A-A2/O工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)用實(shí)踐

陳水程

A-A2/O工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)用實(shí)踐

陳水程

（東莞市環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，廣東東莞 523009）

介紹了A-A2/O工藝流程、原理及特點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)要素，并考察了該工藝在污水處理廠實(shí)際運(yùn)用中的效果，研究表明：污水廠COD、NH3-N、TN、TP等污染物的平均去除率分別為84.3%、73.2%、58.8%、93.6%，出水濃度穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)限值。

A-A2/O工藝；污水處理廠；污染物；去除率

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，帶來了嚴(yán)重的城鎮(zhèn)生活污水和垃圾污染問題［1］。污水處理作為環(huán)境保護(hù)和治理的重要組成部分，引起社會(huì)的廣泛關(guān)注［2］。為解決這一問題，國家高度重視污水處理設(shè)施建設(shè)，建設(shè)城市污染處理廠是水污染防治的骨干工程，也是國家推行主要污染物減排的主要工程措施。初期，我國城市污水處理以選擇氧化塘、土地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理工藝為主，并建立了一些氧化塘、土地處理城市污水示范工程。中期，又陸續(xù)引進(jìn)和開發(fā)了多種生物處理工藝，建設(shè)了包括A/B、A/A/O、A/O、B/C/、SBR等工藝為基礎(chǔ)的污水處理廠［3］；然而，隨著環(huán)保要求的提高，又開始意識(shí)到城市生活污水中的氮和磷對水體富營養(yǎng)化的具有重要影響，進(jìn)而逐步在城市生活污水處理流程和技術(shù)中引進(jìn)了除氮脫磷的技術(shù)。如A/O/A，氧化溝法，SBR法等［4-5］。

東莞市華駿污水處理廠于2009年9月投入試運(yùn)行，采用缺氧—厭氧—缺氧—好氧工藝（A-A2/O工藝），一期設(shè)計(jì)每日處理生活污水能力為5萬噸。本文以東莞市華駿污水處理廠為例，研究分析了AA2/O工藝在城鎮(zhèn)污水廠的應(yīng)用效果。

1 A-A2/O工藝在污水廠運(yùn)用

1.1 污水處理工藝流程

該污水廠處理工藝為“預(yù)處理+A-A2/O生化處理+紫外消毒處理”，其關(guān)鍵工藝為“缺氧—厭氧—缺氧—好氧”（A-A2/O工藝）。如圖1所示，污水經(jīng)過格柵，去除污水中顆粒直徑大于5 mm的懸浮物，放置堵塞后續(xù)單元的機(jī)器、水泵或工藝管線。經(jīng)過泵房后的污水經(jīng)過細(xì)格柵進(jìn)入旋流沉砂池，污水經(jīng)過物理處理后，進(jìn)入核心的生物反應(yīng)池，采用改良的A2/O工藝處理。最后在二沉池中，利用重力的作用使活性污泥與處理后的污水分離，并使污泥得到了一定的濃縮，此外，采用紫外消毒系統(tǒng)對處理水進(jìn)行消毒，消滅其中的病菌和病毒。經(jīng)消毒后的處理污水排出河中。其主要的工藝流程如圖1所示。

1.2 工藝原理及特點(diǎn)

A-A2O工藝是在傳統(tǒng)工藝A2O的設(shè)置回流污泥反硝化池，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進(jìn)水進(jìn)入該池（另外90%左右的進(jìn)水進(jìn)入?yún)捬醭兀?，停留時(shí)間20～30 min左右，微生物利用10%進(jìn)水的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化，取出回流污泥帶入的硝酸鹽，消除硝態(tài)氮對厭氧池釋放磷的不利影響。該系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，運(yùn)行管理更為穩(wěn)定簡便，除磷脫氮效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。同時(shí)，對氨氮去除程度較高，其凈化效果優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)。

