A2O工藝和A2O+MBR工藝運(yùn)行效果對(duì)比

李敏，趙楠

（太原市城市排水監(jiān)測(cè)站，山西太原030012）

隨著我國(guó)城市化建設(shè)迅猛發(fā)展，水污染問(wèn)題日益突出，污水處理成為減少水污染的重要手段。城市污水處理廠建設(shè)是集中處理污水也是治理流域水體污染的最好的方法之一[1]。城市污水處理廠可以將城市生活和工業(yè)污水通過(guò)污水處理廠的工藝來(lái)進(jìn)行處理，以達(dá)標(biāo)排放[2]。

我國(guó)污水處理工藝種類(lèi)繁多，主要有氧化溝、A2O、CAST等，近年來(lái)還不斷有新型污水處理工藝涌出，例如MBR、厭氧氨氧化技術(shù)、人工濕地等[4]。本文以太原市某污水處理廠的兩組工藝（A2O工藝和A2O+MBR工藝）為例，對(duì)其進(jìn)出水水質(zhì)特征進(jìn)行了對(duì)比分析，為城鎮(zhèn)污水廠的工藝選擇及運(yùn)行調(diào)控提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。此座污水處理廠現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)模為32萬(wàn)噸/日，其中A2O工藝為20萬(wàn)噸/日，A2O+MBR工藝為12萬(wàn)噸/日。

1 研究方法

以太原市某污水處理廠的兩組工藝（A2O工藝和A2O+MBR工藝）為研究對(duì)象，以2018年逐月進(jìn)出水水質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析對(duì)比了進(jìn)出水總磷、氨氮、化學(xué)需氧量、生物溶解氧水質(zhì)指標(biāo)的濃度變化及去除率的變化，探究了A2O工藝和A2O+MBR工藝運(yùn)行效果。

污水中TP、NH3?N、COD、BOD5測(cè)定方法具體如下：

GB 11893?89《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》；

HJ 535?2009《水質(zhì)氨氮的測(cè)定納氏試劑分光光度法》；

HJ 828?2017《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法》；

HJ 505?2009《水質(zhì) 五日生化需氧量（BOD5）的測(cè)定稀釋與接種法》。

2 運(yùn)行效果對(duì)比分析

2.1 總磷(TP)去除效果

依據(jù)污水廠進(jìn)出水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，由表1可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度范圍為0.059～0.137 mg/L，A2O工藝出水月均濃度范圍是0.063～0.237 mg/L，兩種工藝的出水濃度都明顯小于GB18918?2002城鎮(zhèn)污水污染物排放一級(jí)A標(biāo)（0.5 mg/L）［5］，但A2O+MBR工藝的出水總磷指標(biāo)要好于A2O工藝，且出水濃度波動(dòng)幅度小；A2O+MBR工藝總磷去除率維持在97.0%～99.2%，A2O工藝總磷去除率維持在96.3%～99.0%。1?7月兩種工藝的去除率相差不大，8?12月A2O工藝去除率整體偏低，而MBR工藝仍能保持較高的去除率。有文獻(xiàn)指出［6］，從A2O工藝中二沉池過(guò)來(lái)的回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)后，反硝化菌會(huì)優(yōu)先于PAO利用進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行脫氮，導(dǎo)致PAO釋磷程度降低，胞內(nèi)儲(chǔ)存的PHA量下降，隨后的A/O吸磷不充分，導(dǎo)致除磷效果差，因此A2O工藝對(duì)脫氮和除磷有一定的矛盾關(guān)系。在脫氮效果滿足較高要求時(shí)，除磷效果相對(duì)就要降低一些。參考8?12月氨氮的去除率處于一年中的高位，因此8?12月的TP去除率相對(duì)較低而。MBR工藝可以高效截留聚磷菌以及污泥，從而可以強(qiáng)化TP的去除效果，彌補(bǔ)A2O工藝的足。從出水濃度和去除率綜合分析，A2O+MBR工藝對(duì)總磷的去除效果要優(yōu)于A2O工藝。

表1 A2O+MBR工藝和A2O工藝TP月均出水濃度和去除率

2.2 氨氮(NH3?N)去除效果

由表2可知，A2O+MBR工藝氨氮出水月均濃度范圍為0.221～0.971 mg/L，去除率維持在97.1%～99.2%；A2O工藝出水月均濃度范圍是0.338～2.41 mg/L，去除率為92.8%～98.8%。兩種工藝的出水濃度都明顯低于GB18918?2002城鎮(zhèn)污水污染物排放一級(jí)A標(biāo)（5 mg/L）［5］。A2O+MBR工藝的出水氨氮指標(biāo)整體要好于A2O工藝，且A2O+MBR工藝出水濃度波動(dòng)幅度明顯小于A2O工藝，去除率更穩(wěn)定、更高。這可能是因?yàn)橄到y(tǒng)中膜分離作用可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)微生物的截留，完成對(duì)HRT和SRT的分離，延長(zhǎng)了SRT，有利于去除NH3?N的硝化菌大量生長(zhǎng)和富集，實(shí)現(xiàn)對(duì)NH3?N的有效去除［6］。綜合所知，A2O+MBR工藝對(duì)氨氮去除效果要更好且更加穩(wěn)定。

表2 A2O+MBR工藝和A2O工藝NH3?N月均出水濃度和去除率

2.3 化學(xué)需氧量(CODcr)去除效果

根據(jù)進(jìn)出水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，由表3可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度范圍為17.0～22.5mg/L，去除率為91.9%～96.0%；A2O工藝出水月均濃度范圍是18.4～30.4mg/L，去除率維持在89.9%～96.5%。兩種工藝的出水濃度都明顯優(yōu)于GB18918?2002城鎮(zhèn)污水污染物排放一級(jí)A標(biāo)（50mg/L）［5］。A2O+MBR工藝的出水CODcr濃度整體要低于A2O工藝，且波動(dòng)范圍小于A2O工藝，A2O+MBR工藝CODcr去除效果更好。

表3 A2O+MBR工藝和A2O工藝CODcr月均出水濃度和去除率

2.4 生物需氧量（BOD5）去除效果

由表4可知，A2O+MBR工藝出水月均濃度最低2.00mg/L，最高為2.03 mg/L，去除率為98.4%～99.3%；A2O工藝出水月均濃度范圍是2.00～2.82mg/L，去除率維持在98.1%～99.2%。A2O+MBR工藝和A2O工藝的BOD5的出水濃度均保持較低濃度，遠(yuǎn)低于GB18918?2002城鎮(zhèn)污水污染物排放一級(jí)A標(biāo)（10mg/L）［5］，甚至出現(xiàn)低于檢出限2.00 mg/L的情況。兩種工藝的去除率相當(dāng)，這說(shuō)明兩種工藝對(duì)BOD5的都有很好的去除能力，但A2O+MBR工藝出水更穩(wěn)定。

表4 A2O+MBR工藝和A2O工藝BOD5月均出水濃度和去除率

3 結(jié)語(yǔ)

(1)A2O+MBR工藝和A2O工藝的出水水質(zhì)的總磷、氨氮、化學(xué)需氧量(CODcr)、生化需氧量（BOD5）均優(yōu)于GB18918?2002城鎮(zhèn)污水污染物排放一級(jí)A標(biāo)。

(2)經(jīng)A2O+MBR工藝處理后，出水總磷、氨氮、化學(xué)需氧量(CODcr)、生化需氧量（BOD5）的濃度波動(dòng)范圍小，對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的波動(dòng)有更高的抗沖擊能力，去除率更高，整體去除效果優(yōu)于A2O工藝。