A/O工藝與SBR工藝在綜合污水處理廠的對比分析

摘要：2023年3月28日起，江蘇省《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 32/4440—2022）正式實(shí)施，對于現(xiàn)有污水處理廠預(yù)留了3年改造時間，改造后執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。針對序批式活性污泥（Sequencing Batch Reactor activated sludge，SBR）工藝和厭氧好氧（Anaerobic Oxic，A/O）工藝對綜合型污水的處理效果進(jìn)行比較分析。通過運(yùn)行結(jié)果分析可知，A/O工藝對成分復(fù)雜的水質(zhì)處理較為有效，具有耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、運(yùn)行簡單的特點(diǎn)，為綜合性污水處理廠提標(biāo)改造提供較好的工程實(shí)例參考。

關(guān)鍵詞：厭氧好氧（A/O）工藝；序批式活性污泥（SBR）工藝；綜合型污水處理廠

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）02-0-05

Comparative Analysis of Anoxic-Oxic Process And Sequencing Batch Reactor Process on Comprehensive Wastewater Treatment

PANG Hongping

（Nantong Economic and Technological Development Area Fumingang Drainage Co.， Ltd.， Nantong 226010， China）

Abstract： Starting from March 28， 2023， the Pollutant Discharge Standards for Urban Sewage Treatment Plants （DB 32/4440—2022） in Jiangsu province will be officially implemented， with a 3-year renovation period reserved for existing sewage treatment plants to comply with the standards after renovation. Comparative analysis of the treatment effects of Sequencing Batch Reactor activated sludge（SBR） process and Anaerobic Oxic （A/O） process on comprehensive wastewater. Through the analysis of the operation results， it can be concluded that the A/O process is more effective in treating water with complex components. It has the characteristics of strong shock load resistance and simple operation， providing a good engineering example reference for the upgrading and transformation of comprehensive sewage"treatment plants.

Keywords： Anaerobic Oxic （A/O） process; Sequencing Batch Reactor activated sludge （SBR） process; comprehensive wastewater treatment

江蘇省南通某污水處理廠是南通經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)在建區(qū)初期規(guī)劃建設(shè)的綜合型污水處理廠，始建于1989年，經(jīng)4次擴(kuò)容后目前污水處理規(guī)模為12.8萬t/d。該廠進(jìn)水水源復(fù)雜，生活廢水約占60%，工業(yè)廢水約占40%，工業(yè)廢水中紡織印染廢水占25%，化工、電子、農(nóng)藥等廢水占15%，污水成分結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)[1]。隨著污水處理廠的出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，2022年12月28日江蘇省生態(tài)環(huán)境廳、江蘇省市場監(jiān)督管理局聯(lián)合發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 3 2/4440—2022）[2]，自2023年3月28日起開始實(shí)施，對于現(xiàn)有污水處理廠預(yù)留了3年改造時間，改造后執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。

1 提標(biāo)改造面臨的困境

某污水處理廠作為一個建設(shè)較早的污水處理廠，1989—2023年生產(chǎn)規(guī)模從2.5萬t/d逐步擴(kuò)容到12.8萬t/d，出水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)由最初的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1988）一級標(biāo)準(zhǔn)提升到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，改造后2026年3月即將執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 32/4440—2022）中的B標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱DB 32/4440—2022 B標(biāo)準(zhǔn)）。主要污染物監(jiān)測指標(biāo)有化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen"Demand，COD）、五日生化需氧量（Biochemical Oxygen"Demand after 5 days，BOD5）、懸浮物（Suspended Solids，SS）、總氮（Total Nitrogen，TN）、總磷（Total"Phosphorus，TP）和氨氮（NH3-N）。新舊排放標(biāo)準(zhǔn)污染物日均排放限值對比如表1所示。該綜合性污水處理廠進(jìn)水水源成分復(fù)雜，工業(yè)廢水與生活廢水未分質(zhì)處理；進(jìn)水生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）與總凱氏氮（Total Kjeldahl Nitrogen，TKN）比值不足，碳源缺乏，影響脫氮，外用碳源的投加增加了污水處理成本；經(jīng)過多次擴(kuò)容及提標(biāo)改造，預(yù)留的生產(chǎn)區(qū)域已嚴(yán)重不足，基本無再改造空間，提標(biāo)改造壓力較大。但該廠現(xiàn)有主要工藝為序批式活性污泥（Sequencing Batch Reactor activated sludge，SBR）工藝和厭氧好氧（Anaerobic Oxic，A/O）工藝，經(jīng)多年運(yùn)行兩種工藝呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，通過對比分析可針對解決以上提標(biāo)改造即將面臨的難題。

2 現(xiàn)有工藝出水水質(zhì)對比分析

某污水處理廠主要工藝有SBR工藝和A/O工藝，以下主要分析SBR工藝和A/O工藝對成分復(fù)雜的污水處理的優(yōu)劣勢。

2.1 SBR工藝分析

SBR工藝周期為4 h，分為進(jìn)水曝氣、完全曝氣、沉淀、潷水4個階段，每個階段為60 min；為增強(qiáng)脫氮效果，經(jīng)技術(shù)改造后，各生產(chǎn)階段時間分配為進(jìn)水60 min（其中攪拌25 min，回流60 min）→曝氣120 min（進(jìn)水25 min后開始）→沉淀35 min→潷水60 min。生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