圖1 污水處理工藝流程圖

1.3 污水廠主要污水處理構(gòu)筑物

1）粗格柵渠。廠內(nèi)設(shè)粗格柵渠一座，可去除原水中較大漂浮物以及雜物，保證后續(xù)處理流程的通暢并保護(hù)提升泵。設(shè)有二條渠，每渠安裝有機(jī)械抓斗式粗格柵。運(yùn)行時(shí)粗格柵的柵渣由螺旋輸送機(jī)送至柵渣壓實(shí)機(jī)壓實(shí)并送往柵渣箱中，污水經(jīng)過粗格柵后進(jìn)入與粗格柵合建的提升泵池中。

2）提升泵池。設(shè)置進(jìn)水泵房，用來提升污水以滿足后續(xù)污水處理流程及豎向的銜接要求，為地下式鋼筋混凝土矩形集水池，泵房與粗格柵合建，污水經(jīng)泵提升后通過管道，進(jìn)入細(xì)格柵站。

3）細(xì)格柵站。設(shè)置細(xì)格柵可去除原水中較小的漂浮物以及雜物，保證后續(xù)處理流程的通暢。設(shè)有二條渠，每渠安裝有循環(huán)齒耙式細(xì)格柵。

4）旋流沉砂池。旋流沉砂池主要目的是除去粒徑大于0.2 mm的沙粒，是使無機(jī)沙粒和有機(jī)無分開，以防在后續(xù)構(gòu)筑物中沉積和堵塞管道，減少機(jī)器設(shè)備的磨損，設(shè)有兩個(gè)旋流沉砂池，每個(gè)沉砂池設(shè)有除沙機(jī)和空提裝置。

5）A-A2/O生化池。共有兩組生物池，每組生物池分別有反硝化池、厭氧池、缺氧池、好氧池，利用各池的不同功能，進(jìn)行生物脫氮除磷，降低污水中BOD5、COD、N、P。每組反硝化池、厭氧池、缺氧池、好氧池分別設(shè)有一臺(tái)攪拌器、四臺(tái)推流器、兩臺(tái)混合液內(nèi)回流泵。

6）二沉池。二沉池是采用周邊進(jìn)水、周邊出水的輻流式二沉池，是將生化池內(nèi)的混合回流液進(jìn)行泥水分離共設(shè)兩座，每座二沉池內(nèi)有周邊轉(zhuǎn)動(dòng)刮泥機(jī)一臺(tái)。

7）鼓風(fēng)機(jī)房。鼓風(fēng)機(jī)房為地上式磚混結(jié)構(gòu)，分為機(jī)房，進(jìn)風(fēng)室和值班室，土建按二期規(guī)模設(shè)計(jì)，鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)三臺(tái)高速離心鼓風(fēng)機(jī)，并預(yù)留用于二期規(guī)模的二臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)位置，進(jìn)風(fēng)室內(nèi)設(shè)有空氣過濾器。機(jī)房內(nèi)設(shè)懸掛式起重機(jī)一臺(tái)，起重量為3 T，用于設(shè)備的安裝和維修。

8）消毒渠。消毒渠內(nèi)安裝有紫外線模塊，經(jīng)過沉淀處理后的出水，進(jìn)入此渠，使污水與紫外線在此有足夠的接觸時(shí)間，保證消毒效果，在渠后側(cè)設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)堰以保證消毒池水深。

2 污水廠運(yùn)行結(jié)果

2.1 對COD的去除效果

COD是主要污染物減排指標(biāo)，從為期一年半的運(yùn)行情況來看，城鎮(zhèn)污水處理廠COD進(jìn)水濃度波動(dòng)較大，由圖2可知，其范圍值為195 mg/L～88 mg/L；但COD出水濃度較為穩(wěn)定，其范圍值為24 mg/L～25 mg/L，穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)限值（60 mg/L）。從COD去除率來看，COD平均濃度由155.86 mg/L降低為24.43 mg/L，去除率為84.3%，達(dá)到了較好去除水平。

