南京市城南污水處理廠二期UCT生化池的設計

【摘要】南京市城南污水處理廠二期工程主要采用UCT工藝，可根據水質、水量和水溫的變化，通過調節進水、進泥閥門和啟停回流泵，將運行工藝靈活調整為常規UCT、簡化UCT和普通A2/O三種形式，從而能夠保證達到最佳的脫氮除磷效果，確保出水水質達標，運行穩定。

【關鍵詞】UCT工藝；靈活變化；內回流；污泥回流

1工程概況

南京市城南污水處理廠位于南京市雨花開發區鳳錦路以南，鳳儀路以北，龍騰南路以西的地塊內。污水廠總占地196畝，其中一、二期用地94畝，預留遠期規模用地102畝。污水廠一期工程于2009年4月竣工，并具備了2.5萬m3/d的生產運行能力。二期工程設計規模2.5萬m3/d，主要采用UCT工藝，于2015年6月投入試運行，設計出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準，尾水排放至長江。

2UCT生化池設計

該工程設計UCT生化池1座，分為獨立兩格。單格池長為71.1m，寬為29.2m，有效水深為5.5m，有效容積為11440m3，分為厭氧段、缺氧段和好氧段，其中厭氧段有效容積為6870 m3，缺氧段有效容積為2860m3，好氧段有效容積為1710m3。整座池總停留時間為20h，污泥負荷為0.092kgBOD5/（kgMLSS·d），泥齡為14d，氣水比為7：1。每格池的曝氣段安裝空氣導流球形微孔曝氣器約2700個，厭氧段設置2臺低速潛水推流器，單臺葉輪直徑2200mm，功率6.8kW，缺氧段設置2臺高速潛水推流器，單臺功率7.6kW，在各段相鄰的隔墻上安裝有內回流泵，其中缺氧段往厭氧段的內回流泵2臺，好氧段往缺氧段的內回流泵4臺，單臺流量580m3/h，揚程1.0m，功率5.5kW。每格生化池中厭氧段和缺氧段采用完全混合循環流方式，好氧段采用推流式。通過改變進水、混合液內回流及二沉池污泥回流的位置，可將生化池調整為常規UCT、簡化UCT和普通A2/O三種工藝運行。

3UCT生化池構造與工作原理

該設計池型中考慮了多點進水、多點混合液回流和多點污泥回流，形成可以靈活變化的UCT工藝，UCT生化池的平面示意參見圖1。其中好氧段被導流墻分隔為5條串聯廊道，厭氧段、缺氧段均有進水點和二沉池污泥回流點，且都有閥門控制。各段之間的分隔墻上設有自帶拍門的潛水回流泵，如：缺氧段往厭氧段的混合液回流泵，好氧段往缺氧段的混合液回流泵。

在實際運行中，根據水質、水量和季節水溫的變化，通過調節各處閥門的開閉程度和回流泵的啟停，可將池型靈活調整為常規UCT、簡化UCT和普通A2/O三種不同工藝運行。

3.1 常規UCT工藝

打開圖1中的進水點1和二沉池回流污泥進水點2，以及潛水回流泵1和潛水回流泵2，關閉進水點2和二沉池回流污泥進水點1，即成為常規UCT工藝，工藝流程圖如圖2所示。

在常規UCT工藝中，包括兩處混合液內回流和一處二沉池污泥回流，二沉池污泥回流至缺氧段而非厭氧段，通過缺氧段反硝化后再回流至厭氧段，其目的在于減少進入厭氧段的回流液中所含硝態氮和溶解氧的量，削弱硝態氮反硝化與釋磷菌釋磷時對碳源的爭奪，并盡量維持了厭氧環境，從而保證了除磷效果。但由于該工藝開啟了兩處潛水回流泵，使用了兩處混合液回流，將導致運行電費的增加。當進水有機物、TN、TP濃度都較高時，本工藝能達到較好的脫氮除磷效果。

3.2 簡化UCT工藝

打開圖1中的進水點1和二沉池回流污泥進水點2，以及潛水回流泵1，關閉進水點2、二沉池回流污泥進水點1以及潛水回流泵2，即成為簡化UCT工藝，工藝流程圖如圖3所示。

與常規UCT工藝相比，簡化UCT工藝雖然減少了好氧段向缺氧段的混合液內回流，但二沉池污泥仍回流至缺氧段，因此同樣克服了反硝化和釋磷爭奪碳源的問題。因關閉了一處潛水回流泵，僅使用了一處混合液內回流，使其運行電費也會相對降低。當進水有機物、TP含量較高，而進水TN含量不是很高，需要重點強化除磷時，該工藝可以適用。

3.3 普通A2/O工藝

打開圖1中的進水點1和二沉池回流污泥進水點1，以及潛水回流泵2，關閉進水點2和二沉池回流污泥進水點2，以及潛水回流泵1，即成為普通A2/O工藝，工藝流程圖如圖4所示。

調節進水點2閥門的開啟度，為多點進水方式，在前述兩種工藝中都可使用，這樣就可將進水碳源得到合理分配，盡量兼顧厭氧段釋磷和缺氧段反硝化對碳源的需求。

通過好氧混合液回流至缺氧段的方式提高了系統的生物脫氮效率。由于二沉池回流污泥夾帶的溶解氧和硝態氮的影響，除磷效率不可能很高，但由于脫氮只能通過生物作用，而除磷還可以采取化學方法，因此可以考慮必要時在好氧段末端適時適當投加化學藥劑來強化除磷效果。由于該工藝只有一處混合液內回流，因此運行費用相對較低。當進水有機物和TN含量較高，而進水TP含量又不高時，也不失為一種較為理想的處理工藝。

4主要結論和體會

污水生物處理的活性污泥法中，應當屬A2/O工藝運行最為安全可靠，主要原因在其能夠人為控制活性污泥反應的各個過程，通過設置多點進水、多點進泥，能演變出適用于各種工況的處理工藝，使得其能在不同的外部環境條件下靈活變化而滿足處理要求。

參考文獻

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