陳宗良 方銀娥

摘 ?要：廣東省某污水處理廠采用連續(xù)流恒水位改進型SBR工藝（簡稱為CSBR工藝），該廠生化處理設計規(guī)模為4萬立方米/天，出水水質(zhì)達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準?？偨Y了該工藝運行時產(chǎn)生的問題及解決措施，并探討了提高脫氮除磷能力的調(diào)節(jié)方法。

關鍵詞：廣東;小型污水處理廠;CSBR工藝;脫氮除磷;運行調(diào)節(jié)

1 工程概況

廣東省某污水處理廠用地緊張，采用CSBR工藝，設計規(guī)模為2萬立方米/天，在預留4萬立方米/天處理規(guī)模用地的情況下，占地僅為29畝（1畝≈667m2）。該廠出水設計要求達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準，但運行實踐中發(fā)現(xiàn)，該工藝實際出水可接近一級A標準。進水情況見表1。

表1 污水進水水質(zhì)

2 工藝概述

該污水處理廠由于規(guī)模較小，采用單組CSBR池，結合倒置A2/O工藝與SBR工藝特點進行設計。CSBR反應池包括7個生物反應格，前三格為缺氧格、厭氧格和好氧格。缺氧格的作用是利用進水中的碳源，去除由回流污泥帶來的硝酸鹽，以防止硝酸鹽進入?yún)捬醺?，影響厭氧釋磷效果。同時部分原污水進入?yún)捬醺?，通過水解酸化提供聚磷菌釋磷所需的揮發(fā)酸，進行聚磷菌釋磷反應。3#格為主曝氣格，大部分有機物降解、硝化反應和生物過量吸磷均在此完成。4#格與6#格為對稱的輔助曝氣格，在3#格的基礎上進行好氧生化反應。上述反應格內(nèi)設備均連續(xù)運行。5#格與7#格為對稱的2個SBR格，功能周期性進行互換。當其中一個SBR格進行污泥回流、間歇反應和靜止沉淀過程。

3 CSBR工藝提高脫氮能力的探討

生物脫氮主要包括氨化、硝化、反硝化過程。CSBR工藝相當于倒置A2/O工藝與SBR工藝的結合?？砂l(fā)生前置反硝化、同步硝化反硝化、后置反硝化等反應過程，影響脫氮的因素有硝化泥齡、好氧區(qū)DO、SBR格運行方式、各反應格停留時間、進水源、回流比、水溫等[1]。針對這些影響因素，我們采取了下列措施：

（1）延長泥齡，增加污泥濃度。自養(yǎng)硝化菌的比增長速率較低，因此要求較長污泥齡。由于該污水處理廠進水無機物較高，VSS/SS值僅為0.3～0.4，因此應延長污泥齡，提高污泥濃度，增強硝化效果，尤其是在冬季水溫較低時，污泥活性較差，污泥齡應達到25d以上，該廠目前污泥濃度為7000mg/L以上。

（2）調(diào)節(jié)曝氣量。通過改變閥門的開啟度，調(diào)節(jié)至各曝氣反應格的曝氣量。使各曝氣格承擔不同的功能。3#主曝氣格的功能是完成有機物的降解、硝化反應、好氧吸磷反應，因此該格內(nèi)曝氣量應調(diào)至最高，而4#及6#輔助曝氣格為進一步進行好氧反應，該兩格末端DO值為2～4mg/L為宜由于SBR反應格在較低DO狀態(tài)時，可實現(xiàn)同步硝化反硝化反應，達到較好的脫氮效果，因此SBR反應格曝氣量設置應最少，末端DO值為1～2mg/L為宜，而且為防止過多的DO隨回流污泥進入1#缺氧格影響反硝化反應，宜將SBR格靠近回流泵處的曝氣閥門關閉。

（3）增加輔助曝氣格攪拌器。在輔助曝氣格內(nèi)安裝攪拌器，使其可作為過渡格。當3#主曝氣格硝化反應完全時，輔助曝氣格也可作為缺氧格，開啟攪拌器進行缺氧攪拌，實現(xiàn)后置反硝化反應，提高脫氮效果。由于進水碳源不足，影響后置反硝化效果，可用泵提升部分進水（10%～20%進水）進入該格內(nèi)，補充碳源，提高脫氮效率。這樣進入1#格與2#格進行缺氧反硝化及厭氧釋磷的反應時間相應減小。為提高回流污泥濃度可在SBR格潷水結束后，攪拌階段開始前15～20min，將上一周期內(nèi)沉淀后較高濃度的污泥回流進入1#缺氧格，與進水中碳源進行反硝化反應。通過采用上述調(diào)節(jié)后，該污水處理廠脫氮效果大大好轉(zhuǎn)，脫氮效率提高20%。由于該污水處理廠設置的CSBR工藝更類似于倒置A2/O工藝，更傾向于脫氮，需采取措施提高除磷能力。

結合CSBR工藝周期運行的特點，在SBR池回流污泥的后期將PAC藥劑投加在SBR池進口處的中間位置。至SBR池停止回流污泥時，投加的化學藥劑隨水流恰好流至SBR池的中央位置。當SBR池停止回流污泥后，繼續(xù)曝氣0.2～0.3h以保證化學藥劑與SBR池內(nèi)混合液的充分混合，且需保證化學藥劑不會隨回流污泥進入1#池。經(jīng)過生產(chǎn)性試驗，該廠在投藥量為25mg/L時，可將TP由1mg/L降至0.5mg/L以下。

