探索低浓度进水的城镇污水处理厂运行模式

张 灏 张海龙 方龙胜 郑维海

（安徽国祯环保节能科技股份有限公司，安徽 合肥230088）

近年来，我国南方城市周边新建了许多小型污水处理厂来处理城镇生活污水。由于南方地区降水量偏大，地下水位高以及污水管网建设不够完善而导致大多数污水处理厂进水水质浓度较低，一般浓度范围在34.0～90.0mg/L[1]。据调查，我国每年污水处理厂使用的电量约占总电量的3%左右[2]，而在节约电耗这方面还有很大的发展空间。

1 污水处理厂概况

该污水处理厂设计的日处理量为1.5 万吨，处理工艺采用改良的氧化沟工艺进行生物脱氮除磷，该厂设计参数列于下表。

设计进水与实际进水参数parameters of design and pratical.

2 调试过程分析

由于实际运行过程中的进水有机物浓度低，污水处理厂一直处于低有机负荷的状态，如果按照设计运行的参数进行，会出现“过曝”现象，导致污泥絮体分解，微生物死亡，污泥有机成分和活性降低，实际培养稳定的污泥浓度为2000mg/L 左右。

间歇曝气模式调试：通过查阅文献资料，了解了前人对污水厂运营模式的调整方法，通过实际需求，对于氧化沟工艺运行模式进行了间歇曝气的方式，比如曝气3h，停曝5h；曝气3h，停曝160min 等[4，5]，均能达到排放标准，而且也大大的降低了能耗。根据本污水厂的实际情况，通过实验，探索运行模式以间歇曝气连续进水为基础，通过调整推流器的开启时间，来进一步降低能耗。一个周期为12h，分为三步骤，停推流进水置换5h-推流曝气3h- 推流不曝气4h。因此我们需要先确定在污泥沉淀的过程中，污水进入氧化沟置换的时间，同时要考虑污泥沉淀时间不能太长，否则会影响污泥的活性[1]。

实验一：确定置换时间

先不进水，连续曝气8h 以后，开始进水，不推流，不曝气，每一个小时测一次氧化沟出水氨氮，COD 以及TP 和出水浓度，结果如图1 所示。

连续6 个小时的测试结果发现，出水水质仍保持较低浓度。因此置换的过程从时间上来讲，水流方向主要是以平流为主，空间上是混合流，类似于SBR 工艺的置换步骤，由于污泥不能长时间沉淀于池底，且置换的水量应满足出水稳定要求，根据实际情况，将置换时间定为5h。

图1 连续曝气8 小时后出水指标Fig. 1 Parameters of effluent after aeration for 8 h.

实验二：确定曝气时间

基于置换时间定为5h，因此先进水置换5h 后，开始推流，使得氧化沟泥水混合（15min）后开始曝气，同时每一个小时取样化验测定出水氨氮、硝态氮、COD 的浓度，实验结果如图2 所示。

图2 曝气6 h 检测氨氮和COD 出水浓度Fig.2 Concentration of NH3-N and COD in effluent after aeration for 6 h.

从图中可以看出，推流3h 污水混合均匀，此时开始连续曝气6h。结果发现，出水COD 和氨氮的浓度逐渐降低，曝气3h 左右时，出水氨氮与硝态氮出现交叉，此时的去除效果较佳，且，满足出水水质的要求，因此将曝气时间确定为3h。

实验三：确定推流时间以及模式运行的稳定性

图3 推流每个小时测定的出水NH3-N 和NO3-N 的浓度（六组平行实验）Fig. 3 Concentration of NH3-N 和NO3-N ever hour when flowing（six days paralleling）

根据实验结果得出，推流4h 氨氮和硝态氮结果如图3 所示，氨氮在不断地增加，硝态氮在逐渐降低，推流4h 时氧化沟中氨氮的浓度上升为1 mg/L 左右，硝态氮去除率为60%左右。运行模式设定为置换- 曝气- 推流三个步骤为一个周期。每周期设定12h。

3 结论

连续进水间歇曝气模式适合本污水厂的水质工艺，通过调整运行模式，将置换- 曝气- 推流作为一个循环，运行周期为12h，持续运行1 个月，出水水质均能稳定达标。此运行模式结合SBR 工艺的特点，大大的降低使用能耗，能够保证进水水质较低的情况下工艺的正常稳定运行，并使得出水水质达标排放。