錢(qián)志軍，熊仁久，仲軍衛(wèi)，錢(qián)旺，吳曉琴，陳曉萍

（桐鄉(xiāng)市城市污水處理有限責(zé)任公司，浙江桐鄉(xiāng)314500）

A2O-Actiflo工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)提標(biāo)改造工程中的應(yīng)用

錢(qián)志軍，熊仁久，仲軍衛(wèi)，錢(qián)旺，吳曉琴，陳曉萍

（桐鄉(xiāng)市城市污水處理有限責(zé)任公司，浙江桐鄉(xiāng)314500）

崇福污水處理廠(chǎng)提標(biāo)改造工程采用A2O-Actiflo工藝作為主體工藝，其中在A(yíng)2O負(fù)荷生物膜池中填加生物填料，以強(qiáng)化對(duì)有機(jī)物的降解。主要介紹了該工程的工藝流程、設(shè)計(jì)參數(shù)，及試運(yùn)行期間的運(yùn)行情況。運(yùn)行結(jié)果表明，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到工程提標(biāo)改造目標(biāo)。

城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)；A2O工藝；Actiflo工藝；提標(biāo)改造

1 工程概況

桐鄉(xiāng)崇福污水處理廠(chǎng)位于桐鄉(xiāng)崇福鎮(zhèn)，于2000年4月正式開(kāi)工興建，設(shè)計(jì)處理能力為3萬(wàn)m3／d，進(jìn)水以工業(yè)污水為主，采用水解酸化-CAST工藝為主的常規(guī)生化處理工藝［1］。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及服務(wù)范圍的不斷擴(kuò)大，根據(jù)浙江省“十二五”規(guī)劃及“五水共治”精神，將針對(duì)現(xiàn)有進(jìn)水水質(zhì)及污水總量，增加相應(yīng)的處理措施，對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改建后，采用A2O復(fù)合生物膜-Actiflo工藝，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

2 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量

該污水處理廠(chǎng)原接納的污水主要以皮革、印染、化工廢水為主。現(xiàn)隨著服務(wù)范圍的不斷擴(kuò)大，水量從原來(lái)的3萬(wàn)m3／d增加到現(xiàn)在的6萬(wàn)m3／d，生活污水所占比例逐步增加，由原來(lái)的不足10%增加到現(xiàn)在的30%，水質(zhì)的可生化性也得以改善。通過(guò)提標(biāo)改造后，要求出水水質(zhì)符合GB 18918—2002中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1所示。

3 提標(biāo)改造工藝

3.1 處理工藝選擇

通過(guò)對(duì)改造前進(jìn)、出水水質(zhì)分析，提標(biāo)改造工藝主要解決以下問(wèn)題：①?gòu)?qiáng)化二級(jí)生物處理工藝的硝化和反硝化功能，將生物脫氮在二級(jí)處理中完成；同時(shí)強(qiáng)化對(duì)CODCr、BOD5的降解。②增加深度處理工藝，進(jìn)行后置化學(xué)除磷，同時(shí)投加活性炭進(jìn)一步去除SS和難生物降解CODCr等污染物，使出水水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)［2］。通過(guò)比較中試處理效果，生化段在采用傳統(tǒng)A2O脫氮除磷工藝的基礎(chǔ)上，在好氧段投加懸浮填料［3］，以加大生物量及生物多樣性，提高污泥負(fù)荷，增強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷的能力。深度處理單元采用Actiflo高效沉淀池和轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池相結(jié)合的工藝。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)Tab.1Design influent and effluent water quality

3.2 處理工藝流程

提標(biāo)改造工藝流程如圖1所示。

圖1 污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造工藝流程Fig.1 Flow chart of sewage treatment plant upgrading

提標(biāo)改造后，將原來(lái)的CAST工藝改造成具有脫氮除磷的A2O復(fù)合生物膜工藝，作為復(fù)合生物膜工藝核心的生物膜具有好氧和兼氧、厭氧代謝活性，可良好地脫氮除磷［2］?；亓魑勰嘣谶M(jìn)水配水井處與進(jìn)水完全混合后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，確保磷的充分釋放后，進(jìn)入缺氧區(qū)及可調(diào)節(jié)區(qū)，確保反硝化脫氮，達(dá)到去除氮的目的，缺氧區(qū)出水進(jìn)入好氧填料區(qū)，在好氧區(qū)主要實(shí)現(xiàn)污水中CODCr、BOD5的降解，氨氮通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮，實(shí)現(xiàn)聚磷菌對(duì)磷的吸收，好氧填料區(qū)采用環(huán)流形式完全混合曝氣，并通過(guò)填料來(lái)增加生物量，具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，確保污水中有機(jī)物完全降解。

