有關城市污水處理廠增加脫氮除磷功能的改造實踐

朱鑑強+周小勇

摘 要 如果在污水處理廠中繼續使用《污水綜合排放標準》中的二級標準，那么已經不能滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中對脫氮除磷的要求了。因此說，要改善污水的處理系統，首先需要在新建生物選擇池、厭氧池與缺氧池，其中生物選擇池能夠抵消消化液對于厭氧磷產生的不好的作用，對提高后續的脫氮除磷的效果明顯，而且出水的水質也會達標。

關鍵詞 污水處理；脫氮除磷；改造

中圖分類號 X7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0181-01

當前對于城市水環境的正常功能造成威脅的是水體的富營養化，而解決這個問題需要強化對城市污水的處理力度，增強城市污水處理廠中出水氮磷的指標，嚴格控制氮磷等物質進入水體之中。在污水處理領域使用最廣泛的是生物脫氮除磷技術，這項技術可以同時拖出C、N、P而且成本低等有優點，而不足是其中的氨氮的硝化與磷的的去除，當然這2個問題也是整個生物處理的瓶頸。當前我國的污水處理面臨的情況是，污水的處理效率低，資金的投入也是有限，因此該怎樣提升污水處理生物脫氮技術的效率與運行的穩定是急需解決的問題。而怎樣在節約能源的情況下，實現最大化的脫氮除磷也是整個生物脫氮除磷研究的主要方向。

1 傳統的處理工藝

早期的污水處理對氮磷的去除效率并不是很高，已經不能滿足現對于水處理的要求。而傳統的回流污泥是污水處理廠所采用的脫氮除磷的最佳選擇。然而A2O工藝也有需要解決的問題，就是硝化菌與除磷菌之間污泥齡的矛盾問題，因為回流污泥中的硝酸鹽會影響到厭氧的吸磷作用，尤其是在低C/N比時對于基質競爭所產生的矛盾等，偏偏我國大部分的城市污水有這方面的特點。A-A2/O工藝只是在傳統的A2O的厭氧池前端加設了一個頂缺氧池，將回流污泥與百分之十的原水進入頂缺氧池，使用反硝化去除回流污泥中的硝酸鹽，從而降低或者消除硝酸鹽對于厭氧池釋磷的影響，這樣厭氧池就不會在承擔脫氮的功能，只專注與對釋磷的工作。傳統的A2/O工藝，氮主要是在厭氧池與缺氧池中去除，厭氧池則占去了總脫氮量的50%以上，而在A-A2/O工藝中，氮的脫除主要實在頂缺氧池與缺氧池中進行，這項工藝更加簡單，將厭氧池分出一格，對進水稍微進行一下改動就可以，是低C/N比城市污水處理的首選工藝。

2 工程案例概況

某污水處理廠最初設計每天處理污水5萬t，采用的處理污水的方法是使用水解生物濾池這一處理技術，通過此方法處理過的水質完全符合達到《污水綜合排放標準》的二級標準。隨著南水北調中對污水資源化這一項目的的展開，污水處理標準改成了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級，當前污水處理廠的處理技術與工藝是不可能完成這項要求的，必須對處理技術與工藝進行升級改造。污水處理廠經過與委托的有關單位對污水處理廠的改造進行了可行性的研究，依照出水標準的要求，如果進行傳統活性污泥法的改造，計劃投資4？000萬元，處理污水的標準也降為3萬t每天，較之前減少2萬t。而如果采用ECOSUNIDE工藝，則整個工程的投資只需要800萬元，出水的水質可以達到要求的標準，而處理的污水同樣可以達到5萬t每天。

3 對工程流程的改造

在確定對污水處理廠的升級改造的時候，還需要考慮當地的經濟水平與條件，同時還需要考慮如下幾個方面：要求脫氮、脫碳與除磷的效率要高，在投資方面要少，施工的時候要相對簡單容易；充分考慮使用現有的設備，不要造成對土地大面積的占用；工程完工之后要求操作與管理方便，運行的費用也不要太多。

