王璐

（海南省洋浦開發(fā)建設(shè)控股有限公司，海南 洋浦578101）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于自然資源的再生利用方面的技術(shù)同樣獲得了巨大成就，例如NPR工藝技術(shù)，這種技術(shù)能夠?qū)Τ擎?zhèn)所產(chǎn)生的污水進(jìn)行深層次的處理，從而使廢棄污水得到一定程度的凈化，使其能夠被再次利用。對(duì)于環(huán)保節(jié)能與維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)正常都有著至關(guān)重要的積極意義。

2 NPR工藝概述

作為新研發(fā)的污水再生利用工藝技術(shù)，NPR工藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合了兩種傳統(tǒng)污水處理工藝技術(shù)，即BAF工藝技術(shù)與A2／O工藝技術(shù)，從而取兩種工藝技術(shù)之長，避其之短，對(duì)城鎮(zhèn)污水處理的效率進(jìn)行了大幅度的提升。經(jīng)其處理后的水質(zhì)應(yīng)用廣泛，可適應(yīng)于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水等各方面。從NPR的工藝技術(shù)原理上來說，它可以分為兩個(gè)階段，第一階段由類似A2／O工藝技術(shù)的好氧、缺氧以及厭氧3個(gè)部分組成。3個(gè)部分各自分工不同，好氧部分主要負(fù)責(zé)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行降解及聚磷菌的攝磷過度工作；缺氧部分則負(fù)責(zé)對(duì)污水的多數(shù)有機(jī)物進(jìn)行去除并同時(shí)實(shí)施反硝化脫氮作業(yè)；厭氧部分則對(duì)污水進(jìn)行磷釋放。第2階段是以BAF工藝技術(shù)為主，對(duì)來自經(jīng)過第一階段處理后的污水實(shí)施深度處理，主要處理漂浮物與殘余的有機(jī)物，并同時(shí)實(shí)施硝化反映，從而把氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。經(jīng)第二階段處理后的水一部分排放，而剩余未達(dá)標(biāo)的則回至缺氧部分繼續(xù)進(jìn)行反硝化脫氮操作。

從NPR工藝技術(shù)原理流程與傳統(tǒng)兩種污水處理工藝技術(shù)的對(duì)比，不難看出NPR工藝技術(shù)在污水處理方面的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

（1）應(yīng)用NPR工藝技術(shù)的污水處理總投資與運(yùn)行費(fèi)用與二級(jí)處理普通污水的工程相當(dāng)，在成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。特別是在好氧部分，不經(jīng)過NH4－H的硝化處理，從而相應(yīng)的池容量需求減小，節(jié)省了成本。

（2）經(jīng)NPR工藝技術(shù)處理后亞硝酸鹽與硝酸鹽成分不存在于回流污泥之中，從而在一定程度上避免了反硝化現(xiàn)象的產(chǎn)生，相應(yīng)地也對(duì)表面負(fù)荷與出水的水質(zhì)提高有了保證。同時(shí)污泥在回流過程中，易形成厭氧環(huán)境，進(jìn)而對(duì)有機(jī)磷的釋放效果有了一定的提升，磷攝取率加大其去除效果同時(shí)得到提高。

（3）針對(duì)BAF工藝技術(shù)對(duì)進(jìn)水要求高與A2／O工藝技術(shù)中脫氮除磷的效果差的缺點(diǎn)，NPR工藝技術(shù)將經(jīng)過A2／O工藝技術(shù)處理后達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的水繼續(xù)進(jìn)行BAF工藝技術(shù)的深度處理，既使A2／O階段的處理效果提升，又使BAF階段的進(jìn)水質(zhì)得到了保證。

（4）利用NPR工藝技術(shù)能夠使污水的處理與循環(huán)利用形成進(jìn)污水，出中水的一站式處理流程，從而在成本降低的基礎(chǔ)上，使水質(zhì)在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。從而對(duì)污水處理站進(jìn)行了有效簡(jiǎn)化，有利于在城市發(fā)展中以更小的體積解決城鎮(zhèn)污水的處理工作。

