A2O+高效沉淀工藝在應急污水處理廠中的應用分析

摘要：四川省成都市新津工業園區污水處理廠進水成分復雜、尋常工藝難以滿足要求。處理工藝為粗細格柵+

改良厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）+高效沉淀+紫外消毒，出水達到四川省地標岷江、沱江排放標準的要求。A2O+高效沉淀為主體工藝對化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（Total Phosphorus，TP）的平均去除率為87.13%、95.63%、92.5%，運行費用低。結果表明，碳氮比8∶1時可縮短調試時間，能夠提高脫氮以及污染物去除效率，便于長期運行維護。

關鍵詞：工業園區污水；厭氧-缺氧-好氧（A2O）工藝；高密度沉淀池

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）02-0-03

Application Analysis of A2O+ High Efficiency Precipitation Process in Emergency Wastewater Treatment Plant

LI Guijiao1， YUE Chongfeng2， ZHANG Yanhui3

（1.China Municipal Engineering Northwest Design and Research Institute Co.， Ltd.， Chengdu Branch， Chengdu 610030， China;

2.China Power Construction Chengdu Survey and Design Institute， Chengdu 610031， China;

3.Chengdu Eastern New Area Management Committee Park Urban Construction Bureau， Chengdu 641400， China）

Abstract： The inflow composition of the sewage treatment plant in Xinjin Industrial Park， Chengdu City， Sichuan Province is complex， and ordinary processes are difficult to meet the requirements. The treatment process consists of coarse and fine grids， improved Anaerobic-Anoxic-Oxic （A2O）， efficient sedimentation， and ultraviolet disinfection. The effluent meets the discharge standards of the landmark Minjiang and Tuojiang rivers in Sichuan Province. The A2O+high-efficiency precipitation process has an average removal rate of 87.13%， 95.63%， and 92.5% for Chemical Oxygen Demand （CODCr）， ammonia nitrogen （NH3-N）， and Total Phosphorus （TP）， respectively， with low operating costs. The results indicate that a carbon to nitrogen ratio of 8：1 can shorten the debugging time， improve denitrification and pollutant removal efficiency， and facilitate long-term operation and maintenance.

Keywords： industrial park wastewater ; Anaerobic-Anoxic-Oxic （A2O）technology; high-density sedimentation tank

新津工業污水處理廠位于四川省成都市新津工業園區，緊鄰岷江。其工程規模為1萬m3/d、采用現狀粗格柵→硅藻土懸浮生物反應器→硅藻填料濾池→消毒池的處理工藝。服務范圍主要為新津縣工業園區和岷江西岸組團。污水廠主要收集處理片區工業廢水和鄰近街道的生活污水，其中工業廢水占60%，生活污水占40%。為改善岷江、沱江水質，原四川省環境保護廳、原四川省質量技術監督局發布《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》（DB 51/2311—2016）。鑒于該標準的實施，新津工業污水處理廠的污水處理工藝不能滿足出水要求，考慮工藝提升潛力不大，選擇在原址改擴建提標改造。

1 應急處理工藝流程

污水廠水量主要由主要由造紙、化工、食品廠廢水以及少量生活污水構成，具有水量晝夜變化大、水質波動大、污染物濃度較高、不同行業廢水混合等特點。需要選用耐沖擊負荷、兼顧同步脫氮除磷、占地面積小、投資低的工藝。應急污水處理廠主要處理污染物為化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（Total Phosphorus，TP）。改良厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）工藝[1]是典型的同步脫氮除磷活性污泥處理工藝，用于去除污水物。后續高密度沉淀池可以加藥強化輔助除磷。在生化池前增加預脫硝區可以強化脫氮效果、降低碳源消耗。具體工藝流程如圖1所示。

2 主要構筑物

工程設計規模為1.0×104 m3/d，變化系數取1.25。

新建一體化污水處理設備2座，單座處理能力為5 000 m3/d，尺寸為 52.0 m×20.0 m×6.0 m（長×寬×高），有效水深為5.5 m。一體化設備內部含A2O生化區、沉淀區、高效沉淀區以及紫外消毒器。

通過調整反應條件和優化工藝流程，改良A2O工藝可以更好地發揮厭氧釋磷、缺氧脫氮、好氧吸磷硝化去除五日生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand after 5 days，BOD5）階段的優勢，提高脫氮除磷的效率[2-3]，高效去除CODCr和BOD5；在沉淀區和高效沉淀區分離生化區排出混合液的泥水，上清液出水進入后續工序，沉淀濃縮污泥回流至生化處理系統或作為剩余污泥排至污泥處理系統；高效沉淀池出水進行紫外消毒保證出水達標。

一體化設備采用碳鋼焊接，尺寸為52 m×20 m×6 m（長×寬×高），壁厚為15 mm。筏板基礎，底板采用壁厚為500 mm、抗壓強度為C30、抗滲等級為P6的混凝土；長邊每隔3.85 m設置工字鋼立柱及肋墻加固，下面采用尺寸為1 000 mm×800 mm×700 mm（長×寬×高）的抗壓強度為C30混凝土支墩基礎；寬邊間隔3.18 m設置工字鋼立柱及肋墻，在高程為1.7、3.1 m處設置工字鋼圈梁加固，立柱深入筏板基礎20 cm并與圈梁可靠性焊接。一體化設備現場制作，施工工期約20 d。

