A2/0工藝處理高速公路服務區污水試驗研究

劉海紅

（江蘇省邳州市公路站，江蘇 邳州 221300）

在高速公路迅猛發展的同時，高速公路附屬服務設施也在不斷建設和發展，高速公路服務區也成為了一個重要的污水排放源。在各種污水處理過程中，A2/O脫氮除磷工藝可稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，有較短的水力停留時間，污泥不易膨脹，且運行費用較低。大量的實踐運行結果表明，在采用該工藝中的污泥存在著一定數量的反硝化聚磷菌（DPB），DPB具有和好氧聚磷菌極為相似的代謝特征，它們以硝態氮作為電子受體，利用內碳源（PHB），通過“一碳兩用”的方式同時實現反硝化脫氮和吸磷過程，解決了兩過程競爭碳源的問題，對高速公路低碳氮比污水的處理意義重大。

本實驗重點考察了不同進水方式對A2/0工藝脫氮除磷效果的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗裝置

系統試驗裝置由厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池以及攪拌器和供氧裝置等組成，輔助設備還有回流泵和流量計等。反應器有效容積為15L，反應器分為3個格室，第一個厭氧池，隨后為缺氧池，最后接好氧池。厭氧池、缺氧池和好氧池的容積比約為1：1：2。缺氧區用攪拌機提供充分的攪拌。好氧區是通過在格室底端的曝氣頭供氧。實驗室內的溫度保持在20~25℃。二沉池有效容積為3L。試驗裝置見圖1。

1.2 檢測指標

本試驗需要檢測的主要污染物指標有TP、TN和COD等，具體檢測指標和方法見表1。

圖1 試驗裝置圖

圖2 兩點進水改良A2/O工藝

表1 檢測指標和分析方法

2結果與討論

2.1 不同進水比下污染物的去除

由前人研究可知，A2/O工藝對總磷的去除率相對較高，而對總氮的去除效果未能達到預期的目標。A2/O工藝中始終存在著不同菌群間對碳源的競爭，而且污泥回流帶入厭氧區的硝酸鹽氮也影響到磷的釋放。為了合理地分配進入厭氧區和缺氧區的碳源，緩解不同菌群間對碳源的競爭，優化除磷脫氮的效果，進行兩點進水的改良A2/O工藝脫氮除磷試驗研究是很有必要[3]。試驗裝置見圖2。

所謂“兩點進水”就是進水按照一定的比例分別同時進入厭氧區和缺氧區，本試驗的目的就是通過調整兩點進水的比例，分配進入厭氧區和缺氧區的碳源量，找到處理特有的城市污水的最優的兩點進水比例。

運行條件為進水總流量為4L/h，SRT為15d，混合液回流比為200%，污泥回流比為100%，反應器中的污泥濃度控制在3000mg/L左右，好氧區的溶解氧濃度設定為 2～4mg/L，溫度為 22～25℃。污泥自二沉池回流至厭氧池，混合液自好氧池回流至缺氧池。進入厭氧區與缺氧區水量的比例通過玻璃轉子流量計控制，在 3：7、5：5、7：3 三 個值中變動。在每種工況條件下，待系統穩定后，連續監測。

2.2 COD的去除

待裝置運行穩定后，連續測量8周，所測結果處理如圖3：

圖3 不同方式進水COD去除效果

圖4 不同方式進水TN、TP的去除效果

由圖 3可知，COD的去除率基本不隨進水比的變化而改變，始終保持了相對較高的去除率。與單點進水時系統對COD的去除效果相比，雖然去除率有所下降，但是出水仍然能夠達到一級A的標準。說明系統在現有的好氧區水力停留時間的條件下，對有機物的去除率始終較高，并不隨進水方式的改變而發生質的變化。

2.3 TN、TP的去除

圖4為連續運行8周，不同進水方式TN和TP的去除效果。由圖可知，TN的去除率隨進水比的減小而減小，且在進水比為3：7時波動較大，系統對TN的去除不穩定。在進水比為3：7的條件下，TN的去除率非但沒有提高，反而較單點進水時有所下降。缺氧區碳源充足，反硝化菌進行反硝化脫氮作用，由于有機負荷過高，未被反硝化菌利用的溶解性COD進入好氧區，造成異養菌的迅速繁殖，使自養型硝化菌在競爭中占不到優勢，從而影響系統的硝化效果，最終導致出水TN濃度較高。硝化不完全是造成出水TN不達標的主要原因。當進水比為7：3時，回流污泥液中硝酸鹽氮的含量不及單點進水時的高，對厭氧區的沖擊作用小，使聚磷菌有相對良好的放磷環境，總磷的去除率略有提高，在此工況下運行時，硝化菌得到一定程度的恢復，硝化效果明顯轉好，但是仍然存在厭氧區碳源相對不足的問題。

結語

① 兩點進水比的變化對COD去除的影響較小，COD始終保持了相對較高的去除率且隨著進水比的增加而略微波動。而TN、TP的去除率隨著進水比的增加而呈現明顯升高的趨勢。在進水比為3：7時，TN、TP的去除率波動較大，說明系統對它們的去除不穩定，抗沖擊能力弱。

②與單點進水相比，兩點進水比為7：3時，TN平均去除率較高，且去除相對穩定。而TP和COD的去除率為單點進水時略高。無論是單點進水還是兩點進水比為7：3時，出水污染物濃度均能滿足排放標準。建議在實際污水處理過程中，如果TN的去除率較低，其出水中的濃度較高時，而TP的去除不構成限制因素時 (即處理效果達標)可以采用兩點進水的方式運行以提高其去除率。

[1]陳亞松，顏孜佳，文嘉等.改良型A2/O工藝的脫氮診斷分析 [J].中國給水排水，2010，26(18):23-27.

[2]王彥平.淺談當前城市污水處理現狀與發展對策[J].科技與生活，2010，(15):211.

[3]張杰，臧景紅，楊宏等.A2/O工藝的固有缺欠和對策研究[J].給水排水，2003，29(3):22-26.