3 NPR工藝應(yīng)用實(shí)踐

3.1 城鎮(zhèn)污水處理工程

面積為4hm2的北方某污水處理廠，其處理污水范圍30km2左右，污水處理總量設(shè)計(jì)3×104t／d，該廠污水處理技術(shù)通過微絮凝過淲與NPR技術(shù)相結(jié)合的工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。出水水質(zhì)則為我國相關(guān)污染物排放的A一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

該污水處理廠主要由反應(yīng)過濾池、污泥濃縮脫水房、污泥回流泵池、二次沉池、NPR反應(yīng)池、沉沙池、進(jìn)水泵房以及粗細(xì)格柵等建筑物組成，這些建筑物以兩個(gè)反應(yīng)池為主。過濾池與混凝池共同組成反應(yīng)過濾池，其中過濾池設(shè)計(jì)尺寸10m×3.3m×3.5m，而混凝池設(shè)計(jì)尺寸14.35m×8.1m×3.77m；NPR反應(yīng)池設(shè)計(jì)尺寸72.75m×40m，2.8m處于地下，總深5.2m。

3.2 污水處理流程

為實(shí)現(xiàn)NPR工藝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，由好氧池、缺氧池與厭氧池組成其主體NPR的生化反應(yīng)池區(qū)域，同時(shí)設(shè)置回流裝置于好氧池與缺氧池間以及水下攪拌裝置，其中好氧池處理工藝通過聚氧活化曝氣的增氧系統(tǒng)加以實(shí)現(xiàn)。NPR工藝技術(shù)的生物膜填料為編帶形式，并形成適宜的環(huán)境使各類菌種得以正常生長。對(duì)所需要處理的污水進(jìn)行比例分配，而后分別往缺氧池與厭氧池內(nèi)注入分配好的污水。由于編帶式填料擁有較大比表面積，從而使附著于其上的微生物保持高濃度，使NPR技術(shù)對(duì)污水中的氮、磷以及有機(jī)物的處理時(shí)間大幅度縮短。而當(dāng)這些生物膜填料在生長以后，其比表面積得到進(jìn)一步增加。這樣一來，其使用的微生物的生長與脫落形成了自然規(guī)律的平衡，硝化菌對(duì)硝化反應(yīng)的速度有著相當(dāng)好的效果，

除NPR工藝技術(shù)的流程對(duì)污水處理進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以外，對(duì)于污水處理廠的進(jìn)水量與水質(zhì)控制也是污水處理過程中的重要步驟。該污水處理廠分別設(shè)置了內(nèi)外兩套回流控制閥門系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)節(jié)后控制外回流量在25%，而內(nèi)回流量在80%，使內(nèi)回流位置的曝氣溶解氧為4mg／L，不但保證了內(nèi)外回流時(shí)營養(yǎng)物與亞硝酸鹽對(duì)于去氮、磷的正面影響，而且使污水處理的整體系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

在污泥培養(yǎng)方面，該污水處理廠不使用自繁衍式的污泥。其在投污泥后，不采取排泥措施，而是對(duì)其實(shí)施足夠量的曝氣作業(yè)，從而使微生物保持加速生長狀態(tài)，在這個(gè)階段池內(nèi)溶解氧程度相當(dāng)高，這時(shí)應(yīng)保持高曝氣量，以使菌種繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)生長。持續(xù)約3個(gè)星期后，如果出現(xiàn)溶解氧程度快速降低，其數(shù)值范圍顯示為1～2mg／L時(shí)，則表示培養(yǎng)的菌種已經(jīng)完成且池內(nèi)污泥的濃度已達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。而后將曝氣量逐漸減小，避免出現(xiàn)污泥老化加速的現(xiàn)象，最后使整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，從而讓微生物能夠保持自動(dòng)規(guī)律式的更新代謝。