新建Actiflo高效沉淀池和轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池作為深度處理單元。Actiflo高效沉淀池由接觸池、混凝池、絮凝池和沉淀池組成，通過(guò)在混凝池投加PAC、在絮凝池投加PAM藥劑，降低水中CODCr及SS濃度［4］。必要時(shí)在接觸池投加一定比例的活性炭，加強(qiáng)對(duì)水中有機(jī)物的吸附，進(jìn)一步去除水體中的污染物和色度，同時(shí)在絮凝池加入微小石英砂用以增加絮團(tuán)的密度，提高沉淀效率。新增轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池，采用外進(jìn)內(nèi)出式，進(jìn)一步去除水中殘留的SS。

4 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）生化池。將原來(lái)的水解酸化池、CAST池改造為A2O復(fù)合生物膜池，整體尺寸為125.8 m× 54.0 m×7.3 m，有效水深為6.8 m。A2O復(fù)合生物膜池由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、可調(diào)節(jié)區(qū)（缺氧／好氧）、好氧填料區(qū)和好氧區(qū)組成，其中厭氧區(qū)有效容積為2 010 m3，缺氧區(qū)有效容積為15 000 m3，好氧填料區(qū)和好氧區(qū)有效容積為24 900 m3。好氧填料區(qū)填充了聚乙烯塑料填料，填料呈圓柱狀，直徑為25 mm，高為10 mm，圓柱體中心有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，外側(cè)沿不同徑向伸展許多尾翹，填料密度（0.96 g／cm3）略低于水，其表面粗糙度大，有效比表面積為500 m2／m3，具有良好的生物膜固著性能［5］。A2O復(fù)合生物膜池分3個(gè)系列分布，每個(gè)系列可單獨(dú)運(yùn)行，通過(guò)進(jìn)水配水井進(jìn)行配水。A2O復(fù)合生物膜池設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示，平面布置如圖2所示。

表2 A2O復(fù)合生物膜池設(shè)計(jì)參數(shù)Tab.2Design parameters of A2O complex biofilm tank

圖2 A2O復(fù)合生物膜池平面布置Fig.2Plane arrangement of A2O complex biofilm tank

主要設(shè)備：槳葉直徑為2.3 m的水下推流器9套；設(shè)置1 600根管式微孔曝氣器，單管曝氣量為8～12 m3／h；混合液回流泵9臺(tái)（6用3備），Q＝1 250 m3／h，H＝0.5 m，P＝6.0 kW。

（2）二沉池。新建二沉池4座，采用容積利用率高、處理負(fù)荷大、沉淀效果好的周進(jìn)周出輻流式沉淀池。設(shè)計(jì)直徑為25 m，池邊水深為4.9 m，平均流量表面負(fù)荷為1.27 m3／（m2·h），停留時(shí)間為4.12 h。設(shè)置半橋式刮吸泥機(jī)4臺(tái)，單臺(tái)功率為0.55 kW。

（3）Actiflo高效沉淀池。新建Actiflo高效沉淀池1座，分2組運(yùn)行。規(guī)格為31.3 m×16.5 m× 7.2 m，分別設(shè)置有接觸池、混凝池、絮凝池和沉淀池。其中沉淀池直徑為7.8 m，上升流速為32.5～42.5 m／h。PAC設(shè)計(jì)投加量為40 mg／L，PAM設(shè)計(jì)投加量為1 mg［干粉］／L，微砂設(shè)計(jì)投加量為1 mg／L，粉碳設(shè)計(jì)投加量為50 mg／L。

主要設(shè)備：接觸池設(shè)置2套水下攪拌器，D＝2.6 m，n＝6～20 r／min，P＝7.5 kW；混凝池設(shè)置2套水下攪拌器，D＝1.5 m，n＝53 r／min，P＝4 kW；絮凝池設(shè)置2套水下攪拌器，D＝2.0 m，n＝7.5～24 r／min，P＝4 kW；沉淀池設(shè)置2套刮泥機(jī)，D＝7.8 m，外沿線(xiàn)速度為12 m／min，P＝2.5 kW；微砂循環(huán)泵4套（2用2備），Q＝70 m3／h，H＝17.0 m，P＝11 kW；微砂水力旋流器4套（2用2備），Q＝70 m3／h。

（4）轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池。新建轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池1座，分2組運(yùn)行，濾池規(guī)格為13.7 m×8.1 m×3.6 m，采用外進(jìn)內(nèi)出式的進(jìn)水方式，轉(zhuǎn)盤(pán)濾布直徑為2.6 m，每套14盤(pán)片，其設(shè)計(jì)平均流速為8.1 m／h，采用反抽吸的清洗方式。設(shè)置反沖洗自吸泵4臺(tái)（2用2備），Q＝30 m3／h，H＝14.0 m，P＝2.2 kW。

