倒置A2/O工艺在城镇污水处理厂中的应用

杨泰兴

【摘 要】本文结合工程实例，通过介绍污水处理厂存在的一些问题，重点探讨了倒置A2/O工艺在城镇污水处理厂的设计及运行情况。实际运行结果表明，改造后的倒置A2/O工艺满足污水处理的要求，出水稳定达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。

【关键词】污水处理厂；倒置A2/O工艺；工艺流程；设计参数

随着我国城市化进程的不断加快，政府加大了对城镇基础设施建设的投资力度，污水处理系统及配套的污水处理厂正逐步完善，这也对城镇污水处理厂的处理工艺技术提出了更高的要求。目前，许多污水处理厂都采用百乐克工艺作为污水处理的重要工艺，但由于受到工业废水数量增加、曝气悬浮链老化及水质日益复杂化等因素的影响，百乐克工艺在应用过程中出现诸多的问题，导致污水处理厂出水不能达标，很难满足当前污水处理厂的处理需要。而倒置A2/O工艺作为一种新兴的污水处理工艺技术，具有脱氮效果好、除磷效果好、处理效果稳定及成本低等优点，能够较好确保污水处理厂出水达标。同时，该种工艺一般适用于要求脱氮除磷的大中型污水处理厂，具有较好的发展前景。

1.工程概况

某污水处理厂采用百乐克工艺，设计规模1.4万m3/d，1座2组，单组处理能力0.7万m3/d，实际处理水量1.2～1.5万m3/d，工艺流程见图1。

设计进出水及实际进出水水质情况见表1。

2.存在问题

该工程自投产以来，水量设计处理能力不能满足实际处理水量的要求。在设计进水水质条件下，出水水质基本可以达到设计出水的要求。但仍存在一些问题，主要表现如下：

1）实际进水中由于工业废水较多，各项指标远超设计值。根据当地环保部门的监测数据，进水COD最高达到了800mg/L，在该情况下，出水达标无从谈起。

2）曝气悬浮链已多处老化，曝气系统曝气不均匀。池体表面使用HDPE膜，因占地面积较大，地面沉降和温度变化不均匀等因素，已造成膜片撕裂，致使污水污染当地地下水源。

3）由于当地水资源匮乏，该污水厂水资源将作为再生水进行回用，对出水水质要求将进一步提高。根据当地环保部门要求，出水水质需达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。

4）污水管网覆盖不全。随着经济的发展，当地工业园区污水管线在近期将进一步完善，污水量将随之增加，现状污水厂处理能力将不能满足处理需求。

3.改造方案

针对百乐克工艺存在的问题，在实现出水水质目标的前提下，最大程度地利用现状构筑物，经技术经济对比，选择倒置A2/O工艺作为该次改造工艺。考虑到水量的增加，该次改造设计的规模为2万m3/d。设计进出水水质情况见表2。

3.1 改造后的工艺流程

进水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→配水井→缺氧池→厌氧池→好氧池→二沉池→中间水池→二泵房→滤池→清水池→送水泵房→回用。

其中：粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池利用现状已有构筑物，不进行改造。

原厌氧池改造为缺氧区，并增加1道隔墙；将原曝气池增加1道隔墙，改造为厌氧区+好氧区，更换原曝气设备为微孔曝气器，并在好氧区内，增加3道隔墙，使污水在池内形成循环流动，提高处理效率；增加出水调节堰门，调节池内进出水。

原沉淀区仍做沉淀池用，进出水方式不变，污泥回流系统、消化液回流系统利用原有设施。由于前端增加配水井，需对沉淀池集水槽出水堰标高进行调整。同时，在池壁与池底浇筑素混凝土，以消除死角，防止沉淀池积泥。

在组合池内，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥（污泥回流比50%～100%）同步进入缺氧区，在缺氧区内，回流污泥（50%～100%）、消化液（300%）与新鲜污水进行充分混合，进行反硝化菌的反硝化，去除硝态氮，并消耗水中的溶解氧为厌氧菌提供厌氧条件，在厌氧区进行氨化和磷的释放；然后进入好氧区，在好氧区内，去除BOD、硝化去除氮和吸收磷等。

