，系统布置上无严格的厌氧区，因而除磷效果稍差；同时受固液分离器型式的影响，固液分离效果低于二沉池，出水水质有时不稳定，有时有污泥被带出池外，活性污泥阻塞固液分离器的情况也不容忽视。另外剩余污泥浓度较低，当污泥需进行处理时，要求的处理设备容量较大。

一体化氧化沟用于脱氮除磷工艺时，必须增设厌氧池或进水前面增设厌氧区和污泥回流设备。同时由于磷主要靠排放剩余污泥去除，要有一定的污泥量排放，但由于受固液分离器结构形式的影响其排泥浓度不会太高，因此加大了污泥处理难度。

3）A/O+填料法

好氧池为接触氧化池，池内设置有悬浮填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮于水中，因此它兼有生物滤池和活性污泥法的特点。接触氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，好氧池分两段，前一段在较高的有机负荷下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物（COD）含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条件下将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐等，通过好氧池与缺氧池间的内循环，将含亚硝酸盐和硝酸盐回流至缺氧池，亚硝酸盐和硝酸盐在缺氧条件下，被反硝化细菌转化为氮气，释放至大气中，从而实现对废水总氮的降解，使污水得以净化。

经过对AAO、氧化沟、A/O+填料工艺进行比较，A/O+填料处理工艺具有细化各功能分区，强化生物脱氮除磷效果，提升二级生物处理阶段出水指标，具有耐冲击符合、脱氮除磷效果好，处理稳定、运行成本低的优点。因此，本工程选择A/O+填料工艺作为二级生物处理，设计规模为1万立方每天。

3、深度处理工艺

为使污水处理厂出水稳定达到一级A标准要求，深度处理系统是在二级处理基础上的强化处理，从出水指标控制上来看，出水SS和总磷是深度处理的去除对象。目前通常采用深度处理工艺有微絮凝+纤维转盘滤布滤池和常规混合、絮凝、沉淀+V型滤池工艺，从处理效果来看，以上工艺均可满足处理要求。本工程项目污水深度处理工艺的选择应充分考虑技术的可行性，经济的合理性，对污水水质、水量的适应性，运行的稳定性等各种综合影响因素。

在污水深度处理中，微絮凝工艺同常规混合絮凝都能对进水进行很好的絮凝。但微絮凝工艺在运行成本和运行维护方面远优于常规工艺；从工艺占地上来看，常规工艺占地面积大，且附属设备多；而微絮凝工艺占地小，微絮凝工艺更加适合场地有限的污水深度处理工程。常规混合絮凝沉淀工艺水头损失较大，因此提升泵房提升电耗更大；而微絮凝工艺水头损失较小，从而减小了运行费用和维护管理难度。

故本工程推荐微絮凝工艺作为本工程污水深度处理的处理工艺。

4、结语

根据某市实际情况，侧重于不同处理阶段，通过对工程工艺分析，符合污水处理行业的标准。只要污水处理厂的工艺方案及流程合理，设计参数选用合理，工程措施采用得当，就能够取得良好的处理效果，不仅大大的降低了污水对环境带来的污染，而且可以间接的促进地区经济的迅猛发展，提高人民生活质量。

参考文献：

[1]杨志东， 周少奇， 何伟等. 改良A2/O工艺生物脱氮除磷应用研究[J]. 中国给水排水， 2010， 26 （1）： 79-82.