改良工藝污水處理廠不停產(chǎn)提標(biāo)擴(kuò)充工程案例分析

文_蘭生奎 太原豪峰污水處理有限公司

從我國各地招標(biāo)改造流程的選擇和實(shí)際工程情況來看，有條件的城市污水處理廠應(yīng)當(dāng)考慮在處理設(shè)施前沿輔助蓄水池的建設(shè)調(diào)整，在處理設(shè)施前沿設(shè)置排放前出水緩沖區(qū)，提高穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的保障度。

1 A2/O工藝的發(fā)展及其基本原理

1.1 傳統(tǒng)的A2/O工藝

傳統(tǒng)的A2/O工藝流程如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)A2/O工藝流程圖

在以上的工藝流程中，厭氧池的主要功能是利用生物技術(shù)去除污水中的P，而缺氧池是利用生物技術(shù)去除污水中的N元素，而好氧池中的生化反應(yīng)主要是硝化細(xì)菌對污水進(jìn)行生物脫氮反應(yīng)，以便為污水中有機(jī)物的深層次氧化分解提供基礎(chǔ)。具體過程，首先是污水和回流的污泥混合進(jìn)入?yún)捬醭刂?，污水中含有大量的碳源物質(zhì)（簡稱“BOD”），而回流污泥中則是P元素的含量較高，厭氧池中生存著大量的聚磷菌（除磷菌），它在厭氧池的厭氧條件下，可以分解自身細(xì)胞里的聚磷酸鹽，從而生成大量能量，然后利用所產(chǎn)生的能量將廢水中的有機(jī)物以聚-β-羥丁酸的形式儲存在細(xì)菌細(xì)胞中，從而有效地降低廢水中的BOD濃度。

1.2 改良后的A2/O工藝

傳統(tǒng)的A2/O工藝的處理效果仍然不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，生物脫氮效達(dá)不到100%脫氮標(biāo)準(zhǔn)，甚至一般連85%都無法做到。厭氧池中如果有大量的硝態(tài)氮成分，就會使聚磷菌的生化反應(yīng)缺乏必要的碳源，從而導(dǎo)致聚磷菌的除磷效果受到嚴(yán)重的影響。尤其是當(dāng)進(jìn)水中的BOD含量不高時(shí)。因此，需不斷完善A2/O工藝，改良后的A2/O的主體工藝流程如圖2所示。

圖2 改良后的A2/O工藝流程圖

由圖2可見，對A2/O工藝的改進(jìn)和完善內(nèi)容主要是在原先的工藝結(jié)構(gòu)前加設(shè)了一個(gè)新的生物池——厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池，進(jìn)行預(yù)脫氮處理。10%的廢水和回流污泥進(jìn)入到調(diào)節(jié)池內(nèi)，90%的廢水則像傳統(tǒng)工藝一樣進(jìn)入?yún)捬醭?。調(diào)節(jié)池的增設(shè)主要是為了有效去除回流污泥中的硝態(tài)氮成分，從而為聚磷菌的生化反應(yīng)提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，將廢水中少量的有機(jī)物優(yōu)先供應(yīng)給聚磷菌。

改進(jìn)后的A2/O工藝可以合理配置廢水中的BOD并充分利用其中的碳源，既能很好地做到脫氮工作，又能更大程度地去除廢水中的P。通過不斷地進(jìn)行厭氧條件、缺氧條件、好氧條件的交替工作，絲狀菌的繁殖會受到一定程度的抑制，污泥的體積就不容易膨脹，從而保證污泥中的P元素含量能夠達(dá)到工藝所需。改良的A2/O工藝還在不同的生物池之間增設(shè)了多點(diǎn)流入以及多點(diǎn)回流，設(shè)計(jì)增加了多點(diǎn)流入和回流，極大地改善了脫氮與聚磷菌的關(guān)系，整個(gè)工藝流程更加靈活高效，內(nèi)回流至少達(dá)到200%，總脫氮率將顯著提高。

2 某區(qū)生活污水處理站的處理工藝的研究

2.1 某區(qū)的基本情況及其污水的水質(zhì)特點(diǎn)

某區(qū)的生活污水主要是來源于居民、企業(yè)以及周邊商超飯店的生活用水。采用合流制的排水方式，排水量達(dá)到10905m3/d。據(jù)檢測，該地區(qū)的廢水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)如表1。

表1 某區(qū)廢水各項(xiàng)指標(biāo)(平均濃度)