3 運行監測分析

3.1 調試運行效果

項目于2020年6月開始施工，經安裝于2020年8月開始調試。

接種污泥為硅藻土生物反應器底泥和活性高易于沉淀的污泥。投加4 000 mg/L、99%含水污泥量為1 700 t，每次投加243 t，7 d投加完成。污水和污泥按照4∶1的比例均勻進入改良A2O生化池，同時啟動池內攪拌器、好氧池曝氣系統啟動并控制好氧段溶解氧在2～4 mg/L。調試期間采用間歇曝氣、鼓風機運行4 h停4 h，根據生化池氧化還原電位和調節曝氣量，調試期間投加乙酸鈉保持池內污水碳氮比在8∶1。成熟的污泥顏色穩定后期轉黑，污泥緊密不易散，污泥濃度穩定在3 000～4 000 mg/L，污泥沉降比在25%左右。此時，可逐漸停止投加碳源。進水連續運行15 d后，調試基本完成。截至2022年9月底，運行兩年出水水質滿足岷沱江標準。

3.2 主要污染物的去除效果分析

運行監測表現為冬季和春季進水量相對較小（8 000～9 000 m3/d）、進水濃度大；夏季和秋季進水量大、污水進水濃度低。運行期間污水出水基本達標，截取2023年1—4月的進出水數據分析主要污染物CODCr、BOD5、TP、NH3-N去除效果，具體數據如表1所示，污水廠進水指標濃度變化較大。

由表1可知，污水廠進水濃度CODCr為36.50～436.80 mg/L，均值為110.25 mg/L，遠低于設計進水CODCr濃度，呈現明顯的低碳特征，出水指標為6.90～41.30 mg/L，平均值為14.18 mg/L，去除率平均值為87.13%。經過改良A2O一體化生化池內微生物降解，出水CODCr可達標排放（COD不超過40 mg/L），運行時發現當進水濃度低（COD不超過100 mg/L），需外加碳源保證TN的去除率。生化池中營養物質碳源不足，微生物的生長繁殖受到限制，進而影響氨氮整體去除效率。數據表明，進水CODCr濃度高低和乙酸鈉投加量成反比。

NH3-N進水濃度在6.00～20.30 mg/L，出水濃度在0.07～3.68 mg/L，基本滿足出水標準，去除率平均值為95.63%。進水中改良A2O工藝中預選擇區0.5 h和缺氧區4.2 h時間充足，反硝化效果好出水NH3-N基本穩定達標。NH3-N出水最高值出現在進水CODCr值為47.11 mg/L、碳氮比低于3.0時，碳源不足好氧段硝化反應受到抑制，致使出水中存在硝態氮的殘余。此種情況需投加碳源改善出水水質。

生化池TP進水濃度在0.86～4.21 mg/L、平均值為1.2 mg/L；生化池TP出水濃度在0.05～0.13 mg/L，平均值為0.09 mg/L；生化池進水水質變化幅度較大，出水穩定在0.2 mg/L以下，表明改良A2O池對TP的波動很有較好的適應性。

改良A2O池創造了良好的厭氧環境，為聚磷菌提供了充足的碳源，有效控制池內的氧化還原電位，除磷效果良好。后續高密度沉淀池在進水碳源不足、TP生化除磷困難時，可以加藥強化去除TP，從而取得較好的除磷效果。

4 結論

改良A2O生化池+高密度沉淀池一體化池出水穩定，耐水量、水質沖擊負荷強、占地小、運行費用低，適合在新建污水廠及應急污水工程推廣；污水處理為系統工程、需廠網一體。污水進水CODCr濃度低時需外加碳源提高NH3-N、TP的去除率，碳源投加可同時降低TN、TP的出水指標，實現一碳兩用。進場污水的BOD5提高，能夠促進出水穩定達標、降低碳源投加、減少運行費用，有利于污水廠的長期運行；改良A2O生化池+高密度沉淀池出水CODCr、BOD5、NH3-N、TP均值分別為14.18、6.20、0.21、0.09 mg/L，各項出水指標均優于岷沱江標準要求，TP達到地表水標準中的Ⅲ類指標。

參考文獻

1 王田天，周偉，劉 興，等.改良AAO一體化設備處理農村生活污水的研究[J].中國給水排水，2018（7）：75-79.

2 張宜偉，彭小鳳，王 彪，等，AO+MBR一體化設備處理含印染廢水污水的調試運行[J].中國給水排水，2018（4）：114-118.

3 張 淼，彭永臻，王 聰，等.容積分配比對A2/O-生物接觸氧化工藝反硝化除磷特性的影響[J].東南大學學報（自然科學版），2015（3）：531-538.

收稿日期：2024-12-06

作者簡介：李桂姣（1982—），女，河南濮陽人，高級工程師。研究方向：水處理、地下生命線工程街道一體化等。

通信作者：岳崇峰（1984—），男，河南商丘人，碩士，高級工程師。研究方向：給水、污水處理、海綿城市、地下生命線研究。