4 存在的問題

CSBR工藝具有占地小，調(diào)節(jié)靈活，可實現(xiàn)脫氮除磷的優(yōu)點，但由于該污水處理廠為雨污合流制進水，泥砂量巨大，因此運行中也出現(xiàn)了一些意想不到的問題，我們結合CSBR工藝的特點，采取了一系列解決措施，具體情況如下。

4.1 單組池體運行，無法檢修

由于處理規(guī)模較小，只設置了單組CSBR反應池，這樣不能分系列停水檢修，只能全廠斷水檢修，而通常當?shù)卣粫馕鬯幚韽S停運，因此造成檢修困難。建議今后設計時考慮分組設計，將采取連續(xù)流的1～4#反應格設為兩組并聯(lián)運行，前部增加閘門，可以實現(xiàn)分組檢修。

4.2 沉砂池除砂能力不足

該污水處理廠接納的污水中攜帶了大量泥砂，大部分砂礫粒徑在0.1～0.2mm，而目前國內(nèi)的旋流沉砂池只對大于0.2mm粒徑的砂礫去除率較高，因此盡管設計時，已提高了旋流沉砂的停留時間，從規(guī)范規(guī)定的30s提高到2min，但是仍然無法有效去除小粒徑砂礫。這些砂礫進入CSBR反應池，對生化反應效果及設備的使用情況均造成嚴重影響。另外，目前應用較多的內(nèi)進流式網(wǎng)板細格柵，對于去除小顆粒物質(zhì)效果也很好[2]。細格柵孔徑為1～3mm時，可大大降低沉砂池的負荷，將來改造時可考慮此方案。

4.3 泥砂沉積嚴重，攪拌器功率不足

沉砂池無法去除的大量小粒徑泥砂進入CSBR反應池的厭氧格與缺氧格中，進水中無機物含量較高，因此運行時污泥濃度較高，而選擇潛水攪拌器時沒有考慮到泥砂很多的情況，導致攪拌器功率不足。在厭氧格、缺氧格中沉積了大量泥砂，減少了有效池容，缺氧及厭氧反應停留時間不足。由于厭氧格、缺氧格為方形池體，采用潛水攪拌器攪拌，易造成攪拌不勻，池體四角出現(xiàn)死角。且在池內(nèi)的大量泥砂也對攪拌機的葉輪造成磨損。目前潛水攪拌器已更換為立軸攪拌機，該種攪拌器不需做底部基礎，在污水處理廠正常運行時也可安裝，因此非常適合該廠無法斷水施工的情況。而且該種攪拌機攪拌時水力流態(tài)較好，很適合方形池體，為防止泥砂沉積，將攪拌器功率密度由原來的2W/m3提升至5W/m3。目前攪拌器運行狀態(tài)良好，沒有出現(xiàn)沉砂現(xiàn)象。

4.4 SBR格出現(xiàn)潷水翻泥現(xiàn)象

該污水處理廠運行時污泥濃度較高，更易出現(xiàn)出水跑泥情況。通過多次觀察，我們發(fā)現(xiàn)SBR格確實存在周期性水量突增而潷水帶泥的現(xiàn)象。因此改進時從兩方面入手：一是調(diào)節(jié)出水狀態(tài)，避免SBR格瞬時出水量突增;二是改善SBR邊格靜沉條件，降低污泥界面。具體情況介紹如下：

4.4.1 避免周期性瞬時水量增加

SBR格是靠末端空氣堰進行潷水。空氣堰的工作原理為周期性向帶有密封罩的溢流堰充入或排除加壓空氣，使罩內(nèi)水位低于或淹沒溢流堰堰頂而使SBR格停止或開始溢流出水，詳見圖1。

4.4.2 改善SBR邊格靜沉條件，降低污泥界面

（1）回流污泥起始階段：為降低SBR格污泥濃度，不開攪拌器和曝氣裝置，進行高濃度污泥回流以增大污泥回流量。待高濃度回流一段時間后，再打開攪拌器和曝氣裝置進行混合液回流。此方法在前文中已敘述，該方法也可以增加反硝化反應的效果。

（2）回流污泥結束階段：由于慣性，在污泥回流泵和攪拌器停止后，SBR池中液體沿池長和池寬方向的運動仍將持續(xù)一段時間，相當于減少了有效靜止沉淀時間。因此可將池中污泥回流泵和攪拌器比曝氣裝置先關0.2～0.3h，利用氣泡的垂直擾動來防止上述影響，以提高沉淀階段SBR池的靜沉效率。

（3）潷水階段：將SBR邊格相鄰的輔助曝氣格內(nèi)的曝氣閥門適當關閉，使輔助曝氣格呈現(xiàn)靜沉狀態(tài)，以免將曝氣時的污泥混合液推流進入SBR池，使出水中SS過高。

5 結束語

CSBR工藝結合了倒置A2/O工藝與傳統(tǒng)SBR工藝的優(yōu)點，占地小、調(diào)節(jié)靈活，污水生物脫氮除磷效果較好。但由于該污水處理廠為雨污合流制進水，過多的泥砂帶來了一系列問題，因此污水處理廠選擇處理工藝時，不僅要對生化處理工藝進行優(yōu)選，對預處理工藝也應進行充分考慮。由于CSBR工藝調(diào)節(jié)性較強，因此針對污水處理廠出現(xiàn)的一系列問題[3]，結合CSBR工藝的特點，采取了一系列解決措施，使處理出水達到較好的效果。

參考文獻

[1]吳衛(wèi)國，Peter L. Tinpany.連續(xù)進水、恒水位的改進型SBR系統(tǒng)[J].中國給水排水，2001，17（7）：17-22.

[2]李亞新，鄭興燦.污水生物脫氮除磷技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[3]周雹.活性污泥工藝簡明原理及設計計算[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.