A2/O生化法+物化法污水處理廠運行效果分析

1　工藝與水質

1.1　工藝流程

　　A2/O生化法+物(wu)化法處理工(gong)藝流程(cheng)見圖1。



圖1 工(gong)藝流程

　　開發區各企業的工業廢水及生活污水，經預處理達到接管標準后，沿市政污水管網匯入該污水處理廠提升泵房的集水井。集水井前面設機械格柵用來去除污水中大顆粒的懸浮物（SS）及漂浮物，以預防后續水泵、管配件及管線的堵塞現象，進而有利于系統穩定、高效運行。污水進提升泵提升后通過細格柵進入旋流沉砂池。

　　在生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理前放(fang)置(zhi)流量(liang)計(ji)，對污水(shui)(shui)(shui)進(jin)行計(ji)量(liang)并(bing)平衡(heng)2組(zu)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理系統(tong)的處(chu)理水(shui)(shui)(shui)量(liang)。生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處(chu)理系統(tong)采用A2/O工藝，生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)池(chi)(chi)出水(shui)(shui)(shui)進(jin)入生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)。污水(shui)(shui)(shui)在生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)進(jin)行泥(ni)(ni)(ni)水(shui)(shui)(shui)分離，上清液進(jin)入高效沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)進(jin)一步處(chu)理，污泥(ni)(ni)(ni)進(jin)入生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)污泥(ni)(ni)(ni)配泥(ni)(ni)(ni)池(chi)(chi)，并(bing)通(tong)過(guo)污泥(ni)(ni)(ni)回(hui)流泵回(hui)流至生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)池(chi)(chi)前端(duan)，剩余污泥(ni)(ni)(ni)定期(qi)排入污泥(ni)(ni)(ni)貯存池(chi)(chi)。

　　污水(shui)(shui)自流進(jin)(jin)入深度處(chu)理的高效沉淀(dian)池(chi)，在(zai)混合(he)反應區(qu)(qu)內(nei)靠攪拌器的提(ti)升、混合(he)作用完成泥渣、藥(yao)劑和(he)原(yuan)水(shui)(shui)的快(kuai)速(su)凝聚反應，然后(hou)至推(tui)流反應區(qu)(qu)進(jin)(jin)行慢(man)速(su)絮(xu)凝反應，以結(jie)成較大的絮(xu)凝體(ti)，礬花慢(man)速(su)的從預沉區(qu)(qu)進(jin)(jin)入到沉淀(dian)區(qu)(qu)，使大部(bu)分礬花在(zai)預沉區(qu)(qu)沉淀(dian)；再逆向流到斜管沉淀(dian)區(qu)(qu)，將剩余的礬花沉淀(dian)，進(jin)(jin)一步去除COD、NH3-N、TP，澄清液通過集(ji)水(shui)(shui)槽收集(ji)進(jin)(jin)入二次提(ti)升泵房。

　　污(wu)水(shui)(shui)經深(shen)(shen)度(du)處理(li)提(ti)(ti)升泵站(zhan)提(ti)(ti)升后進入纖維濾(lv)池，進一步(bu)去除SS，出水(shui)(shui)經紫外線(xian)消(xiao)毒殺(sha)菌達標后排(pai)出。深(shen)(shen)度(du)處理(li)過濾(lv)設施(shi)定期進行反洗，反洗水(shui)(shui)自(zi)流至廢(fei)水(shui)(shui)池。出水(shui)(shui)主要采(cai)用重(zhong)力自(zi)流排(pai)入老夏港河(he)，當(dang)洪水(shui)(shui)季節外水(shui)(shui)位(wei)較(jiao)高，無法自(zi)流排(pai)放時，啟用出水(shui)(shui)泵將出水(shui)(shui)提(ti)(ti)升至出水(shui)(shui)壓力井排(pai)放。

　　污泥(ni)貯池的剩余(yu)污泥(ni)，經板框壓濾機脫水，滲濾液回流至集(ji)水井進行處(chu)理，泥(ni)餅(bing)外運(yun)處(chu)置。

1.2　水質要求

　　接入的(de)各企業的(de)污水(shui)水(shui)質要求：COD為(wei)500 mg/L，BOD5為(wei)300 mg/L，TP、NH3-N、TN、SS的(de)質量(liang)濃度分別為(wei)2、35、40、200 mg/L。

