多段多级AO工艺在重庆某污水处理厂三期扩建工程中的应用

牛 珊

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

1 工程概况

重庆市某污水处理厂已建成的一期、二期工程设计总规模4.0 万m3/d，一期采用氧化沟工艺，二期采用改良型A2/O氧化沟工艺，一二期曝气方式采用机械表面曝气；出水消毒采用二氧化氯消毒方式。污水深度处理工艺采用过滤工艺，滤池采用纤维滤布滤池。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB 18918—2002） 中的一级A排放标准。尾水排放至嘉陵江。三期扩建规模为2.0 万m3/d，征地大小为10 789.75 m2（合约16.2亩）。

2 扩建规模及进出水水质

按照可研及规划，三期扩建规模为2.0 万m3/d，由于三期工程是一、二期工程的延续，是该污水处理厂这个整体中的组成部分。鉴于一、二期工程设计进水水质已得到国家各级评审部门和环保部门的批复认可，且实际进水水质覆盖率较高，因此，三期工程设计进水水质将与一、二期工程设计进水水质保持一致性。

进、出水水质及去除率见表1。

表1 工程设计进、出水水质 /（mg/L）

3 工艺选择

该污水处理厂在可研阶段采用了AAO生物池，由于用地限制，二沉池只能设置1座36m周进周出终沉池，业主提出可实现2座终沉池能够切换运行的想法，在初设阶段采用了多段多级AO工艺，提高了生物池内平均污泥浓度，在每级缺氧区进行配水，可充分利用原水中的碳源，提高除磷脱氮效率，生物池容积可优化减少，达到设置2座终沉池的目的。最终工艺方案为采用“多段多级AO+转盘滤池”，具体工艺流程见图1。

图1 多段多级AO+转盘滤池工艺流程

4 多段多级AO生物池设计

4.1 设计参数 （见表2）

表2 多段多级AO生物池主要设计参数

续表2

4.2 布置形式

本工程设置多段多级AO生物池1座2格，单组AO生物池平面布置示意见图2。原水采用渠道进行配水，在每个配水口处采用下开式配水堰门进行配水。通过堰上水头控制配水流量，原水通过每个堰门之后的渠道内设置明渠流量计，通过每相邻的2个渠道流量计的差值来反馈上游堰门配水量，进行对配水的精确控制。终沉池污泥回流也通过渠道全部回流至起端A区，在A区与30%配水形成高污泥浓度，依次流经后段各AO，通过每级配水，形成污泥浓度梯度。在不增加生物池出流MLSS的质量浓度下，生物池内平均污泥浓度增加，终沉池的水力负荷和固体负荷均没有变化。使得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快，在活性污泥总量中的比例增大，从而提高除磷脱氮效果，提高出水水质。污水分多段进入生物池的厌氧区和缺氧区，生物池各级有机物分布均匀，各段厌氧区只进入部分原水，反硝化菌优先利用原污水中易降解有机物进行反硝化反应，减少了好氧区异养菌对有机物的竞争，因此可以最大限度地利用原污水中的碳源进行反硝化，降低对外加碳源的需求，节约药剂成本。

图2 单组AO生物池平面图/mm

4.3 设计优势

在利用传统设计方法进行设计计算时，为了确保污水厂出水能够达标，设计参数取值往往比较保守，这样设计的结果直接导致污水厂基建费用和后期的运行成本的增加，由于经验数值范围的波动性而造成不必要的浪费。

中国市政工程西北设计研究院有限公司设计多段多级AO采用仿真模拟技术可以有效地解决上述问题，以WEST软件为平台，以国际水协ASM系列模型为依据，通过建立和校正仿真模型，可以基本反映出污水处理过程中各种复杂的生物反应过程，不仅可以进行定性的分析，同时也能定量的预测进水水质水量发生变化时对系统的影响，并提出相应的对策，可以为污水处理厂的方案比较、参数设计、工艺运行、出水预测报警等提供科学的实时参数，在保证出水水质达标的前提下，最大限度地节省建设投资和运营成本。

5 结语

（1） 本次项目中利用仿真模型模拟出该水质下的最优配水比及运行参数，在占地有限的情况下，采用多段多级AO生物池，满足业主需求，设置2座终沉池。

（2） 本次设计采用4级AO，最大化利用原污水中的碳源进行反硝化，降低对外加碳源的需求，节约药剂成本，同时形成由高到低的污泥浓度梯度提高脱氮效率。