有关城市污水处理厂增加脱氮除磷功能的改造实践

朱鑑强+周小勇

摘 要 如果在污水处理厂中继续使用《污水综合排放标准》中的二级标准，那么已经不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中对脱氮除磷的要求了。因此说，要改善污水的处理系统，首先需要在新建生物选择池、厌氧池与缺氧池，其中生物选择池能够抵消消化液对于厌氧磷产生的不好的作用，对提高后续的脱氮除磷的效果明显，而且出水的水质也会达标。

关键词 污水处理；脱氮除磷；改造

中图分类号 X7 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0181-01

当前对于城市水环境的正常功能造成威胁的是水体的富营养化，而解决这个问题需要强化对城市污水的处理力度，增强城市污水处理厂中出水氮磷的指标，严格控制氮磷等物质进入水体之中。在污水处理领域使用最广泛的是生物脱氮除磷技术，这项技术可以同时拖出C、N、P而且成本低等有优点，而不足是其中的氨氮的硝化与磷的的去除，当然这2个问题也是整个生物处理的瓶颈。当前我国的污水处理面临的情况是，污水的处理效率低，资金的投入也是有限，因此该怎样提升污水处理生物脱氮技术的效率与运行的稳定是急需解决的问题。而怎样在节约能源的情况下，实现最大化的脱氮除磷也是整个生物脱氮除磷研究的主要方向。

1 传统的处理工艺

早期的污水处理对氮磷的去除效率并不是很高，已经不能满足现对于水处理的要求。而传统的回流污泥是污水处理厂所采用的脱氮除磷的最佳选择。然而A2O工艺也有需要解决的问题，就是硝化菌与除磷菌之间污泥龄的矛盾问题，因为回流污泥中的硝酸盐会影响到厌氧的吸磷作用，尤其是在低C/N比时对于基质竞争所产生的矛盾等，偏偏我国大部分的城市污水有这方面的特点。A-A2/O工艺只是在传统的A2O的厌氧池前端加设了一个顶缺氧池，将回流污泥与百分之十的原水进入顶缺氧池，使用反硝化去除回流污泥中的硝酸盐，从而降低或者消除硝酸盐对于厌氧池释磷的影响，这样厌氧池就不会在承担脱氮的功能，只专注与对释磷的工作。传统的A2/O工艺，氮主要是在厌氧池与缺氧池中去除，厌氧池则占去了总脱氮量的50%以上，而在A-A2/O工艺中，氮的脱除主要实在顶缺氧池与缺氧池中进行，这项工艺更加简单，将厌氧池分出一格，对进水稍微进行一下改动就可以，是低C/N比城市污水处理的首选工艺。

2 工程案例概况

某污水处理厂最初设计每天处理污水5万t，采用的处理污水的方法是使用水解生物滤池这一处理技术，通过此方法处理过的水质完全符合达到《污水综合排放标准》的二级标准。随着南水北调中对污水资源化这一项目的的展开，污水处理标准改成了《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级，当前污水处理厂的处理技术与工艺是不可能完成这项要求的，必须对处理技术与工艺进行升级改造。污水处理厂经过与委托的有关单位对污水处理厂的改造进行了可行性的研究，依照出水标准的要求，如果进行传统活性污泥法的改造，计划投资4？000万元，处理污水的标准也降为3万t每天，较之前减少2万t。而如果采用ECOSUNIDE工艺，则整个工程的投资只需要800万元，出水的水质可以达到要求的标准，而处理的污水同样可以达到5万t每天。

3 对工程流程的改造

在确定对污水处理厂的升级改造的时候，还需要考虑当地的经济水平与条件，同时还需要考虑如下几个方面：要求脱氮、脱碳与除磷的效率要高，在投资方面要少，施工的时候要相对简单容易；充分考虑使用现有的设备，不要造成对土地大面积的占用；工程完工之后要求操作与管理方便，运行的费用也不要太多。