經(jīng)分析，某區(qū)生活污水的主要特點(diǎn)為①BOD5/COD>0.4，水質(zhì)生物降解性好，生物處理工藝可行性強(qiáng)；②CODcr/TN>4.5，碳源基本充足；③污水中氮磷比大于5，基本滿足微生物生長對氮磷的需求；④BOD5/TP大于20～25。

2.2 處理工藝

2.2.1 預(yù)處理

由于鐘罩式沉砂池已不能滿足工藝需要，因此要將其去除，改建為細(xì)格柵室和曝氣沉砂池。使用旋轉(zhuǎn)固液分離器來替代兩個(gè)粗格柵，使間隙調(diào)整為15mm。原先的5臺離心式潛水泵其中兩臺更換為揚(yáng)程高達(dá)13.4m，電機(jī)功率55kW的潛水泵。新的細(xì)格房平面尺寸為15m×11.5m，兩層結(jié)構(gòu)。另外,設(shè)置兩個(gè)細(xì)網(wǎng)格，網(wǎng)格間距為15mm。一個(gè)新的曝氣沉砂池取代原來的兩個(gè)鐘罩式沉砂池，該沉砂池具有除油和除渣功能。曝氣沉砂池平面尺寸為22.85m×11m。經(jīng)過多次檢測，得到初沉池的出水水質(zhì)情況如表2所示。

表2 某區(qū)廢水各項(xiàng)指標(biāo)(平均濃度)

2.2.2 二級處理

通過改造的方式修建兩個(gè)好氧池來取代原先的兩個(gè)除磷生物池，并將原來的兩個(gè)初沉池拆除，在初沉池的原位置上分別增設(shè)兩個(gè)調(diào)節(jié)池、厭氧池和缺氧池，這樣就會形成2套改良A2/O生物池。其中每個(gè)生物池均分為兩組，每組由8個(gè)網(wǎng)格構(gòu)成，每個(gè)網(wǎng)格都配置一個(gè)潛水螺旋槳。然后利用原有的5臺鼓風(fēng)機(jī)和管道系統(tǒng)在改造后的生物池中進(jìn)行曝氣。

此外，為了應(yīng)對進(jìn)水碳源不足，需要增設(shè)一個(gè)加碳室為生物池補(bǔ)充碳源。投藥點(diǎn)位于新舊系統(tǒng)生物池缺氧段。碳源是醋酸鈉固體。經(jīng)多次檢測，此環(huán)節(jié)出水水質(zhì)情況如表3所示。

表3 改進(jìn)后的生化池的出水水質(zhì)指標(biāo)(平均濃度)

2.2.3 深度處理

建造一個(gè)尺寸為35m×49m加35m×35m的凈水池。其中設(shè)有4個(gè)機(jī)械攪拌槽，每個(gè)機(jī)械攪拌槽分為兩個(gè)隔間，每個(gè)隔間配有一個(gè)裝有調(diào)頻裝置的快速混凝攪拌機(jī)，攪拌機(jī)的每次的攪拌時(shí)間都是120s，另外還有4個(gè)高密度的沉淀池三個(gè)微濾池，每個(gè)微濾池的平面大小為10.6m×4m，水深為3.4m。每個(gè)微濾池都由一個(gè)微過濾器、三個(gè)反沖洗泵和一個(gè)控制柜組成?？偟倪^濾面積可達(dá)到705.6m2，孔徑的大小為10um，盤片數(shù)14片，可使每片有效過濾面積高達(dá)12.6m2。另外還加了兩個(gè)紫外消毒槽。紫外線的平均穿透率都在60%以上。廢水經(jīng)深度處理后，檢測到的各項(xiàng)指標(biāo)如表4所示。

表4 深度處理出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)(平均濃度)

據(jù)介紹，某區(qū)的生活污水經(jīng)過改良后的A2/O工藝處理后，化學(xué)需氧量（COD）和氨氮這兩項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了地表V類標(biāo)準(zhǔn)，但是總磷仍然不符合地表V類標(biāo)準(zhǔn)，僅能達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)處理后的水一部分被熱電廠和辛置選煤廠再利用，其余則需要將其排入汾河中去。由于三項(xiàng)主要指標(biāo)必須達(dá)到地表V類標(biāo)準(zhǔn)才可以排入汾河，所以污水處理工藝在不影響工作的前提下仍有待改善。

3 結(jié)語

要結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜，不斷探索合適的生活污水處理方式，不斷改良“生物氧化法”的治污模式，使污水處理可以滿足更高的標(biāo)準(zhǔn)。針對實(shí)施的不停產(chǎn)污水處理廠改造工程，需明確施工技術(shù)存在的難點(diǎn)，進(jìn)行深入的分析和研究，并采取合理的措施進(jìn)行積極改造。