文_趙楠 太原市城市排水監測站
隨著我國工業化、城市化進程的推進,工業廢水、城市生活污水的排放量上升,污廢水中污染物的去除難度也越來越大,水污染問題日趨嚴重,需要采取合適的處理工藝進行污水處理,提高出水水質。每一種污水處理工藝都有著自己的特點,在某一種或幾種污染物處理中優勢明顯,就有可能在其他幾種污染物去除方面存在弱勢,甚至還有可能造成二次污染。因此,需要污水處理廠技術人員根據所要處理污水的特點進行選擇,提高污水處理工藝應用的性價比。
MBR 工藝是一種生物處理技術與膜分離技術的組合工藝,屬于活性污泥法一類的處理工藝,但應用膜分離設備彌補了傳統活性污泥法的不足,提高了活性污泥法的處理效率。MBR 工藝中膜分離設備實現了對污泥的截留,實現了固液分離,大幅度提高了單位面積內的微生物濃度,增加了污水中難降解污染物的停留時間,從而實現了懸浮物、COD、BOD5的更高效處理。MBR 工藝反應器有一體式也有分置式,整體處理效果相差不大,都是十分優秀的污水處理設備。MBR 工藝反應器中用于分離的膜主要分為有機膜和無機膜兩種,有機膜成本較低但強度較弱、易受污染,使用壽命不長,無機膜的強度較強、耐酸抗溫,使用壽命長,但成本較高,需要根據污水處理廠的實際需求進行挑選。
AAO 工藝是厭氧anaerobic、缺氧anoxic、好氧oxic 工藝的英文簡寫,也被寫為A2O 工藝。AAO 工藝是一種脫氮除磷效果非常棒的污水處理工藝,能夠有效改善污廢水中可生化性,去除BOD5、COD、氮、磷的效果十分好。AAO 工藝屬于脫氮除磷類工藝當中流程比較簡單、耗時較少、成本投入較低、污泥膨脹可能性較小的一種工藝,在各類型污廢水處理中的應用效果都比較好。AAO 工藝也有一定的問題,它在脫氮除磷上已經達到了一定的效果,想要進一步提高的難度很大,當污廢水的BOD 或COD 值較高時,處理的難度較大,且還需要對溶解氧進行一定的控制,防止產生污泥釋放磷的情況。
本文參與對比的污水處理廠是晉陽污水處理廠,廠中采取的兩個處理工藝分別是MBR 工藝和AAO工藝。晉陽污水處理廠兩個處理工藝十二個月的進出水水樣數值如下表1、表2 所示。

表1 晉陽廠MBR工藝進出水樣

表2 晉陽廠AAO工藝進出水樣
根據晉陽污水處理廠在一年十二個月份中的進出水情況可知,在MBR 和AAO 工藝二者之間,MBR 工藝的穩定性更高,尤其是在COD、BOD5、懸浮物三個指標上MBR 工藝的效果更佳;在總氮、總磷指標上二者的處理效果不相上下。
在匯總晉陽污水處理廠一年四季的進水情況后可知,污廢水的狀態在四個季節中并不相同,在某幾項污染物上的差異比較大。以懸浮物為例,夏季進水中的懸浮物數值明顯高于其他幾個季節,這與夏季降雨量增大、地表徑流的增大有很大的關系,但MBR 工藝和AAO 工藝在懸浮物控制方面表現得都十分優秀,能夠有效將出水中懸浮物控制在5 以下。我們也可以看到,5月份是COD、BOD5、總氮、總磷等污染物的進水數值出現了一個較大波動的月份,與4 月份的進水數值差異較大,這應當與晉陽太原當地的溫度在5月出現大幅度提升有很大關系,水體中微生物的量本身就會有一個增幅,自然會影響到污水處理廠的進水水質,但從出水水質上來看,MBR 工藝都扛住了考驗,但AAO 工藝在COD 和總氮上有一定的增幅。
根據晉陽污水處理廠MBR 工藝、AAO 工藝的進出水水樣對比可知,MBR 工藝在面對進水水量的變化沖擊、微生物總量提升沖擊時都表現出了較強的控制能力和抵抗能力,出水的總氮值不超過10,總磷值基本不超過0.2;AAO 工藝抵抗住了進水水量變化的沖擊,出水的總氮值不超過10,出水的總磷值基本不超過0.3,但AAO 工藝在面對微生物總量變化沖擊時的控制能力稍弱。但從成本上來講,AAO 的成本較低,需要技術人員根據實際情況進行選擇。