由于水量的增加，增加1组池，以满足水量增加的需求。同时增加二氧化氯消毒设施。

3.2 改造后各构筑物设计参数

1）倒置A2/O池

污水先经缺氧区与回流污泥、回流消化液进行混合，进行氮的反硝化，然后进入厌氧区，在厌氧区内释放磷并氨化，再进入好氧区，在好氧区进行硝化并吸收磷，去除BOD。新建池与改造池设计参数一致。设计总规模2万m3/d。

缺氧区停留时间6h；厌氧区停留时间3h；好氧区停留时间14h，污泥质量浓度3000mg/L，污泥BOD5负荷0.1kg/（kg·d）MLSS，NO3-N脱氮速率0.04kg/（kg·d）MLSS，污泥龄20d，污泥回流比50%～100%，消化液回流比300%，汽水比7：1。

2）沉淀池

设计规模2万m3/d，表面负荷0.80m3/（m2·h）。

3）中间水池

设计规模2万m3/d，中间水池为汇水之用，对水量进行提升并调节。设计停留时间1.5h。

4）深度处理车间

设计规模2万m3/d。深度处理车间主要包括混合、絮凝反应及沉淀和过滤等反应单元。混合絮凝沉淀1座2组，滤池分4格。反应形式为机械絮凝，沉淀池采用斜管沉淀方式。过滤采用气水反冲洗滤池。机械混合时间45s，机械絮凝时间20min，斜管沉淀池上升流速0.5mm/s。滤池滤速6m/h，强制滤速8m/h。

5）加药间

加药间主要有PAC、PAM投加装置，以及二氧化氯消毒设备。其中设计PAC投加量20mg/L，PAM投加量0.5mg/L，二氧化氯投加量10mg/L。

6）其他鼓风机房、污泥回流泵房、清水池、送水泵房等构筑物设计参数从略。

4.改造结果及分析

改造工程于2011年5月完工，由于施工前，较好地贮存了部分活性污泥，所以污泥驯化时间较短，于2011年7月调试达标。2011年7月3日，实际进水量1.6万m3/d。调试结果见表3。

从调试结果来看，实际进水量在1.6万m3/d，达到了设计处理负荷的80%。从出水水质可以看出，经改造后，各项出水指标均有不同程度的改善，其中生化系统出水水质中，COD、BOD、SS等与改造前分别改善了11.8%、37.8%、34.4%，改造后，经深度处理后去除率分别达到了27%、33%、54%。以上数据说明，经过改造，有机物去除率得到进一步提高，通过深度处理，COD、BOD、SS等主要指标，达到了一级A出水要求。

NH3-N、TN、TP等指标与改造前相比，分别提高了33%、51.8%、27%。从以上数据可以看出，总氮去除率提高最大，这说明倒置A2/O工艺在去除总氮方面有很高效率。目前，总氮去除是各污水厂提质改造的难题，该工艺可作为改造的推荐工艺。深度处理后，NH3-N、TN、TP去除率分别为7%、10.7%、52.5%。这说明，深度处理对NH3-N、TN去除有限，仅通过去除有机物附带去除。

5.结论

通过探讨倒置A2/O工艺在城镇污水处理厂的应用，笔者总结出以下几点结论：①工作人员必须重视工艺设计方面的工作，并在生化阶段去除NH3-N、TN；②虽然COD、BOD、SS在生化阶段可以去除大部分。但是，当有会用要求时，工作人员需增加深度处理，确保出水达到一级A的出水要求；③TP在生化阶段通过聚磷菌的吸磷时，需要采用PAC或者PFS等化学药剂除磷，方可保证出水达到一级A标准（<0.5mg/L）的要求。本工程通过运用倒置A2/O工艺，出水水质能稳定达到一级A排放标准，创造了良好的环境效益和经济效益。

参考文献：

[1] 何燮恺.基于倒置A2/O工艺在某污水处理厂的应用[J].城市建设理论研究.2012年第33期

[2] 王诚；袁裴翱. 倒置A2/O工艺在上海某污水处理厂的应用[J].科技资讯.2011年第23期