　　污水(shui)處理廠出水(shui)水(shui)質(zhi)標準(zhun)：COD為50 mg/L，BOD5為10 mg/L，TP、NH3-N、TN、SS的質(zhi)量濃(nong)度分(fen)別為0.5、5、15、10 mg/L。當水(shui)溫≤12 ℃時，NH3-N的質(zhi)量濃(nong)度控制為8 mg/L。

2　主要構筑物及其參數

2.1　生化反應池

　　一期為2座(zuo)并列(lie)，每(mei)座(zuo)規(gui)模(mo)12.5×103 m3/d。結構為鋼硂，單座(zuo)設(she)(she)(she)計(ji)設(she)(she)(she)計(ji)長×寬×高（l×b×h）為55.0 m×44.0 m×5.2 m；有效水深(shen)h為4.5 m，設(she)(she)(she)計(ji)體(ti)積流量1 041 m3/h；停留時間(jian)（HRT）10 h，污泥(ni)COD負荷0.68 g/(g·d)，污泥(ni)的(de)(de)質量濃度3.5 g/L。好(hao)氧(yang)(yang)段采用膜片式微孔(kong)曝(pu)氣器(qi)，共4 400個，每(mei)個曝(pu)氣器(qi)曝(pu)氣體(ti)積流量2 m3/h。厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)、缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)、好(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)的(de)(de)容積比1:1:4。厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)及缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)設(she)(she)(she)水下(xia)攪(jiao)拌(ban)器(qi)8臺，每(mei)臺功率P =4.4 kW。厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)水下(xia)攪(jiao)拌(ban)器(qi)連續運轉(zhuan)，使(shi)污泥(ni)處于懸浮(fu)狀態，微孔(kong)曝(pu)氣器(qi)的(de)(de)供(gong)氧(yang)(yang)量根據好(hao)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)溶解(jie)氧(yang)(yang)（DO）含量控制。池(chi)(chi)內設(she)(she)(she)螺(luo)旋推進器(qi)，用于A2/O反應池(chi)(chi)的(de)(de)內回流，最大體(ti)積比為200%，內回流設(she)(she)(she)備共計(ji)6套。

　　一(yi)期(qi)擴建設(she)計(ji)水(shui)量(liang)(liang)(liang)也(ye)是25×103 m3/d，結構為(wei)鋼硂，構筑物1座(zuo)，設(she)計(ji)l×b×h為(wei)65.0 m×42.7 m×5.5 m，有(you)效水(shui)深4.5 m，設(she)計(ji)池(chi)(chi)容V為(wei)14 912 m3。HRT為(wei)14.3 h，污泥(ni)(ni)BOD5負荷(he)0.12 g/(g·d)，污泥(ni)(ni)的質量(liang)(liang)(liang)濃度3.5 g/L。好氧(yang)段采用(yong)膜片式微(wei)孔(kong)曝氣(qi)器(qi)(qi)(qi)，共3 513個(ge)，每(mei)個(ge)曝氣(qi)器(qi)(qi)(qi)通氣(qi)體積(ji)流量(liang)(liang)(liang)0.5～4 m3/h。厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)設(she)水(shui)下(xia)推(tui)(tui)(tui)流器(qi)(qi)(qi)1臺，P =4.5 kW；缺氧(yang)池(chi)(chi)設(she)水(shui)下(xia)推(tui)(tui)(tui)流器(qi)(qi)(qi)1臺，P =4.3 kW；厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)設(she)水(shui)下(xia)攪(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)(qi)3臺，P =4.3 kW，推(tui)(tui)(tui)流器(qi)(qi)(qi)和攪(jiao)拌(ban)器(qi)(qi)(qi)連續(xu)運轉時，使污泥(ni)(ni)處(chu)于(yu)懸浮狀(zhuang)態，微(wei)孔(kong)曝氣(qi)器(qi)(qi)(qi)的供氧(yang)量(liang)(liang)(liang)根據好氧(yang)池(chi)(chi)DO含量(liang)(liang)(liang)控(kong)制；池(chi)(chi)內設(she)螺旋推(tui)(tui)(tui)進器(qi)(qi)(qi)，用(yong)于(yu)A2/O反應池(chi)(chi)的內回(hui)(hui)流，最大體積(ji)比為(wei)200%，內回(hui)(hui)流設(she)備共計(ji)2套。

2.2　二沉池

　　一(yi)期設計結構(gou)為(wei)鋼硂(quan)，構(gou)筑(zhu)物2座并(bing)列。單座圓形設計，直(zhi)徑D為(wei)30.0 m，設計體積流(liu)量520 m3/h，有效(xiao)水深(shen)4.0 m，HRT為(wei)4.8 h，表(biao)面負荷1.03 m3/(m2·h)。

