A/O工艺在一体化生活污水处理设备中的应用

2021-11-24张峰

商品与质量 2021年10期

张峰

河北省煤田地质局水文地质队河北邯郸 056000

1 我国生活污水排放及处理现状

1.1 生活污水排放现状

通过相关数据显示，总体上城镇生活污水占废水排放量比例不断上升，已成为污水的首要来源。可以大胆预测在这之后的几年我国生活污水排放量仍会增加。随着农村地区基础设施不断发展建设和污水收集效率不断提高及农村生活水平的提高，农村地区污水排放量迅速增加。由数据可知农村污水排放量有体积大、逐年递增的特点，而且增速也越来越快。可以大胆预计2020年农村污水排放量接近300亿吨。

1.2 污水处理现状

近年来，我国城市污水处理设施逐年增多，处理能力也随之增强。在2017年，污水处理厂数量为2209座，每日可处理15743万立方米废水，相较于2011年，污水处理厂增加了621座，每天可多处理4440万立方米的废水。不同地区生活污水的特点相异，所采取处理技术不同，存在部分村庄并未建设相应的污水处理厂，污水处理设施覆盖率低。部分农村地区已建设有相应的污水处理设施，但是面临着许多问题，如资金的投入力度不够，处理污水厂难以持续运营，民众的意识不足等导致污水处理厂覆盖率不高。

2 工艺处理情况

2.1 A/O工艺原理

A/O工艺也叫厌氧-好氧工艺，将厌氧段与好氧段串联起来，厌氧部分采用低速推流器，以防止污泥的堆积，厌氧段溶解氧控制在≤0.2mg/L，好氧段溶解氧控制在1.5-4.0mg/L。粘胶废水中COD主要来自纤维素、半纤维素和醇类等，在厌氧段通过厌氧和回流污泥的作用，将大链难分解有机分子分解为可生化的有机小分子。好氧段通过池内活性污泥的吸附及吞噬作用，将剩余的有机物进行分解、消耗，达到去除COD的目的。由于前段厌氧作用去除污染物效率较低，因此主要依靠后段好氧阶段去除污染物。

2.2 A/O处理能力数据分析

由于产能结构的调整，我公司排水水量及来水水质均发生了较大的变化，导致污水构筑物特别是A/O池初始设计的处理能力与污水运行负荷不符，严重影响了总出水指标的合格排放。

目前二期生化出水COD稳定在250mg/L以下，能满足排放要求。一期生化污水处理共两条生产线，分为一线和二线A/O池。A/O池设计生化进水COD≤750mg/L，生化出水COD≤150mg/L，生化进水流量24000m3/d，实际生化进水COD为1200mg/L左右，明显高于设计COD值。

水力停留时间HRT作为污水运行的重要参数，能直接影响污染物与微生物的接触反应时间，若HRT不满足设计参数（HRT≥20h），很容易造成出水水质恶化。按每座A/O池有效容积10000m3计算，A/O池实际停留时间:HRT=Q/V=10000×2/19200×24=25h＞20h。控制水量后，停留时间满足要求（为保证出水指标，控制生化进水流量19200m3/d）[1]。

鼓风机、循环泵等供氧设备的运行状况对污水中硫化物的吹脱以及COD去除至关重要。由于一期循环泵泵壳腐蚀、设备老化及曝气头堵塞等原因，造成A/O池溶解氧含量始终偏低。为保证污水处理系统正常运行，一期A/O池设备运行数量多、能耗高。

3 工艺调试运行

3.1 生物膜的人工培养

在现场实际运行维护过程中，经常性需要进行生物膜的人工培养。在A/O工艺法中，生物膜的培养尤为重要。下面就该工程案例的人工培养过程进行简述。

该区域收集的主要为粪便污水，所以微生物含量较为丰富，在调试工艺期间将微生物含量丰富的生活污水提升至水解酸化池内，进水COD通过稀释等方法尽量控制在100-150mg/L，然后停止进出水，运行曝气系统（闷爆）适宜水温为20℃-30℃左右，闷爆3天为宜，每天对水解酸化池和好氧池进行观察，填料表面情况，如发现长出橙黑色的一层黏膜（长出黏膜一般需要10天左右），说明生物膜已经培养好[2]。

在闷爆培养过程中，4-5h要进行一次换水，确保进水COD值，换水时关闭鼓风机，停止曝气，确保液面静止，沉淀1h后再向水解酸化池和好氧池内抽水，液位恢复之前后关停水泵，重复之前操作，继续闷爆。值得注意的是，曝气系统停止曝气不得超过2h。必要时可以采用放大镜观察，直至放大镜下可见到一些微生物菌胶团。

待长出橙黑色黏膜时可以进行连续换水，水量必须从小到大，在3天内慢慢加大到额定水量。由于培养成熟的污泥其有良好的沉淀性能，所以对斜管沉淀池也需要连续排水，再把沉淀的污泥回流至好氧池内。回流的这些污泥菌胶团含量高，而且有较多纤毛虫类、原生动物等，这些微生物对生活污水BOD5去除率可以达到90%。