AAO工艺在污水处理厂设计中的应用

王轲

【摘 要】经济的发展和城市化进程的加快使得我国工业发展迅速，相应的工业污水排放也日益增多，在倡导环境保护的大背景下，污水的排放必须要达到标准，这就对污水处理提出了更高的要求，如何改善污水处理工艺，减少污水中氮、磷含量，提高出水水质已成为污水处理厂研究的热点。

【关键词】污水处理；AAO工艺；强化脱氮；分点进水

1.前言

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）对污水排放的氮磷含量做了明确规定，为了满足排水标准要求，大部分的城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理和深度脱氮除磷处理工艺，其中AAO工艺运行简便费用较低，技术成熟可靠，国内有丰富的管理经验和设计方案可以借鉴，脱氮除磷效果更佳，应用比较广泛。

2.巴楚县纺织服装产业园排水工程概况

2.1园区排水量与原水水质

根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）中单位工业用地用水量指标和单位其它用地用水量指标，工业用水采用70%循环利用，排水量占用水量的85%，并结合当地实际情况，推算近远期排水量：巴楚县纺织服装产业园近期（2020年）排水量为1万m?/d，远期（2030年）排水量为2万m?/d。根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2014年版），工业区内工业水量变化系数应根据工艺特点确定，本工程为纺织染整废水，工业类型相对单一。

本工程污水主要为园区内工业企业间接排放至市政管网的污水，工业企业的生产用水需满足《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）B等级，和《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-2012）中企业水污染物排放浓度限制。

2.2出水水质

根据国家及当地环保标准及具体要求，并参照现状县城生活污水处理厂建设管理情况，巴楚县纺织服装产业园区污水处理厂处理后出水计划用于生态林浇灌或工业生产用水（用户自行深度处理）。因此，最终确定处理后出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺不仅必须具有脱氮除磷的功效，还要有去除高COD的能力。

2.3工艺选择

根据我国现行《室外排水设计规范》和大量的污水厂实际运行经验来看，一级处理达不到上述出水水质要求。常规二级处理工艺对BOD5和SS均可以达到60～90%，而对氮和磷的去除则未能达到上述要求的去除率。因此，本工程必须选择具有抗高负荷冲击能力、提高污水可生化性能和有较好脱氮除磷效果的二级污水处理工艺的组合工艺。最终确定污水厂采用强化脱氮改良AAO工艺。

3.园区污水处理工艺流程

本工程采用强化脱氮改良AAO工艺，污水处理工艺主要包括以下部分：

细格栅间及曝气沉砂池→调节池→水解酸化池→初沉池→生物池（强化脱氮改良AAO工艺）→二沉池→二氧化氯消毒池。

3.1细格栅间及曝气沉砂池：此环节的作用是进一步去除污水中的悬浮物和漂浮物，沉砂池采用曝气沉砂方式，去除污水中比重较大、粒径大于0.2mm的无机砂粒，以减轻后续处理构筑物和设备的磨损、堵塞，以保证后续处理装置的正常运行。本工程细格栅间及曝气沉砂池按照远期20000 m3/d设计，细格栅采用转鼓格栅清污机，细格栅及曝气沉砂池间内放置曝气沉砂池的鼓风机、洗砂机，通过洗砂机可以接受并清洗由沉砂池泵吸过来的含有有机污染物的砂粒。考虑当地气候严寒，设计建于室内，保持冬季运转、检修工作顺利进行。

3.2调节池：废水处理前一般要设调节池，以调节水量和水质，保护净化设备。调节池的水力停留时间经验值取4～12h，间断排放废水取12h，按近期5000 m3/d水量设计，调节池尺寸：22.7m ×22.7m×6.2m（H），有效水深：5.50m。