2.2 對NH3-N的去除效果

氨氮（NH3-N）也是主要污染物減排指標(biāo)，從為期一年半的運(yùn)行情況來看，城鎮(zhèn)污水處理廠NH4-N進(jìn)水濃度波動(dòng)較大，由圖3可知，其范圍值為5.36 mg/L～20.4 mg/L；NH3-N出水濃度也存在一定波動(dòng)，其范圍值為0.12 mg/L～6.01 mg/L，但均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)限值（8 mg/L）。從NH3-N去除率來看，NH3-N平均濃度由13.16 mg/L降低為3.52 mg/L，去除率為73.2%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

圖2 污水處理廠COD進(jìn)、出水濃度變化/（mg·L-1）

圖3 污水處理廠NH3-N進(jìn)、出水濃度變化/（mg·L-1）

2.3 對TN的去除效果

從污水處理廠運(yùn)行情況來看，城鎮(zhèn)污水處理廠TN進(jìn)、出水濃度均存在一定程度波動(dòng)，且波動(dòng)趨勢較為一致。由圖4可知，TN進(jìn)水范圍值為20.4 mg/L～14.3 mg/L；出水濃度范圍值為4.37 mg/L～10.7 mg/L，出水濃度均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)限值（20 mg/L）。從TN去除率來看，TN平均濃度由18.06 mg/L降低為7.44 mg/L，去除率為58.8%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

圖4 污水處理廠TN進(jìn)、出水濃度變化/（mg·L-1）

2.4 對TP的去除效果

污染物磷的去除是污水廠工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，A-A2/O工藝有效克服了傳統(tǒng)工藝對磷去除率不高的問題，由圖5可知，城鎮(zhèn)污水處理廠TP進(jìn)水濃度波動(dòng)較大，其范圍值為2.95 mg/L～1.96 mg/L；但TP出水濃度較為總體穩(wěn)定，除2010年4月21日的數(shù)據(jù)值為0.58 mg/L外，其余時(shí)期的濃度范圍值為0.12 mg/L～0.02 mg/L，穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)限值（1.0 mg/L）。從TP去除率來看，TP平均濃度由2.37 mg/L降低為0.15 mg/L，去除率為93.6%，達(dá)到了很高的去除水平。

圖5 污水處理廠TP進(jìn)、出水濃度變化/（mg·L-1）

3 結(jié)語

經(jīng)過近一年半的運(yùn)行，污水廠在污染物進(jìn)水濃度波動(dòng)較大的不利條件下，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)要求，COD、NH3-N、TN、TP等污染物的平均去除率分別達(dá)到84.3%、73.2%、58.8%、93.6%，而且與傳統(tǒng)工藝相比，基于“缺氧—厭氧—缺氧—好氧”（A-A2/O）工藝的城鎮(zhèn)污水處理廠實(shí)現(xiàn)了對總磷（TP）的強(qiáng)化去除。

［1］ 李秋紅，孫秀田.淺談中小城鎮(zhèn)污水處理［J］.科技信息，2011（23）：70-71.

［2］ 馮東.我國污水處理現(xiàn)狀分析［J］.河南科技，2013（3）：173-174.

［3］ 李博.城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢［J］.民營科技，2011（10）：124-125.

［4］ 周銳鋒.SBR工藝在城市污水處理廠的應(yīng)用［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010（6）：53-54.

［5］ 李健.中小城市生活污水處理廠處理目的與技術(shù)關(guān)系的探討［J］.甘肅科技，2011，27（15）：55-57.

The Application of A-A2/O Technology in Urban Sew age Treatment Plant

CHEN Shui-cheng

（Dongguan Environmental Science Association，Dongguan 523009，China）

This paper introduces the principle，characteristics of A-A2/O process and the engineering design elements；the study indicates the results：the average removal rate of sewage plant pollutants COD，NH3-N，TN，TP are 84.3%，73.2%，58.8%，93.6%，stable effluent concentration reaches up to the B emission standard limits of“urban sewage pollutant discharge standard”（GB18918-2002）.

A-A2/O process；wastewater treatment plant；pollutant；removal rate

X703.1

A

1009-0312（2014）03-0074-04

2014-03-04

陳水程（1984—），男，廣東省化州市人，主要從事污染治理與清潔生產(chǎn)研究。