城市污水處理廠A2/O工藝的調試運行研究

吳悅嵐 沈健

摘 要：污水處理廠工藝流程復雜，污水處理過程涉及多個物理過程和化學生物反應，在污水處理廠穩定運行前，需要進行工藝調試，根據調試結果來對現有工藝進行優化和改進，從而達到出水水質穩定達標的目的。故本文將以某城市污水處理廠為研究對象，對A2/O工藝的調試運行過程進行研究。

關鍵詞：城市污水處理廠；A2/O工藝；調試運行

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0013-02

1 城市污水處理廠A2/O工藝的調試情況

1.1 A2/O工藝的啟動

A2/O工藝的脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響，因此脫氮除磷效率不可能很高（圖1為A2/O工藝的流程圖）。

城市污水處理廠在啟動A2/O工藝時，首先完成污水處理廠設備聯動試車，然后接菌開始微生物的訓化與培養，啟動污水生化處理系統。采用一次悶曝連續進水培養方案，將污水引入到生化反應池，開啟鼓風機向生化池內曝氣，直到池中出現絮狀污泥，對生物相進行觀察，當污泥中的微生物以變形蟲等為主時開始回流并逐漸增加回流比。當生物相中出現原生動物時開始間歇曝氣，對出水SV、CODcr和SVI進行檢測。

1.2 A2/O工藝的調試

在污泥馴化培養一段時間后，污泥濃度達到3500mg/L時就意味著污泥培養初步完成，此時可以檢測生化系統對有機污染物的處理效果。在調試期間，每日早、中、晚各取樣一次來檢測出水的CODcr濃度，該污水處理廠在調試初期出水CODcr濃度較高，但有逐漸下降的趨勢，這可能與初期進水CODcr濃度較低有關，去除率也有不斷上升的趨勢。隨著進水CODcr濃度的不斷升高，出水CODcr濃度不升反降，去除率也不斷上升，即使最后出現CODcr的極值濃度，出水CODcr濃度依然比較穩定，這意味著生化池中的微生物逐漸適應了污水水質，各菌種活性開始穩定，最終進出水樣品的對比情況如圖2所示，出水清澈無色澤，水質情況良好。

1.3 A2/O工藝調試運行中的問題及解決方法

（1）污水處理工藝問題及解決方法。生化處理系統前的處理構筑物統稱為一級污水處理系統，主要由格柵、沉砂池和沉淀池組成，而該城市污水處理廠的粗格柵和細格柵的物理去除效果不佳，部分漂浮物進入到提升泵坑及生化池，給安全穩定運行帶來隱患。實際運行中，可根據進水水質情況，適當調整進水水量，充分利用沉砂池的作用來減少懸浮物對后續生物處理的影響。

（2）污水處理運行問題及解決方法。在工藝運行期間，由于進水組成的特殊性，進水水量時段性較強，給生化池活性微生物的穩定生長及有機污染物的去除造成一定沖擊，故可在工藝前段設穩定池，對水量變化發揮一定的緩沖作用，減少進水水量變化對生物活性污泥穩定性的影響。

2 低溫期城市污水處理廠A2/O工藝強化脫氮除磷研究

2.1 低溫期A2/O工藝強化生物脫氮的研究

生物硝化系統中的硝化細菌對溫度變化非常敏感，硝化細菌在5～35℃的廢水溫度內能夠正常進行生理代謝活動，當廢水溫度低于15℃時，硝化細菌的消化速率會顯著下降，當廢水溫度低于10℃時已啟動的硝化系統可以勉強維持，但硝化速率只有30℃時的25%。雖然廢水溫度的升高會引起硝化細菌生物活性的增加，但溫度過高會導致硝化細菌大量死亡，因此實際運行中要求廢水溫度低于38℃。

反硝化細菌隨溫度變化雖不如硝化細菌那樣敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，硝化速率也越高，在30～35℃時，DNR增至最大。當廢水溫度低于15℃時，反硝化速率將明顯降低；當廢水溫度低于5℃時，反硝化將趨于停止。

