路 娜，李 濤，李 偉，秦燕芳

（石家莊市排水處橋西污水處理廠，河北石家莊 050000）

改良A2/O工藝在城市污水中的應(yīng)用

路 娜，李 濤，李 偉，秦燕芳

（石家莊市排水處橋西污水處理廠，河北石家莊 050000）

針對(duì)石家莊市橋西污水處理廠二期工程采用的改良A2/O工藝的3種不同工況，并結(jié)合該廠污水處理工藝流程和實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了論述。運(yùn)行結(jié)果表明：改良A2/O處理效果穩(wěn)定，除磷脫氮效果明顯，適宜應(yīng)用于大型污水處理廠，經(jīng)過二級(jí)處理，出水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，三級(jí)處理后可作為中水回用。

A2/O工藝；除磷；脫氮；工藝調(diào)控

石家莊市橋西污水處理廠（以下簡稱橋西污水處理廠）二期工程總投資4.6億人民幣，占地9 061 m2，收水范圍包含了京廣鐵路以西、石太電氣化鐵路和北泄洪渠以東、銀岐高速公路以南所有城市污水，服務(wù)范圍為94.7km2，設(shè)計(jì)日處理能力為20萬t，采用改良生物除磷脫氮處理工藝，出水達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)），設(shè)計(jì)的進(jìn)出水水質(zhì)見表1［1－2］。該廠已于2009年8月試運(yùn)行。

表1 石家莊市橋西污水處理廠二期工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)Tab.1 Water quality index of influent and effluent in engineering design of Qiaoxi wastewater treatment plant mg/L

1 A2/O工藝原理介紹

原污水及從二沉池回流的部分含磷污泥首先進(jìn)入?yún)捬醭?，為聚磷菌進(jìn)行充分的磷釋放提供必要的停留空間和適合的環(huán)境條件，從而提高系統(tǒng)除磷能力，同時(shí)還可以改善污泥的沉降性能；在缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的NO3－N和NO2－N還原為N2從系統(tǒng)排除；在好氧池中，有機(jī)物被最終氧化分解，NH3被氧化成NO3－N，并且通過聚磷菌的超量吸收達(dá)到了去除系統(tǒng)中磷的目的［3］。好氧池完成氨氮的硝化過程，缺氧池則完成脫氮功能，厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。

2 改良A2/O工藝流程

2.1 采用改良A2/O工藝的原因

在原有的運(yùn)行條件下，由于外回流污泥中NO3－N的引入，將破壞厭氧池的厭氧環(huán)境，另外，由于聚磷菌厭氧釋磷和反硝化菌還原NO3－N都需要利用有機(jī)碳源，但是，聚磷菌在和反硝化菌競爭碳源的過程中屬于弱勢菌群，要等NO3－N反硝化完成后才開始磷的釋放，這就影響了磷的厭氧釋放，從而影響了后續(xù)過程中磷的吸收，使除磷效果下降。

2.2 改良A2/O工藝流程圖

為滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要，橋西污水處理廠擴(kuò)建二期工程采用了改良A2/O工藝，即生物池包含前置反硝化段、厭氧段、第1缺氧段、第1好氧段、第2缺氧段、第2好氧段6段。工藝前端設(shè)置前置反硝化段，其主要目的是在原水碳源不充足時(shí)，在充分脫氮的同時(shí)，還能達(dá)到很好的除磷效果。原水碳源不足導(dǎo)致了出水中NO3－N濃度較高，大量的NO3－N隨回流污泥進(jìn)入前置反硝化段并進(jìn)行反硝化，消耗水中的BOD，抑制了厭氧段磷的有效釋放，在好氧段磷的吸收作用就不能很好的完成，導(dǎo)致了除磷效果不佳。因此在工藝最前端設(shè)置反硝化段，全部回流污泥和約10%～30%的進(jìn)水量進(jìn)入前置反硝化段中，利用部分進(jìn)水中的可快速分解的有機(jī)物作碳源去除回流污泥中的NO3－N，從而為后續(xù)厭氧池聚磷菌的釋磷創(chuàng)造了良好條件。

改良A2/O工藝流程圖如圖1所示。

圖1 工藝流程簡圖Fig.1 Flow chart of the sewage treatment process

3 生物池的除磷脫氮過程

3.1 生物池運(yùn)行中脫氮處理方式

1）若原水中的碳源很不充足，利用原水中的碳源所能完成的反硝化率小于50%，利用混合液外回流完全可滿足反硝化率的要求時(shí)，取消第1缺氧池和污泥回流，所有容積全部作為前置反硝化段。

2）若原水中的碳源很不充足，利用原水中的碳源所能完成的反硝化率大于50%，利用外回流不能完全滿足反硝化的要求時(shí)，開啟污泥內(nèi)回流系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)措施，前置反硝化段部分容積兼作第1缺氧段。

3）若原水中的碳源很充足，利用原水中的碳源可滿足脫氮的要求，可超越第2缺氧池和第2好氧池，不投加外部碳源，此時(shí)生物池就變成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的倒置式A2/O工藝。

