城鎮污水處理中NPR工藝應用實踐

王璐

（海南省洋浦開發建設控股有限公司，海南 洋浦578101）

1 引言

隨著科學技術的飛速發展，對于自然資源的再生利用方面的技術同樣獲得了巨大成就，例如NPR工藝技術，這種技術能夠對城鎮所產生的污水進行深層次的處理，從而使廢棄污水得到一定程度的凈化，使其能夠被再次利用。對于環保節能與維護生態系統正常都有著至關重要的積極意義。

2 NPR工藝概述

作為新研發的污水再生利用工藝技術，NPR工藝技術有機結合了兩種傳統污水處理工藝技術，即BAF工藝技術與A2／O工藝技術，從而取兩種工藝技術之長，避其之短，對城鎮污水處理的效率進行了大幅度的提升。經其處理后的水質應用廣泛，可適應于農業灌溉、工業用水等各方面。從NPR的工藝技術原理上來說，它可以分為兩個階段，第一階段由類似A2／O工藝技術的好氧、缺氧以及厭氧3個部分組成。3個部分各自分工不同，好氧部分主要負責對部分有機物進行降解及聚磷菌的攝磷過度工作；缺氧部分則負責對污水的多數有機物進行去除并同時實施反硝化脫氮作業；厭氧部分則對污水進行磷釋放。第2階段是以BAF工藝技術為主，對來自經過第一階段處理后的污水實施深度處理，主要處理漂浮物與殘余的有機物，并同時實施硝化反映，從而把氨氮轉化為硝態氮。經第二階段處理后的水一部分排放，而剩余未達標的則回至缺氧部分繼續進行反硝化脫氮操作。

從NPR工藝技術原理流程與傳統兩種污水處理工藝技術的對比，不難看出NPR工藝技術在污水處理方面的優勢相當明顯，主要體現為以下幾個方面。

（1）應用NPR工藝技術的污水處理總投資與運行費用與二級處理普通污水的工程相當，在成本方面具有明顯優勢。特別是在好氧部分，不經過NH4－H的硝化處理，從而相應的池容量需求減小，節省了成本。

（2）經NPR工藝技術處理后亞硝酸鹽與硝酸鹽成分不存在于回流污泥之中，從而在一定程度上避免了反硝化現象的產生，相應地也對表面負荷與出水的水質提高有了保證。同時污泥在回流過程中，易形成厭氧環境，進而對有機磷的釋放效果有了一定的提升，磷攝取率加大其去除效果同時得到提高。

（3）針對BAF工藝技術對進水要求高與A2／O工藝技術中脫氮除磷的效果差的缺點，NPR工藝技術將經過A2／O工藝技術處理后達到一定標準的水繼續進行BAF工藝技術的深度處理，既使A2／O階段的處理效果提升，又使BAF階段的進水質得到了保證。

（4）利用NPR工藝技術能夠使污水的處理與循環利用形成進污水，出中水的一站式處理流程，從而在成本降低的基礎上，使水質在最短時間內達到相應的標準。從而對污水處理站進行了有效簡化，有利于在城市發展中以更小的體積解決城鎮污水的處理工作。

3 NPR工藝應用實踐

3.1 城鎮污水處理工程

面積為4hm2的北方某污水處理廠，其處理污水范圍30km2左右，污水處理總量設計3×104t／d，該廠污水處理技術通過微絮凝過淲與NPR技術相結合的工藝技術實現。出水水質則為我國相關污染物排放的A一級標準。

該污水處理廠主要由反應過濾池、污泥濃縮脫水房、污泥回流泵池、二次沉池、NPR反應池、沉沙池、進水泵房以及粗細格柵等建筑物組成，這些建筑物以兩個反應池為主。過濾池與混凝池共同組成反應過濾池，其中過濾池設計尺寸10m×3.3m×3.5m，而混凝池設計尺寸14.35m×8.1m×3.77m；NPR反應池設計尺寸72.75m×40m，2.8m處于地下，總深5.2m。

3.2 污水處理流程

為實現NPR工藝技術的實際應用，由好氧池、缺氧池與厭氧池組成其主體NPR的生化反應池區域，同時設置回流裝置于好氧池與缺氧池間以及水下攪拌裝置，其中好氧池處理工藝通過聚氧活化曝氣的增氧系統加以實現。NPR工藝技術的生物膜填料為編帶形式，并形成適宜的環境使各類菌種得以正常生長。對所需要處理的污水進行比例分配，而后分別往缺氧池與厭氧池內注入分配好的污水。由于編帶式填料擁有較大比表面積，從而使附著于其上的微生物保持高濃度，使NPR技術對污水中的氮、磷以及有機物的處理時間大幅度縮短。而當這些生物膜填料在生長以后，其比表面積得到進一步增加。這樣一來，其使用的微生物的生長與脫落形成了自然規律的平衡，硝化菌對硝化反應的速度有著相當好的效果，