3.1 对污水处理厂主要的改造内容。

水解池改造：在原有的水解池的基础上，在其中筑一道墙，将水解池分为5：11的2块，使水解池可以拥有沉淀能力的厌氧池与好氧池。在厌氧池中最好要设置4根布水管，池内设置折流板，这样可以非常利于泥水的混合过程，也可以达到一个非常优良的反应流态。改造生物滤池是把原来的生物滤池中拆掉，用活性污泥池把生物滤池换掉，并把改造后的生物滤池分成4部分，一部作为缺氧池，另外，3部分作为曝气池使用。在曝气池中需要惊醒放置比较小的曝气器，同时还要装备有污泥回流泵。对于氧化池的改造是把原来的接触氧化池改为方便使用的沉淀池，同时改造后要与之前的沉淀池连在一起使用，这也是二次沉淀。分配改造水点，把原来的进水改成分点的方式进水，厌氧池所分配的水的总量要求占到总水量的40%，生物滤池的4个部分要占到分别占到总流量的17%、13%、12%与8%，平流式沉淀池的配水量要占到总水量的3.3%，沉淀池配水量要占到总水量的6.7%左右。

3.2 对处理效果与效益的分析

改造之后的污水处理厂通过比较低的投资与运营成本实现了脱氮处理，采取的是改造工艺ECOSUNIDE工艺，这种工艺的进水方式发生了改变，不是传统活性污泥法，而是把进水均匀的分配到处理去的好氧区和厌氧区，创造出能够促进硝化菌的成长的外部环境，提高了厌氧释磷硝化的速度，最终实现提升脱氮目的。

根据这一原理原理，对此污水处理的升级改造项目做出一定的分析与探讨。首先是厌氧段不完全进水可以提高除磷的效果。与传统的活性污泥法相比，厌氧段的进水量只有总水量的40%，可以增加污水在厌氧区处理的时间，能够让更充分的让磷菌释放磷，同时也提高了厌氧池内的污泥的浓度，这种方法能够很好的提高聚磷菌的数量，从而提升除磷的速度。另一个优点是分点进水能很好地降低好氧池中有机物。有机物的浓度会影响硝化菌成长，在碳氧化与硝化的的生存环境中，它们两者之间是之一种竞争关系，而分点进水的设计能够使得好氧端的有机物控制在比较低的水平，这样可以使自养菌生长优势得到充分的发挥，提升硝化脱氮能力。这一设计还可以强化硝化作用和反硝化作用，可以有效的控制曝气池中的溶解氧量，还可以提高了硝化的效率，同时也降低了池中的溶解氧，这对于磷的释放起到积极作用。最后在投资费用方面。分点进水能够实现很好的除磷，而且没有内回流的现象，同时还能够拥有污泥减量技术，在具体运作方面所消耗的费用上是可以节约20%左右，对工程的总投资也可以对达到降低20%。

3.3 改造工程的特点

生物选择池可以消除回流污泥中消化液的影响，同时减轻厌氧区的脱氮负荷，保证厌氧区能够专注的进行除磷工作，将功能更加明确化；加大了厌氧区的体积，可以使大部分的有机物可以在厌氧区发酵进而转化称小分子的溶解性有机物，进而增加了碳源；充分利用现有的设备与建筑物，合理设计，并没有更换太多的设备与建筑，从而达到节省工程造价的目的。

4 结论

目前，我国政府对环境污染的治理是越来越重视，对污水处理的要求也在不断的提高，这就让很多传统的污水处理厂面临改造与升级的问题，在对污水处理厂进行升级改造之时，可以考虑对之前构筑物的深度利用，然后深入的考虑进水的水质、节能的损耗以及安全问题，综合以上选择合理的改造工艺，建立一套能够适应不同环境与不同条件的科学的方案，保证对污水处理的质量与高效。

高污泥浓度可以通过分点进水实现，从而有效的的实现高效除磷，这样能够很好的发挥消化菌群的生长优势，更好的促进聚磷菌群的生长，从而提升了高效的除磷效率；分点进水的方法能够很好的结合厌氧型细菌反应与好氧型细菌的反应进程，实现生态系统的人工优化，大大提升了污水处理后的水质，减少的基础设施投资与管理费用。

参考文献

[1]张辰，谭学军.城镇污水处理厂升级改造的有关问题[J].中国给水排水，2008，24（24）：23-27.

[2]吴昌永，彭永臻，彭铁.A2O工艺处理低C/N比生活污水的实验研究[J]，化工学报，2008，59（12）：3126-3131.