谈A2O+MBR与氧化沟处理工艺的对比

谭 盼

(西安市市政设施管理局，陕西 西安 710014)

近年来，我国的城市化建设迅猛发展，城市化人口的迅速增加，而与之配套的污水处理设施滞后严重，同时经济与科技的不断发展，环境问题日益突出，尤其是水污染问题。我国污水处理工艺种类繁多，主要有氧化沟,A2O,CAST等，近年来还不断有新型污水处理工艺涌出，例如MBR、厌氧氨氧化技术、人工湿地等。在选择污水处理工艺时，不仅仅只考虑处理效果，在保证可靠稳定高效的处理效果的基础上，还要考虑技术、经济、社会、环境影响、占地、运行管理以及污泥处置等方面[1]。

本文以西安市的氧化沟污水处理厂和A2O+MBR污水处理厂为例，从原理、工艺流程、运行效果等方面对比分析这两种污水处理工艺。这两座污水厂位于同一河流的中游、下游，处理规模均为20×104m3/d。氧化沟污水处理厂于2015年建成，占地145.5亩，服务面积为86.38 km2；A2O+MBR污水处理厂于2015年建成，占地121.84亩，服务面积为90.16 km2。

1 原理

1.1 氧化沟

氧化沟污水工艺属于活性污泥法的发展和改型，采用延时曝气技术，是一个连续环形反应池，池深浅，池体长。曝气装置并不是沿池长均匀布置而只是装在池内的某几处，曝气装置的转动可以推动池体内液体的迅速流动，既起到曝气作用，也起到了搅拌作用。在曝气装置的下游处，水流搅动剧烈，溶解氧浓度较高，形成好氧区；随着与曝气装置距离的增加，水流搅动平缓，溶解氧浓度不断降低，依次形成缺氧区、厌氧区。有利于污泥的生物凝聚作用，从而利用该生物活性污泥进行硝化、反硝化及进行脱氮[2]。本文中介绍的氧化沟污水处理厂主要采用DE型氧化沟，通过对配水井水流流向的改变、控制堰门的启闭以及曝气装置的调速，创造出交替的硝化、反硝化条件，从而达到脱氮的目的，其氧化沟与二沉池是分建的，有独立的污泥回流系统。

1.2 A2O+MBR

A2O工艺(Anaerobic Anoxic Oxic,A2O)污水处理原理同于活性污泥法，有厌氧池、缺氧池、好氧池，在厌氧—好氧池内聚磷菌进行除磷，好氧池的一部分混合液回流至缺氧池内，从而进行反硝化达到脱氮的目的。MBR膜反应池位于好氧池后，整个膜组器浸没于好氧区中，与污水充分接触，从而实现液相与固相的物质交换，使MBR膜内的微生物对污水中有机物进行降解，各种藻类、细菌COD、悬浮颗粒及有机物被有效的去除，属于深度处理单元。MBR膜是中空纤维膜，0.1 μm～0.4 μm的孔径，可以有效的阻止细菌的通过，将菌胶团和游离细菌全部截留在膜内，只有滤后水将通过膜并排出，从而将泥水进行分离，因此不需要再另建二沉池。

2 工艺流程

氧化沟污水厂工艺流程图见图1，A2O+MBR污水处理厂工艺流程图见图2。

3 运行效果对比评价

为定量对比评价氧化沟污水处理厂和A2O+MBR污水厂运行状况，对2017年全年(每月1日)进、出水水质进行跟踪监测，检测指标包括CODCr,TN,TP,NH3-N，测定分析方法参照《水与废水监测分析方法》[3]国标执行，详见表1。

表1 测定仪器和方法

3.1 COD去除效果

这两种不同工艺污水厂的进水COD浓度均在300 mg/L～1 000 mg/L，氧化沟工艺平均进水浓度为608.97 mg/L，平均出水浓度为20.66 mg/L，平均去除率为96.13%；A2O+MBR工艺平均进水浓度为588.58 mg/L，平均出水浓度为11.48 mg/L，平均去除率为97.30%；从图3可以看出，COD出水浓度均低于50 mg/L，明显优于GB 18918—2002，城镇污水污染物排放标准[4]一级A排放标准，两种工艺对COD均有较好的去除效果，而A2O+MBR工艺对COD的去除率优于氧化沟工艺。

3.2 TP去除效果

氧化沟工艺TP平均进水6.13 mg/L，变化幅度不大，平均出水浓度为0.24 mg/L，平均去除率为95.53%；A2O+MBR工艺TP进水浓度在3.64 mg/L～36.56 mg/L之间，变化幅度较大，平均进水浓度为10.53 mg/L，平均出水浓度为0.19 mg/L，平均去除率为96.82%；从图4可知，TP出水浓度均低于0.5 mg/L，优于GB 18918—2002城镇污水污染物排放标准一级A排放标准。从出水浓度以及去除率分析，A2O+MBR工艺对TP的去除效果优于氧化沟工艺。

3.3 TN去除效果

图5中，氧化沟工艺平均TN进水浓度为44.43 mg/L，平均出水浓度为8.72 mg/L，平均去除率为80.45%；A2O+MBR工艺平均进水浓度为48.97 mg/L，平均出水浓度为10.18 mg/L，平均去除率为77.46%。TN出水浓度均优于GB 18918—2002，城镇污水污染物排放标准一级A排放标准(15 mg/L)，而氧化沟工艺对TN的去除效果优于A2O+MBR工艺。

3.4 NH3-N去除效果

氧化沟和A2O+MBR工艺进水NH3-N浓度基本相同，均在24 mg/L～38 mg/L之间变化，平均进水浓度约为33.5 mg/L。图6中，氧化沟工艺平均出水浓度为0.52 mg/L，平均去除率为98.44%；A2O+MBR工艺平均出水浓度为0.29 mg/L，平均去除率为99.11%。说明两种工艺对NH3-N去除效果较好，其出水NH3-N明显优于GB 18918—2002城镇污水污染物排放标准一级A排放标准(5 mg/L)，而A2O+MBR工艺对NH3-N的去除效果优于氧化沟工艺。

4 结语

1)以氧化沟为工艺的污水处理厂和以A2O+MBR为工艺的污水处理厂的出水水质(COD，TP，TN，NH3-N)均优于GB 18918—2002城镇污水污染物排放标准中的一级A排放标准。2)A2O+MBR工艺对COD，TP，NH3-N的去除效果优于氧化沟工艺。3)氧化沟工艺对TN的去除效果优于A2O+MBR工艺。