　　一期擴建結構為(wei)鋼硂，構筑物1座。圓形設計，D =40.0 m，深(shen)(shen)H=4.0 m，變化系數K=1.4，有效水深(shen)(shen)4.0 m；HRT為(wei)4.8 h，表面負(fu)荷1.17 m3/(m2·h)。

2.3　高效沉淀池

　　結構為(wei)(wei)鋼硂，構筑物1座(zuo)，2個沉(chen)(chen)淀格，設(she)計l×b×h為(wei)(wei)34.1 m×19.0 m×6.35 m。機械混(hun)合時間(jian)2 min，絮凝(ning)反應時間(jian)12 min，分離區表面(mian)負(fu)荷10.0 m3/(m2·h)，傾斜(xie)(xie)角(jiao)度(du)60°，規模為(wei)(wei)50×103 m3/d，為(wei)(wei)斜(xie)(xie)管(guan)沉(chen)(chen)淀，斜(xie)(xie)管(guan)內切圓直徑60 mm，斜(xie)(xie)長1.2 m，總(zong)面(mian)積226 m2，管(guan)壁厚0.6 mm，單管(guan)斜(xie)(xie)長管(guan)口水平(ping)承壓強度(du)1.4 kPa。設(she)全自動(dong)PAM加藥系統1套(tao)，投加量(liang)為(wei)(wei)2.5 L/h，PAM配制(zhi)質量(liang)分數為(wei)(wei)0.01%～0.025%。設(she)混(hun)凝(ning)劑PAC加藥裝置1套(tao)，PAC的(de)質量(liang)分數為(wei)(wei)3%～6%。

2.4　纖維濾池

　　高(gao)效(xiao)纖(xian)維濾(lv)池采用(yong)一(yi)種束軟纖(xian)維填料作為濾(lv)元，是一(yi)種全新的重力式濾(lv)池，濾(lv)料直徑(jing)小到幾微米到幾十微米，所以具有很大(da)的比表面積(ji)和表面自由能，所以又很強的吸附能力，能夠使水中的顆(ke)粒污染(ran)物吸附、截留下來。

　　當濾(lv)料(liao)(liao)上(shang)(shang)吸附、截留的細小顆粒(li)污染物(wu)達飽和時，需(xu)對濾(lv)料(liao)(liao)再生(sheng)時，清(qing)洗(xi)纖(xian)維濾(lv)料(liao)(liao)，在(zai)反沖洗(xi)水泵(beng)及反沖洗(xi)鼓風機的作用(yong)下使濾(lv)料(liao)(liao)上(shang)(shang)富(fu)集(ji)的顆粒(li)污染物(wu)掉落，濾(lv)料(liao)(liao)恢復(fu)原先狀態。配套建有(you)中間提升泵(beng)1座，提升泵(beng)5臺，其中3臺型(xing)號WQ4327-656-300- Z，單(dan)(dan)機體積流量730 m3/h，揚程6 m，功(gong)率(lv)18.5 kW。另外(wai)2臺為變頻控制，型(xing)號350WQH800-6-22，單(dan)(dan)機體積流量800 m3/h，揚程6 m，功(gong)率(lv)22 kW。

3　運行效果分析

3.1　COD去除效果

　　污水處理廠藝運行穩定，對COD具有較高的去除率，在進水COD低于設計條件下，A2/O生化法+二沉池+深度處理組合工藝可以有效去除污水中的COD。厭氧池里的厭氧菌將污水里面的部分難降解的有機大分子轉化為易降解的小分子。厭氧池出水進入缺氧池，在兼性菌作用下發生反硝化反應，再經過好氧池把污水中的大部分COD去除，高效沉淀池也可以將漂浮的污泥等去除，進一步去除COD。

3.2　TP去除效果

　　該污水處(chu)理廠除磷(lin)(lin)效果良好(hao)(hao)，磷(lin)(lin)在(zai)厭氧區(qu)被(bei)釋放(fang)，在(zai)好(hao)(hao)氧區(qu)被(bei)吸收(shou)，在(zai)厭氧池和好(hao)(hao)氧池的(de)(de)聯合作用下達到除磷(lin)(lin)目(mu)的(de)(de)。具體來說，在(zai)好(hao)(hao)氧段，聚磷(lin)(lin)菌過量地(di)吸收(shou)水中的(de)(de)正磷(lin)(lin)酸鹽，在(zai)二沉(chen)池中以排放(fang)剩余污泥的(de)(de)方式實現磷(lin)(lin)的(de)(de)去除。