3.3水解酸化池：通过水解酸化使可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质，可以降解为小分子物质和可溶性物质，提高了可生化性，为后续好养生化处理创造良好的条件，并在一定程度上减少最终排泥量。本项目水解酸化池排水采用堰排水，排泥采用管道静压排泥，定期由排泥泵排至储泥池，溢流渠道收水。为保持水解池较高的污泥浓度，需进行污泥回流。水解池按照一期5000 m3/d水量设计，尺寸：23.2m ×23.2m×7.5m，有效水深：7.00 m，水力停留时间：17.5h。

3.4初沉池：本次设计采用带搅拌功能的COP沉淀池，池中心进水，周边出水，采用三角齿形堰出水，经环形集水渠收集后直接进入生化池。本期工程初沉池按照一期5000m3/d设计。

3.5生物池：采用强化脱氮改良A2/O工艺。

3.5.1工艺说明。

A2/O工艺的主要缺点是当进水碳氮比较低时，生物除磷受到抑制，回流污泥直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐和溶解氧回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响了系统的除磷效果。

针对A2/O工艺的缺点加以改进的改良A2/O得以产生，即消除回流活性污泥对厌氧区的不利影响并提高其脱氮效率，以及降低混合液回流的稀释作用，增设了回流污泥预缺氧池（也称缺氧/厌氧选择池），使回流污泥按照一定比例分别进入该反应池和厌氧池，大大消除回流活性污泥对厌氧区的不利影响，有利的提高其脱氮效率。

对出水的水质指标要求较高，针对国内目前污水处理厂总氮指标达标难度较大的现象，尤其本工程存在进水碳源不足的现象，因此在考虑本工程处理工艺中，对氮的去除必须强化，为此在改良A2/O工艺的基础上，提出了强化脱氮改良A2/O工艺。

由于本工程原水水质的总氮、氨氮指标均很高，则A2/O反应池形式采用强化脱氮改良A2/O工艺，即采用两级硝化反硝化生物池，多点进水方式。

3.5.2强化脱氮改良A2/O工艺流程

3.5.3工艺特点。

（1）采用后置反硝化技术充分利用低浓度污水的碳源

在保留A2/O工艺原有优点同时，为使有限的碳源得到充分有效的利用，采用了后置反硝化技术，其基本思路是移动碳源而非如传统A2/O系统移动硝态氮的方式。即充分利用兼性菌基体内源降解进行反硝化，充分利用低碳源污水中的碳源。

（2）回流量较小，强化了脱氮除磷效果

一般的改良A2/O没有克服混合液回流（包括污泥回流）对进水营养物的稀释作用，导致实际水力停留时间偏低，构筑物容积利用率低，从而降低了系统的浓度，浪费了大量的碳源。

（3）适应进水水质的变化

当进水水质碳源不足时，通过多点进水合理分配碳源的运行方式，充分利用进水中的碳源，强化生物脱氮功能，辅以化学除磷，保证出水水质稳定。

反应池结构尺寸：L×B×H=61.6×23.0×6m，钢砼结构。水力停留时间29h。

3.6二沉池

本次设计采用COP沉淀池，池中心进水，周边出水，采用三角齿形堰出水，经环形集水渠收集后直接入消毒间。本期工程二沉池按照一期5000m3/d设计。

4.结语

随着社会发展的进步，国家对于污水处理的要求只会越来越高，同时处理好污水也是企业寻求发展的重要前提，虽然当前我们对于污水处理工艺研究出了多种方式，但是各工艺难免存在不足之处，这些小缺点在一定程度上对污水处理效果和污水处理厂生存发展产生了一定的影响，我们还需不断努力，对现有工艺进行改进，力求研究出更加科学、经济的污水处理工艺，也为社会做更多贡献。

参考文献：

[1]胡亮，李昂，张雁秋.分点进水高效除磷脱氮工艺工程应用研究[J].环境科技，2011，24.

[2]祝贵兵，彭永臻.生物除磷设计与运行手册，北京：中国建筑工业出版社，2005 [3]郑兴灿，李亚新.污水除磷脱氮技术[M]，北京：中国建筑工业出版社，1998.