因此設計者要充分考慮低溫期污水脫氮的運行情況，確保各項指標達標，具體該城市污水處理廠采取了如下措施：曝氣池是污水二級處理的核心，冬季最冷月污水中原有少量熱量經鼓風曝氣會很快散發，為此要做好曝氣池地面以上池壁保溫，采用池外壁圍厚10cm發泡保溫板，外砌磚做維護結構；提高鼓風機進風溫度，擬在風機進風一側空氣預熱室，將冷空氣加熱至5℃～8℃，再進風機加壓升溫以提高曝氣池水溫；增加污泥回流比，則隨污泥回流而進入缺氧池的硝酸鹽就會增加，在冬季增加缺氧池停留時間，強化反硝化以增加脫氮效率；好氧池末端的溶解氧溫度不能過低，否則會使二沉池含氧量不足而導致污泥腐化，最好控制在1.5mg/L較為適宜。

2.2 A2/O工藝強化化學除磷的研究

該工程由于處理后排放的水質要求比較嚴格，僅依靠生物除磷無法實現，因此必須通過化學強化處理來實現。化學強化除磷處理工藝可以使用“絮凝-氣浮”、“絮凝-沉淀”或“絮凝-澄清池”，這幾種工藝都可以用于污水二級處理后的強化處理中，而一方面由于該城市污水處理廠原水水質呈現的高“磷”指標，產生的沉淀物較多，“絮凝-沉淀”和“絮凝-澄清池”比“絮凝-氣浮”在此方面具有更好的優越性；另一方面，“絮凝-澄清池”和“絮凝-氣浮”工藝的控制過程比比“絮凝-沉淀”復雜，對運行管理人員的要求較高，因此最終選用“絮凝-沉淀”作為化學強化除磷處理工藝，即在二沉池后增加絮凝池，投加化學除磷，經絮凝沉淀后，出水經消毒然后進行排放。

現階段常用的化學除磷混凝劑主要有如下幾種：（1）鐵鹽。投加鐵鹽需要提供充足的氧，才能有效徹底去除水中的鐵和磷，有研究認為鐵鹽可在水中發生強烈水解，并伴隨各種聚合反應，生成具有較長線性結構的多核羥基絡合物，這些多核羥基絡合物通過壓縮雙電層、電中和、吸附架橋及絮體的網捕作用使膠體凝聚、沉淀而將磷去除。雖然鐵鹽具有效率高、除磷效果好的特點，但鐵鹽的一個不利特點是投加鐵鹽后水的色度較高，容易造成出水色度超標；（2）石灰。石灰可以與水中的磷反應生成羥磷灰石，其除磷效果受pH值影響，隨pH值上升，水中磷含量呈對數降低。為確保較高的磷去除率，pH值應在11以上。為滿足這一條件，一般工程中鈣的投加量常控制在400mg/L左右，因此投加量相當大，加之石灰投加的工作環境惡劣且工藝比較復雜，產生的石灰污泥需要進一步處理，回收再生石灰，因此一般不建議在城市污水處理廠進行使用；（3）鋁鹽。磷酸鋁的溶解度與pH值有關，當pH值為6時，溶解度最小為0.01mg/L，但投放鋁鹽會使混合液堿度降低，pH值也隨之降低，應注意排放水體對pH值的要求。綜合上述表述，該城市污水處理廠擬采用鋁鹽（磷酸鋁）作為除磷藥劑。

沉淀池一般采用面積負荷進行計算，當處理水中懸浮物含量要求在10mg/L以下時，面積負荷取值20m3/（m2·d）；當處理水中懸浮物含量要求在20mg/L以下時，面積負荷取值10m3/（m2·d）。而該城市污水處理廠中，由于是在二沉池后添加除磷藥劑，二沉池出水的SS含量一般在15mg/L以下，排放標準要求出水SS含量在10mg/L以下，因此面積負荷值取20m3/（m2·d）。

3 結語

某城市污水處理廠A2/O工藝啟動采用一次悶曝連續進水培養方案，一個月后工藝順利啟動，調試過程中對出水CODcr濃度變化進行檢測，CODcr去除率從初始低于90%逐漸增加并穩定在95%，出水CODcr濃度穩定在25mg/L，此外基于進水水質的特殊性，采用相應措施來確保冬季脫氮除磷效果。

參考文獻

[1]蔣玲燕，杜興治，周振，等.大型污水處理廠A2/O工藝快速調試啟動方式研究[J].凈水技術，2009，（5）：71-74.