3.1 對污水處理廠主要的改造內容。

水解池改造：在原有的水解池的基礎上，在其中筑一道墻，將水解池分為5：11的2塊，使水解池可以擁有沉淀能力的厭氧池與好氧池。在厭氧池中最好要設置4根布水管，池內設置折流板，這樣可以非常利于泥水的混合過程，也可以達到一個非常優良的反應流態。改造生物濾池是把原來的生物濾池中拆掉，用活性污泥池把生物濾池換掉，并把改造后的生物濾池分成4部分，一部作為缺氧池，另外，3部分作為曝氣池使用。在曝氣池中需要驚醒放置比較小的曝氣器，同時還要裝備有污泥回流泵。對于氧化池的改造是把原來的接觸氧化池改為方便使用的沉淀池，同時改造后要與之前的沉淀池連在一起使用，這也是二次沉淀。分配改造水點，把原來的進水改成分點的方式進水，厭氧池所分配的水的總量要求占到總水量的40%，生物濾池的4個部分要占到分別占到總流量的17%、13%、12%與8%，平流式沉淀池的配水量要占到總水量的3.3%，沉淀池配水量要占到總水量的6.7%左右。

3.2 對處理效果與效益的分析

改造之后的污水處理廠通過比較低的投資與運營成本實現了脫氮處理，采取的是改造工藝ECOSUNIDE工藝，這種工藝的進水方式發生了改變，不是傳統活性污泥法，而是把進水均勻的分配到處理去的好氧區和厭氧區，創造出能夠促進硝化菌的成長的外部環境，提高了厭氧釋磷硝化的速度，最終實現提升脫氮目的。

根據這一原理原理，對此污水處理的升級改造項目做出一定的分析與探討。首先是厭氧段不完全進水可以提高除磷的效果。與傳統的活性污泥法相比，厭氧段的進水量只有總水量的40%，可以增加污水在厭氧區處理的時間，能夠讓更充分的讓磷菌釋放磷，同時也提高了厭氧池內的污泥的濃度，這種方法能夠很好的提高聚磷菌的數量，從而提升除磷的速度。另一個優點是分點進水能很好地降低好氧池中有機物。有機物的濃度會影響硝化菌成長，在碳氧化與硝化的的生存環境中，它們兩者之間是之一種競爭關系，而分點進水的設計能夠使得好氧端的有機物控制在比較低的水平，這樣可以使自養菌生長優勢得到充分的發揮，提升硝化脫氮能力。這一設計還可以強化硝化作用和反硝化作用，可以有效的控制曝氣池中的溶解氧量，還可以提高了硝化的效率，同時也降低了池中的溶解氧，這對于磷的釋放起到積極作用。最后在投資費用方面。分點進水能夠實現很好的除磷，而且沒有內回流的現象，同時還能夠擁有污泥減量技術，在具體運作方面所消耗的費用上是可以節約20%左右，對工程的總投資也可以對達到降低20%。

3.3 改造工程的特點

生物選擇池可以消除回流污泥中消化液的影響，同時減輕厭氧區的脫氮負荷，保證厭氧區能夠專注的進行除磷工作，將功能更加明確化；加大了厭氧區的體積，可以使大部分的有機物可以在厭氧區發酵進而轉化稱小分子的溶解性有機物，進而增加了碳源；充分利用現有的設備與建筑物，合理設計，并沒有更換太多的設備與建筑，從而達到節省工程造價的目的。

4 結論

目前，我國政府對環境污染的治理是越來越重視，對污水處理的要求也在不斷的提高，這就讓很多傳統的污水處理廠面臨改造與升級的問題，在對污水處理廠進行升級改造之時，可以考慮對之前構筑物的深度利用，然后深入的考慮進水的水質、節能的損耗以及安全問題，綜合以上選擇合理的改造工藝，建立一套能夠適應不同環境與不同條件的科學的方案，保證對污水處理的質量與高效。

高污泥濃度可以通過分點進水實現，從而有效的的實現高效除磷，這樣能夠很好的發揮消化菌群的生長優勢，更好的促進聚磷菌群的生長，從而提升了高效的除磷效率；分點進水的方法能夠很好的結合厭氧型細菌反應與好氧型細菌的反應進程，實現生態系統的人工優化，大大提升了污水處理后的水質，減少的基礎設施投資與管理費用。

參考文獻

[1]張辰，譚學軍.城鎮污水處理廠升級改造的有關問題[J].中國給水排水，2008，24（24）：23-27.

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