改良工艺污水处理厂不停产提标扩充工程案例分析

文_兰生奎 太原豪峰污水处理有限公司

从我国各地招标改造流程的选择和实际工程情况来看，有条件的城市污水处理厂应当考虑在处理设施前沿辅助蓄水池的建设调整，在处理设施前沿设置排放前出水缓冲区，提高稳定达标的保障度。

1 A2/O工艺的发展及其基本原理

1.1 传统的A2/O工艺

传统的A2/O工艺流程如图1所示。

图1 传统A2/O工艺流程图

在以上的工艺流程中，厌氧池的主要功能是利用生物技术去除污水中的P，而缺氧池是利用生物技术去除污水中的N元素，而好氧池中的生化反应主要是硝化细菌对污水进行生物脱氮反应，以便为污水中有机物的深层次氧化分解提供基础。具体过程，首先是污水和回流的污泥混合进入厌氧池中，污水中含有大量的碳源物质（简称“BOD”），而回流污泥中则是P元素的含量较高，厌氧池中生存着大量的聚磷菌（除磷菌），它在厌氧池的厌氧条件下，可以分解自身细胞里的聚磷酸盐，从而生成大量能量，然后利用所产生的能量将废水中的有机物以聚-β-羟丁酸的形式储存在细菌细胞中，从而有效地降低废水中的BOD浓度。

1.2 改良后的A2/O工艺

传统的A2/O工艺的处理效果仍然不能满足人们日益增长的需求，生物脱氮效达不到100%脱氮标准，甚至一般连85%都无法做到。厌氧池中如果有大量的硝态氮成分，就会使聚磷菌的生化反应缺乏必要的碳源，从而导致聚磷菌的除磷效果受到严重的影响。尤其是当进水中的BOD含量不高时。因此，需不断完善A2/O工艺，改良后的A2/O的主体工艺流程如图2所示。

图2 改良后的A2/O工艺流程图

由图2可见，对A2/O工艺的改进和完善内容主要是在原先的工艺结构前加设了一个新的生物池——厌氧/缺氧调节池，进行预脱氮处理。10%的废水和回流污泥进入到调节池内，90%的废水则像传统工艺一样进入厌氧池。调节池的增设主要是为了有效去除回流污泥中的硝态氮成分，从而为聚磷菌的生化反应提供良好的物质基础，将废水中少量的有机物优先供应给聚磷菌。

改进后的A2/O工艺可以合理配置废水中的BOD并充分利用其中的碳源，既能很好地做到脱氮工作，又能更大程度地去除废水中的P。通过不断地进行厌氧条件、缺氧条件、好氧条件的交替工作，丝状菌的繁殖会受到一定程度的抑制，污泥的体积就不容易膨胀，从而保证污泥中的P元素含量能够达到工艺所需。改良的A2/O工艺还在不同的生物池之间增设了多点流入以及多点回流，设计增加了多点流入和回流，极大地改善了脱氮与聚磷菌的关系，整个工艺流程更加灵活高效，内回流至少达到200%，总脱氮率将显著提高。

2 某区生活污水处理站的处理工艺的研究

2.1 某区的基本情况及其污水的水质特点

某区的生活污水主要是来源于居民、企业以及周边商超饭店的生活用水。采用合流制的排水方式，排水量达到10905m3/d。据检测，该地区的废水水质的各项指标如表1。

表1 某区废水各项指标(平均浓度)

经分析，某区生活污水的主要特点为①BOD5/COD>0.4，水质生物降解性好，生物处理工艺可行性强；②CODcr/TN>4.5，碳源基本充足；③污水中氮磷比大于5，基本满足微生物生长对氮磷的需求；④BOD5/TP大于20～25。

2.2 处理工艺

2.2.1 预处理

由于钟罩式沉砂池已不能满足工艺需要，因此要将其去除，改建为细格栅室和曝气沉砂池。使用旋转固液分离器来替代两个粗格栅，使间隙调整为15mm。原先的5台离心式潜水泵其中两台更换为扬程高达13.4m，电机功率55kW的潜水泵。新的细格房平面尺寸为15m×11.5m，两层结构。另外,设置两个细网格，网格间距为15mm。一个新的曝气沉砂池取代原来的两个钟罩式沉砂池，该沉砂池具有除油和除渣功能。曝气沉砂池平面尺寸为22.85m×11m。经过多次检测，得到初沉池的出水水质情况如表2所示。

表2 某区废水各项指标(平均浓度)

2.2.2 二级处理

通过改造的方式修建两个好氧池来取代原先的两个除磷生物池，并将原来的两个初沉池拆除，在初沉池的原位置上分别增设两个调节池、厌氧池和缺氧池，这样就会形成2套改良A2/O生物池。其中每个生物池均分为两组，每组由8个网格构成，每个网格都配置一个潜水螺旋桨。然后利用原有的5台鼓风机和管道系统在改造后的生物池中进行曝气。

此外，为了应对进水碳源不足，需要增设一个加碳室为生物池补充碳源。投药点位于新旧系统生物池缺氧段。碳源是醋酸钠固体。经多次检测，此环节出水水质情况如表3所示。

表3 改进后的生化池的出水水质指标(平均浓度)

2.2.3 深度处理

建造一个尺寸为35m×49m加35m×35m的净水池。其中设有4个机械搅拌槽，每个机械搅拌槽分为两个隔间，每个隔间配有一个装有调频装置的快速混凝搅拌机，搅拌机的每次的搅拌时间都是120s，另外还有4个高密度的沉淀池三个微滤池，每个微滤池的平面大小为10.6m×4m，水深为3.4m。每个微滤池都由一个微过滤器、三个反冲洗泵和一个控制柜组成。总的过滤面积可达到705.6m2，孔径的大小为10um，盘片数14片，可使每片有效过滤面积高达12.6m2。另外还加了两个紫外消毒槽。紫外线的平均穿透率都在60%以上。废水经深度处理后，检测到的各项指标如表4所示。

表4 深度处理出水水质各项指标(平均浓度)

据介绍，某区的生活污水经过改良后的A2/O工艺处理后，化学需氧量（COD）和氨氮这两项指标达到了地表V类标准，但是总磷仍然不符合地表V类标准，仅能达到一级A标准，经处理后的水一部分被热电厂和辛置选煤厂再利用，其余则需要将其排入汾河中去。由于三项主要指标必须达到地表V类标准才可以排入汾河，所以污水处理工艺在不影响工作的前提下仍有待改善。

3 结语

要结合实际情况，因地制宜，不断探索合适的生活污水处理方式，不断改良“生物氧化法”的治污模式，使污水处理可以满足更高的标准。针对实施的不停产污水处理厂改造工程，需明确施工技术存在的难点，进行深入的分析和研究，并采取合理的措施进行积极改造。