4）若出水TN不作為控制指標(biāo)要求時(shí)，也可超越第2缺氧池和第2好氧池。

3.2 污水中的除磷過程

磷在水中存在形式主要以磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷的形式存在。橋西污水處理廠除磷工藝采用生物除磷加化學(xué)除磷，利用聚磷菌在厭氧條件下釋放磷，在好氧條件下過量吸收磷，把大量的磷吸收在微生物體上，通過對(duì)污泥的處理達(dá)到除磷的目的。采用改良A2/O工藝，部分磷通過二沉池剩余污泥排放被去除，為達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)中出水磷的低含量要求，通過三級(jí)處理（混凝、沉淀過程），對(duì)水中剩余磷進(jìn)一步處理，保證出水中的總磷達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。在生物除磷過程中，還要注意控制水中硝態(tài)氮的含量，因?yàn)榫哿拙跓o游離氧的情況下可以利用硝態(tài)氮中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)還原硝態(tài)氮為氮?dú)饣蛉趸钱?dāng)厭氧段混入大量硝酸鹽時(shí)，一部分易降解的碳源被反硝化利用，對(duì)于聚磷菌會(huì)產(chǎn)生不利影響。

4 運(yùn)行情況

生物濾池設(shè)計(jì)運(yùn)行指標(biāo)如下：污泥負(fù)荷為0.124kg/（kg·d）（以 MLSS中BOD計(jì)），活性污泥的質(zhì)量濃度為3.3g/L，泥齡為12d，硝化液回流比為70%，污泥回流100%。具體運(yùn)行情況見表2。

目前生物濾池運(yùn)行中污泥負(fù)荷較設(shè)計(jì)值高，硝化反應(yīng)一般在低負(fù)荷下效果較為理想，故應(yīng)降低污泥負(fù)荷?；亓鞅认鄬?duì)較低，在運(yùn)行控制中低回流比、高污泥濃度容易造成污泥膨脹，污泥齡過長。保持處理穩(wěn)定的重要因素之一是保持污泥狀態(tài)的穩(wěn)定：1）污泥齡的穩(wěn)定；2）根據(jù)季節(jié)和某時(shí)段進(jìn)水指標(biāo)，調(diào)節(jié)污泥濃度。

表2 生物濾池運(yùn)行情況監(jiān)測數(shù)據(jù)Tab.2 Monitoring results of bio－filter running

5 處理效果

從2011－08－24起連續(xù)對(duì)生活污水的處理效果進(jìn)行了監(jiān)測，因橋西污水處理廠是每星期一、三、五對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行化驗(yàn)，數(shù)據(jù)見表3。

表3 生活污水處理效果監(jiān)測數(shù)據(jù)Tab.3 Results of sewage treatment

由表3可見，目前該廠出水指標(biāo)中BOD5，COD，SS，TN，NH3－N的出水質(zhì)量濃度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，TP質(zhì)量濃度開始稍高，但經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)試和摸索，也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，而且BOD，COD，SS的去除率都達(dá)到了95%以上，去除效率很高。

6 結(jié) 語

石家莊市橋西污水處理廠生活污水處理系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試后能夠正常運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)用改良A2/O工藝處理生活污水使出水水質(zhì)穩(wěn)定性增強(qiáng)，提高了處理效率。再配合使用V型濾池及紫外消毒渠消毒，出水水質(zhì)可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，以及高等中水回用標(biāo)準(zhǔn)，有極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

培菌初期，為了縮短硝化菌的培養(yǎng)時(shí)間，可以利用改良A2/O工況變換調(diào)整對(duì)進(jìn)水閘門的控制，越過前置反硝化段來縮短水在生物池厭氧段的停留時(shí)間，加快了硝化菌的培養(yǎng)，待硝化菌培養(yǎng)好，再開啟前置反硝化段進(jìn)行反硝化菌的培養(yǎng)。

此外，石家莊市冬季氣溫較低會(huì)影響反硝化反應(yīng)，故在冬季應(yīng)適當(dāng)增加泥齡，并降低負(fù)荷；并且，在進(jìn)水條件相同的情況下冬季對(duì)碳源的需求相對(duì)夏季較高。乙酸鈉在溫度低于15℃時(shí)溶解度會(huì)大幅度降低。另外，在保證穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上可逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，同時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)原設(shè)計(jì)控制參數(shù)進(jìn)行必要的修訂。

［1］李 濤，王海云.環(huán)形A/O生物濾池處理城市生活污水［J］.河北工業(yè)科技，2006，23（5）：298－300.

［2］GB 18918—2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］高廷耀，顧國維.水污染控制工程［M］.北京：高等教育出版社，1999.

Application of improved A2/O process in treatment of municipal sewage

LU Na，LI Tao，LI Wei，QIN Yan－fang
（Qiaoxi Municipal Sewage Plant，Shijiazhuang Sewerage Management，Shijiazhuang Hebei 050000，China）

This paper discusses the three processes of the modified A2/O adopted in phase two of the project in a sewage treatment plant，in view of its process flow and the actual operation situation.The running results show that the improved A2/O treatment effect is stable，and the phosphorus and nitrogen removal effect is good，suitable for large－scale sewage treatment plant.The effluent can meet the national discharge standards through secondary treatment，and the effluent after the third class treatment is capable of the use as reclaimed water.

A2/O process；phosphorus removal；nitrogen removal；process control

X703

A

1008－1534（2012）03－0176－04

2011－12－05；

2012－03－12

王海云

路 娜（1984－），女，河北石家莊人，主要從事城市污水處理方面的研究。

李濤高級(jí)工程師