5 處理效果及試運(yùn)行情況

在試運(yùn)行期間，采用原CAST池內(nèi)活性污泥接種，通過(guò)2周時(shí)間的運(yùn)行，生物填料開(kāi)始掛膜，通過(guò)鏡檢，生物膜上出現(xiàn)大量的輪蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)及鐘蟲(chóng)等原后生動(dòng)物，較原CAST反應(yīng)池的活性污泥的性狀有很大的變化。試運(yùn)行中進(jìn)一步對(duì)生化池各段DO、MLSS及回流比控制，結(jié)合對(duì)深度工藝參數(shù)的調(diào)整，出水各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足GB 18918—2002中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水SS最大質(zhì)量濃度為7 mg／L，CODCr最大質(zhì)量濃度為48 mg／L，SS平均去除率達(dá)到97.1%，CODCr平均去除率達(dá)到91.3%，BOD5平均去除率達(dá)到95.3%。2015年污水處理廠(chǎng)平均進(jìn)、出水水質(zhì)如表3所示。

表3 實(shí)測(cè)進(jìn)、出水水質(zhì)平均值Tab.3Meanvalues of measoured data of influent and effluent water quality

6 經(jīng)濟(jì)分析

該提標(biāo)改造工程總投資為0.94億元，其中建設(shè)投資為0.72億元，運(yùn)營(yíng)成本為1.12元／m3。

7 結(jié)論與建議

（1）采用A2O復(fù)合生物膜-Actiflo工藝進(jìn)行改造，既保持了原有工藝的缺氧／厭氧／好氧過(guò)程與漸減曝氣的特點(diǎn)，又強(qiáng)化了對(duì)CODCr、BOD5的生物降解，通過(guò)絮凝沉淀及活性炭吸附，出水各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足GB 18918—2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

（2）建議使用大香蕉葉低轉(zhuǎn)速的推流器使懸浮填料流化起來(lái)，降低填料對(duì)生化池池壁的沖刷。

（3）在試運(yùn)行期間，進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)性大，特別是進(jìn)水CODCr濃度的不穩(wěn)定，是造成工藝運(yùn)行不穩(wěn)定的主要原因。建議在以后的運(yùn)行中進(jìn)一步改善Actiflo高效沉淀池加藥量的精準(zhǔn)控制，做到精準(zhǔn)、高效、低成本運(yùn)行。

［1］李昌湖，范舉紅，徐子松，等.桐鄉(xiāng)市城市污水處理廠(chǎng)工藝凈水質(zhì)效果及影響因素研究［J］.環(huán)境工程，2012，（S2）：130－134.

［2］段存禮，顧瑞環(huán)，程俊濤，等.青島李村河污水廠(chǎng)升級(jí)改造工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行［J］.中國(guó)給水排水，2011，27（12）：66－70.

［3］莊磊，黃勇.城市污水處理廠(chǎng)升級(jí)改造的探討［J］.工業(yè)用水與廢水，2010，41（1）：14－18.

［4］李偉進(jìn)，唐孝國(guó)，平文凱.新型Actiflo加砂高速沉淀池及其工程應(yīng)用［J］.中國(guó)給水排水，2010，26（6）：55－57.

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Application of A2O-Actiflo process in upgrading and reconstruction project of municipal sewage treatment plant

QIAN Zhi-jun，XIONG Ren-jiu，ZHONG Jun-wei，QIAN Wang，WU Xiao-qin，CHEN Xiao-ping
（Tongxiang Municipal Wastewater Treatment Co.,Ltd.,Tongxiang 314500,China）

A2O-Actiflo was adopted as the main process of upgrading and reconstruction project of Chongfu sewage treatment plant,adding biological stuffing into A2O complex bioflim tank so as to strengthen organic matters degradation.The process flow,design parameters,and running condition of the said process during the trial operation were introduced.The results showed that,all the indexes of the effluent water could meet the specification for level A grade 1 in GB 18918—2002 Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant,the goal of the upgrading and reconstruction was achieved.

municipal sewage treatment plant;A2O process;Actiflo process;upgrading and reconstruction

X703.1；X505

B

1009－2455（2016）06－0075－03

錢(qián)志軍（1979-），男，四川遂寧人，工程師，本科，從事污水處理過(guò)程控制及水質(zhì)分析，（電子信箱）65494887@qq. com。

2016-07-08（修回稿）