除NPR工藝技術的流程對污水處理進行實現以外，對于污水處理廠的進水量與水質控制也是污水處理過程中的重要步驟。該污水處理廠分別設置了內外兩套回流控制閥門系統，經調節后控制外回流量在25%，而內回流量在80%，使內回流位置的曝氣溶解氧為4mg／L，不但保證了內外回流時營養物與亞硝酸鹽對于去氮、磷的正面影響，而且使污水處理的整體系統運行達到標準。

在污泥培養方面，該污水處理廠不使用自繁衍式的污泥。其在投污泥后，不采取排泥措施，而是對其實施足夠量的曝氣作業，從而使微生物保持加速生長狀態，在這個階段池內溶解氧程度相當高，這時應保持高曝氣量，以使菌種繼續進行培養生長。持續約3個星期后，如果出現溶解氧程度快速降低，其數值范圍顯示為1～2mg／L時，則表示培養的菌種已經完成且池內污泥的濃度已達到相應標準。而后將曝氣量逐漸減小，避免出現污泥老化加速的現象，最后使整個系統恢復正常運行狀態，從而讓微生物能夠保持自動規律式的更新代謝。

3.3 效果評估

通過該污水處理廠投入實際運行的情況來看，各項指標均能達到設計的一級A標準，其中進污水中氨氮濃度在13.5～20.4mg／L，而當其經過污水處理后，氨氮濃度可降至0.13～1.28mg／L；總體污染物從103～195mg／L降至10.8～49.4mg／L。因此可以看出其對污水的處理有效率高達80%以上且相當穩定。

而對該污水處理廠的出水水質進行評估分析后，其標準能夠符合城市污水的再生循環利用的相關標準，綜合運行費用成本相比于規模相同污水處理廠來說更低，僅1.2元／t且該廠出水能夠滿足沖刷、綠化、景觀以及企業冷卻用水等方面，從而保護了地下水資源，為當地經濟發展的可持續性提供了良好保障。

4 改進建議

（1）污水處理廠出水處理上，普遍存在著回用設施未能配套建設，導致經污水處理廠處理后的出水只用于農業灌溉，使得出水的再生利用率極低。因此在污水處理廠的配套設施建設上要加以重視，從而有效提升其出水利用率。

（2）在原水與回流污泥的進水渠道上，應分別在缺氧池與厭氧池設置獨立流量儀表與閘門，從而對進水的比例進行靈活化的控制，以實現在污水中所含污染物不同時，對于其處理的流程上的靈活多變。

（3）對于所于特殊環境下的污水處理廠，比如嚴寒天氣等，應對閥門與污泥管道實施保溫保養，而相應的格柵則應在室內放置。

（4）經相關研究與實驗表明，碳源可使NPR工藝技術處理中的脫氮效率明顯提升，因此NPR工藝技術在實際對污水處理過程中，可適當將其碳氮比率提升，從而相應提升脫氮效率。

5 結語

NPR工藝技術在污水處理上有著相當明顯的優勢，不但能夠保證在短時間內對污水進行相應的處理，從而使處理后的出水能夠滿足各方面循環再利用的需要，應用面相當廣泛，而且其有效地將兩種傳統污水處理工藝進行科學、合理地結合，從而有效降低了投資與運行相關的成本，具有很好的經濟可行性。鑒于這兩方面優勢，可以預見，NPR工藝技術在未來一段時間內仍是污水處理的主要技術。因此對于NPR工藝技術進行深入的研究分析，進而對該技術提出合理化的建議與改進，使其在城鎮污水處理上也能夠與時俱進，更好地為城市發展服務。

［1］邊向征，李慧軍，劉建軍.NPR工藝在城鎮污水處理中的應用［J］.新疆環境保護，2010，32（2）：214～217.

［2］張百庭.城鎮污水處理中NPR工藝的應用研究［J］.科技與生活，2010（23）：62～63.

［3］宋乾武，代晉國，張曉丹.污水再生新工藝NPR及其中試研究［J］.環境科學與技術，2008，31（10）：49～51.