3.3　TN的去除效果

　　該污水(shui)處理(li)廠脫(tuo)氮(dan)效果良好(hao)。通過(guo)好(hao)氧(yang)和厭(yan)氧(yang)聯合作用的方式較好(hao)地去(qu)除了TN。好(hao)氧(yang)池硝化細菌(jun)(jun)將(jiang)NH3--N轉化為NO3--N，NO3--N隨著回流液回流到缺氧(yang)池后，在反硝化細菌(jun)(jun)的作用下，將(jiang)NO3--N轉化成(cheng)氮(dan)氣，實(shi)現脫(tuo)氮(dan)。

　　4個季(ji)度該(gai)污水(shui)(shui)處理廠(chang)出水(shui)(shui)TN含量也(ye)同時滿足GB 18918－2002排放要求。表明該(gai)廠(chang)污水(shui)(shui)處理工藝(yi)可以有效地去除污水(shui)(shui)中的(de)TN，并且(qie)不受(shou)進水(shui)(shui)量增(zeng)加影響。

　　總之，在春夏(xia)秋冬4個不(bu)同(tong)的季節，該(gai)污(wu)水處(chu)理廠的出水TP、TN含量無明(ming)(ming)顯變化，表明(ming)(ming)該(gai)工藝除(chu)磷脫氮(dan)性能不(bu)易受季節影(ying)響。

3.4　NH3-N的去除效果

　　該污水(shui)(shui)處理(li)廠污水(shui)(shui)NH3-N平(ping)均去除率為98.4%，可見該廠穩定(ding)運行的A2/O工藝硝化能力很強。進、出水(shui)(shui)NH3-N的質量濃度平(ping)均分別為13.8、0.230 mg/L，出水(shui)(shui)NH3-N含量達到(dao)GB 18918－2002排(pai)放一(yi)級A標準。

　　污水首先進(jin)入厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)，厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)出(chu)水進(jin)入缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)，缺氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)主要進(jin)行反(fan)硝(xiao)化反(fan)應，由厭(yan)氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)出(chu)水提供碳源(yuan)，由好氧(yang)(yang)池(chi)(chi)(chi)混(hun)合液回流(liu)提供NO3--N，在(zai)反(fan)硝(xiao)化細菌作(zuo)用下(xia)，NO3--N被轉化為氮氣(qi)，達到了去(qu)除NH3-N的目的，所(suo)以控(kong)制(zhi)好工藝參數后該污水處(chu)理廠生化池(chi)(chi)(chi)NH3-N去(qu)除率較高。

4　成本分析

　　該項(xiang)目每(mei)天消耗PAC為(wei)(wei)1 t（3 000元(yuan)(yuan)(yuan)/t）、PAM 為(wei)(wei)0.03 t（8 500元(yuan)(yuan)(yuan)/t），生(sheng)石灰每(mei)天3 t（200元(yuan)(yuan)(yuan)/t），電費(fei)0.7元(yuan)(yuan)(yuan)/(kW·h)，廢水日處理42 kt，折合藥(yao)劑(ji)費(fei)0.09元(yuan)(yuan)(yuan)/ m3，電費(fei)0.78元(yuan)(yuan)(yuan)/m3，人工費(fei)0.19元(yuan)(yuan)(yuan)/m，合計（不含折舊(jiu)費(fei)用）為(wei)(wei)1.06元(yuan)(yuan)(yuan)/m3。

5　結　論

　　該污水處理廠A2/O生化法+二沉池+深度處理組合工藝設計合理，工藝運行穩定、設備運轉正常、耐沖擊負荷強，運行參數監測到位。根據監測數據統計、分析，發現該污水廠采用的A2/O生化法+二沉池+深度處理組合工藝去除有機污染物效果顯著。A2/O法是最簡單的同步除磷脫氮工藝，出水能達到GB 18918－2002一級A標準。

　　監測(ce)期(qi)間出水(shui)COD為17 mg/L，TP、TN、NH3-N的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)分(fen)別為0.145、9.15、0.23 mg/L，水(shui)質(zhi)(zhi)達到GB 18918－2002的(de)一級(ji)A排放標準。COD、TP、TN、NH3-N的(de)平(ping)均去除率分(fen)別為88.9%、89.0%、49.7%、98.4%。