3.3 效果評(píng)估

通過該污水處理廠投入實(shí)際運(yùn)行的情況來看，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其中進(jìn)污水中氨氮濃度在13.5～20.4mg／L，而當(dāng)其經(jīng)過污水處理后，氨氮濃度可降至0.13～1.28mg／L；總體污染物從103～195mg／L降至10.8～49.4mg／L。因此可以看出其對(duì)污水的處理有效率高達(dá)80%以上且相當(dāng)穩(wěn)定。

而對(duì)該污水處理廠的出水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估分析后，其標(biāo)準(zhǔn)能夠符合城市污水的再生循環(huán)利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合運(yùn)行費(fèi)用成本相比于規(guī)模相同污水處理廠來說更低，僅1.2元／t且該廠出水能夠滿足沖刷、綠化、景觀以及企業(yè)冷卻用水等方面，從而保護(hù)了地下水資源，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性提供了良好保障。

4 改進(jìn)建議

（1）污水處理廠出水處理上，普遍存在著回用設(shè)施未能配套建設(shè)，導(dǎo)致經(jīng)污水處理廠處理后的出水只用于農(nóng)業(yè)灌溉，使得出水的再生利用率極低。因此在污水處理廠的配套設(shè)施建設(shè)上要加以重視，從而有效提升其出水利用率。

（2）在原水與回流污泥的進(jìn)水渠道上，應(yīng)分別在缺氧池與厭氧池設(shè)置獨(dú)立流量儀表與閘門，從而對(duì)進(jìn)水的比例進(jìn)行靈活化的控制，以實(shí)現(xiàn)在污水中所含污染物不同時(shí)，對(duì)于其處理的流程上的靈活多變。

（3）對(duì)于所于特殊環(huán)境下的污水處理廠，比如嚴(yán)寒天氣等，應(yīng)對(duì)閥門與污泥管道實(shí)施保溫保養(yǎng)，而相應(yīng)的格柵則應(yīng)在室內(nèi)放置。

（4）經(jīng)相關(guān)研究與實(shí)驗(yàn)表明，碳源可使NPR工藝技術(shù)處理中的脫氮效率明顯提升，因此NPR工藝技術(shù)在實(shí)際對(duì)污水處理過程中，可適當(dāng)將其碳氮比率提升，從而相應(yīng)提升脫氮效率。

5 結(jié)語

NPR工藝技術(shù)在污水處理上有著相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，不但能夠保證在短時(shí)間內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而使處理后的出水能夠滿足各方面循環(huán)再利用的需要，應(yīng)用面相當(dāng)廣泛，而且其有效地將兩種傳統(tǒng)污水處理工藝進(jìn)行科學(xué)、合理地結(jié)合，從而有效降低了投資與運(yùn)行相關(guān)的成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)可行性。鑒于這兩方面優(yōu)勢(shì)，可以預(yù)見，NPR工藝技術(shù)在未來一段時(shí)間內(nèi)仍是污水處理的主要技術(shù)。因此對(duì)于NPR工藝技術(shù)進(jìn)行深入的研究分析，進(jìn)而對(duì)該技術(shù)提出合理化的建議與改進(jìn)，使其在城鎮(zhèn)污水處理上也能夠與時(shí)俱進(jìn)，更好地為城市發(fā)展服務(wù)。

［1］邊向征，李慧軍，劉建軍.NPR工藝在城鎮(zhèn)污水處理中的應(yīng)用［J］.新疆環(huán)境保護(hù)，2010，32（2）：214～217.

［2］張百庭.城鎮(zhèn)污水處理中NPR工藝的應(yīng)用研究［J］.科技與生活，2010（23）：62～63.

［3］宋乾武，代晉國，張曉丹.污水再生新工藝NPR及其中試研究［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2008，31（10）：49～51.