兩種污水處理方案的比較研究

馬人驕 于相國(guó)

【文章摘要】

文中以大連市污水一處理工程為例，研究?jī)煞N污水處理工藝方案的可行性與特點(diǎn)等，分析其工藝，運(yùn)行管理和能耗等，確定水解沉淀池—生物濾池—V型濾池工藝為本工程最終方案。

【關(guān)鍵詞】

污水處理； 工藝； 可行性

1 背景

本污水處理工程位于大連市，概算投資1.4億元，建成后處理規(guī)模為每日10萬(wàn)立方米。該城市污水水質(zhì)指標(biāo)和出水水質(zhì)指標(biāo)如表1。

本工程污水處理出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18919-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，污水處理工藝方案的選定是污水處理工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此選用A/A/O工藝和水解沉淀—生物濾池—V型濾池工藝為本工程備選方案進(jìn)行比較。

1.1 A/A/0工藝

A/A/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝。 其生物反應(yīng)池由厭氧、缺氧、好氧三段組成。該方案包括的設(shè)施有：初沉池、初沉排泥泵房、同步脫氮除磷A/A/O池、二沉池、污泥回流泵房、網(wǎng)格絮凝池、氣浮池和鼓風(fēng)機(jī)房等。

污水處理對(duì)除磷有要求高，A/A/O池中全部回流污泥和10-30%的污水進(jìn)入生物選擇器，在缺氧和提供的10-30%碳源情況下將回流污泥中殘留的NO3-N反硝化生成N2，排入大氣。然后混合液和70-90%的污水同時(shí)進(jìn)入?yún)捬醭兀?混合液自厭氧池進(jìn)入同步脫氮除磷A/A/O池的缺氧區(qū)，再進(jìn)入好氧區(qū)， 磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)除磷。

A/A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是：該處理技術(shù)，由于出水水質(zhì)穩(wěn)定、能耗不高、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)，可有效增加活性污泥濃度，使之達(dá)到6000—8000mg/L，這比傳統(tǒng)的生化處理活性污泥濃度高2-3倍，處理效果穩(wěn)定。處理負(fù)荷大，CODcr、BOD5、N、P去除率高，產(chǎn)生的污泥量少。但A/A/O工藝存在下列缺陷：回流污泥直接回流進(jìn)入?yún)捬醵危渲袏A帶的大量硝酸鹽回流至厭氧段，破壞了厭氧段的厭氧狀態(tài)，從而影響系統(tǒng)的除磷效果；內(nèi)回流增加了系統(tǒng)的能耗和污水處理的運(yùn)行成本。

1.2水解沉淀池-生物濾池—V型濾池 工藝

1.2.1水解沉淀池

水解工藝是一種污水處理的新工藝，水解目的主要是將原有廢水中難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐捉到獾挠袡C(jī)物，以利于后續(xù)的好氧處理。在處理廢水的同時(shí)，污泥的水解率可達(dá)25～35%，經(jīng)過(guò)沉淀后，污泥的含水率較低，污泥排出量減少。

本工程以水解沉淀池取代傳統(tǒng)的初沉池，COD的去除率可達(dá)到10-35%、SS的去除率可達(dá)到80-90%。將一部分硝化液回流至水解沉淀池的方式，利用反沖洗廢水污泥回流到水解沉淀池和回流硝化液混合起到反硝化的作用，以達(dá)到水解沉淀池在去除BOD5的同時(shí)反硝化去除部分TN的目的，保證后續(xù)構(gòu)筑物去除剩余TN時(shí)仍有足夠的碳源。硝化液回流率為100%。

在本工藝中，污水中懸浮物的去除主要依靠沉淀、過(guò)濾以及吸附作用。沉淀是使含有這些雜質(zhì)的污水通過(guò)具有一定孔隙率的過(guò)濾介質(zhì)時(shí)，水中懸浮物就會(huì)被截留在介質(zhì)表面或內(nèi)部孔隙中，而得以除去的過(guò)程。另外濾池濾料附著的微生物也具有一定的吸附作用，能夠?qū)⑽鬯械牟糠謶腋∥镂?，轉(zhuǎn)化為污泥從而達(dá)到去除的目的。

1.2.2 DN生物濾池+CN曝氣生物濾池

DN生物濾池+CN曝氣生物濾池是一種前置反硝化生物濾池工藝。 污水首先經(jīng)過(guò)DN濾池（反硝化濾池），然后經(jīng)過(guò)CN濾池（硝化濾池），CN池出水回流至水解沉淀池與反硝化濾池。由于硝化濾池將廢水中的NH3-N轉(zhuǎn)化為NO3-N，通過(guò)回流，反硝化菌利用進(jìn)水中的有機(jī)質(zhì)作為電子供體，NH3-N作為電子受體，進(jìn)行電子的轉(zhuǎn)移（氧化還原反應(yīng)），最終轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮進(jìn)入大氣中，達(dá)到廢水處理脫氮的目的。

1.2.3型砂濾池

V型濾池是一種重力式砂濾池，該工藝具有水力停留時(shí)間短，占地省，耗能低，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

水解沉淀池具有提高沉淀性能和反硝化性能的特點(diǎn)，提高去除總氮的效果，同時(shí)降低了沉淀池排出污泥含水率；曝氣生物濾池具有處理負(fù)荷高，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)，運(yùn)行調(diào)試時(shí)間短，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。V型砂濾池池與前面的工藝相組合，它的優(yōu)勢(shì)是占地面積少，保證了出水水質(zhì)，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用低，流程簡(jiǎn)單，是目前最理想的工藝 。

2 結(jié)論

由于水解沉淀池—生物濾池—V型濾池方案有較高的處理效率，投資及運(yùn)行成本較低，能適應(yīng)低溫環(huán)境，節(jié)省用地，操作和維修簡(jiǎn)單。 確定為本工程的污水處理方案，兩種方案綜合比較如下表2所示。

【參考文獻(xiàn)】

[1]常麗春，王凱軍；污水生物脫氮的理論研究與工程應(yīng)用新進(jìn)展[J].城市管理與科技1，2005，7（1）：21-23 .

[2] 黃春；改良A-2/O工藝在寒冷地區(qū)城市污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2010，35（4）：119-120.

[3]班福忱；劉明秀；李亞峰；張吉庫(kù)；城市污水處理廠污泥資源化研究探討[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，36（5）：50-53.