統(tǒng)計改造后的SBR工藝2023—2024年出水情況，面對即將執(zhí)行DB 32/4440—2022 B標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)SBR工藝及深度處理后的出水除SS、BOD、TP為100%達(dá)標(biāo)外，COD、氨氮、總氮的達(dá)標(biāo)率均不理想，具體統(tǒng)計結(jié)果如表2、表3所示。

2023—2024年SBR工藝及深度處理出水的COD、NH3-N、TP達(dá)標(biāo)率分析如圖2、圖3所示。

從表2、表3、圖2及圖3的數(shù)據(jù)中可以看出，盡管在每個周期沉淀和潷水時間內(nèi)，池內(nèi)保持缺氧狀態(tài)，而且有一定的生物量接觸污染物或基質(zhì)的機(jī)會，但由于處于靜止?fàn)顟B(tài)，傳質(zhì)受限制，其利用余氧氧化（已經(jīng)是后期）和缺氧脫氮（尚處在沒有碳源情況）的效果不佳[3]；且處理廢水中工業(yè)污水占比較大，進(jìn)水水源復(fù)雜，SBR工藝對COD的去除壓力較大，COD達(dá)標(biāo)率較不理想。

2.2 A/O工藝分析

A/O工藝通過結(jié)合缺氧和好氧處理，能夠有效去除有機(jī)物、氮（N）及磷（P），處理效率較高，減少了電耗和碳源投加成本；設(shè)備投資和操作管理相對簡單，對水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在水質(zhì)波動較大的情況下保持較好的處理效果。面對即將執(zhí)行的DB 32/4440—2022 B標(biāo)準(zhǔn)，各污染物達(dá)標(biāo)率均較為理想。A/O工藝生產(chǎn)流程如圖4所示，2023—2024年A/O工藝及深度處理出水情況和達(dá)標(biāo)率如表4、表5所示，2023—2024年A/O工藝及深度處理出水COD、氨氮、總氮達(dá)標(biāo)率分析如圖5、圖6所示。

從表4、表5、圖5及圖6數(shù)據(jù)中可以看出，采用A/O工藝出水水質(zhì)較為穩(wěn)定，各污染物指標(biāo)年均達(dá)標(biāo)率均大于95%，NH3-N、TN年均達(dá)標(biāo)率接近99%，缺氧好氧處理對脫氮效果尤為明顯。某污水處理廠進(jìn)水中含40%工業(yè)廢水，進(jìn)水水質(zhì)波動較大，但A/O工藝運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)過更合理的工藝調(diào)控和生產(chǎn)管理，通過A/O工藝及深度處理出水各污染物均能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3 SBR工藝與A/O工藝分析比較

該污水廠現(xiàn)狀出水均能達(dá)到GB 18918—2002一級A標(biāo)準(zhǔn)，但如按照DB 32/4440—2022 B標(biāo)準(zhǔn)考核，SBR工藝出水尚存在一定量的超標(biāo)天數(shù)。SBR工藝的特點(diǎn)是占地較小，但運(yùn)行復(fù)雜，脫氮效果一般，穩(wěn)定性較差，出水COD、NH3-N、TN難以達(dá)標(biāo)；A/O工藝可以為缺氧好氧段反硝化菌、硝化菌的生長創(chuàng)造合適的環(huán)境，充分利用原水中的有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化，降低碳源消耗，不僅能耗較低，且運(yùn)行穩(wěn)定，通過加強(qiáng)管理基本能100%達(dá)標(biāo)。SBR工藝與A/O工藝的對比分析如表6所示[4-5]。

4 結(jié)論

通過SBR工藝和A/O工藝的分析及運(yùn)行實(shí)例比較，A/O工藝對成分復(fù)雜的水質(zhì)處理較為有效，在進(jìn)水受到?jīng)_擊時，通過工藝調(diào)整系統(tǒng)能迅速恢復(fù)正常，出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)具有可靠性，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)。同時，A/O工藝能耗較低，充分利用原水中的有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化，降低污水處理成本；運(yùn)行較為簡單，只需加強(qiáng)對鼓風(fēng)機(jī)、污泥回流泵、剩余泵等設(shè)備的巡檢，流程簡單易操作，對綜合性污水處理廠提標(biāo)改造具有較好的工程實(shí)例參考。

參考文獻(xiàn)

1 國家環(huán)境保護(hù)總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：GB 18918—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

2 江蘇省生態(tài)環(huán)境廳，江蘇省市場監(jiān)督管理局.城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：DB 32/4440—2022[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.

3 鄭興燦.污水生物除磷脫氮技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

4 北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司.給水排水設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2019.

5 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程：CJJ 60—2011[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

收稿日期：2024-12-18

作者簡介：龐紅萍（1980—），女，江蘇南通人，工程師。研究方向：污水處理運(yùn)營與管理。