東莞市生活污水處理設(shè)備浩晟環(huán)保設(shè)備有限公司

　1 工程概況
　　某城市污水處理廠是一座規(guī)模為5萬t/d的城市二級污水處理廠。采用A2/O工藝，如圖1所示。構(gòu)筑物由4組工藝組成，生物反應(yīng)池為傳統(tǒng)的推流廊道式，采用微孔曝氣方式。建成初期采用螺壓脫水機(jī)處理污泥，后經(jīng)改造采用離心脫水機(jī)處理污泥，含水率≤80％的污泥，進(jìn)行外運(yùn)衛(wèi)生填埋處置。

　　1.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
　　該污水處理廠，單組外型尺寸為37.00m×31.50m。每2組共用一個污泥回流提升泵房。每組生物反應(yīng)池共設(shè)9個廊道，首尾順次相接。南北向2道.尺寸為31.50m×2.00m，為厭氧段；東西向7道，尺寸為33.00m×4.50m，前兩道半為缺氧段，后面為好氧段。每組池子的詳細(xì)設(shè)計參數(shù)為：進(jìn)入生物反應(yīng)池BOD5的質(zhì)量濃度約為150mg/L；污泥的質(zhì)量濃度為0.35g/L；污泥負(fù)荷率為0.15kg/（kg.d）；好氧污泥齡為21d；有效水深為4.5m；好氧區(qū)水力停留時間為6.2h；單組反應(yīng)器體積為5151m3；厭氧：缺氧：好氧（容積比）＝1：2.25：5.57；產(chǎn)泥率為0.31kg/kg；單池剩余污泥量為1050kg/d；單池標(biāo)準(zhǔn)需氧量為5916kg/d；單池zui大供氣量為143m3/min。
　　1.3 分析方法
　　進(jìn)水取水點為沉砂池進(jìn)水處，為自動采樣儀每2H采等體積水樣混合的綜合水樣，水樣保存溫度為4℃，出水為該污水廠排放口的瞬時水樣。
　　2 結(jié)果與討論
　　2.1 工藝運(yùn)行凈化水質(zhì)效果
　　該污水處理廠收集處理市區(qū)及街區(qū)的生活污水和少量工業(yè)廢水。管網(wǎng)輻射區(qū)域，老城區(qū)屬于合流制管網(wǎng)，隨降雨干旱季節(jié)交替，造成來水水量隨季節(jié)變化很大，4－11月份，降水較多，來水水量在5.0～6.0萬t/d變化，處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，12月，次年1－3月份，降水較少，來水水量在4.2萬～5.0萬t/d范圍變化，由于來水以生活污水為主，且無毒，進(jìn)水的可生化性較好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。出水COD、BOD5、SS、NH4＋－N、TN、TP等水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)GB18918－2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱：B標(biāo)準(zhǔn)）的要求。根據(jù)該污水處理廠日化驗報表顯示，出現(xiàn)ＴN單項指標(biāo)超標(biāo)的現(xiàn)象。
　　2.2 各影響因素分析
　　溫度是影響活性污泥微生物的增殖速度和活性，就硝化細(xì)菌而言，其zui適宜的生長溫度為25～30℃，當(dāng)溫度小于15℃時硝化速度明顯下降，而其活性也大幅度降低。該污水處理廠進(jìn)、出水水溫變化情況如圖2所示，出水水溫較進(jìn)水高0.1～0.4℃。全年水溫在10～30℃范圍內(nèi)變化，zui高水溫出現(xiàn)在每年的7－9月，接近30℃，zui低水溫出現(xiàn)在12月和次年的1－2月份，低于15℃。根據(jù)表2統(tǒng)計的該污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)月平均值情況，出水水質(zhì)在隨水溫的季節(jié)變化過程中，均達(dá)到排放要求，但水質(zhì)出現(xiàn)波動，突出表現(xiàn)在出水NH4＋－N濃度變化。2010年1月份，出水NH4＋－N月平均值較其他月份高，達(dá)到4.77mg/L，根據(jù)該廠日化驗報表顯示，該月份進(jìn)水NH4＋－N為25～35mg/L，與其他月份變化不大，出水NH4＋－N＜15mg/L，但5～15mg/L出現(xiàn)16d，其中8～15mg/L出現(xiàn)3d，出水NH4＋－N濃度變化較為明顯。該月份平均水溫11.7℃，較其他月份略低，極低溫度影響NH4＋－N的去除效果。但該污水處理廠出現(xiàn)極低溫度（＜12℃）的頻率較低，持續(xù)時間段，低溫不成為該污水處理廠穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。

　　圖2 水溫變化情況
　　污泥負(fù)荷是A2/O工藝中重要的設(shè)計參數(shù)，污泥負(fù)荷由公式（1）表示。
　　N＝QS/XV     （1）
　　式中：Q為污水流量，m3/d；S為BOD濃度，mg/L；X為混合液懸浮固體濃度，mg/L；V為生物池容積，m3。
　　該污水處理廠污泥濃度控制在3000～4000mg/L，污泥齡在20～28D左右。2009年、2010年，進(jìn)水BOD5主要在80～200mg/L范圍內(nèi)變化，出水BOD5為8～20mg/L，污泥負(fù)荷變化范圍約為0.055～0.170kg/（kg?d）。雖然多數(shù)時間低于0.15kg/（kg?d）設(shè)計污泥負(fù)荷，處于低負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，但這兩年間沒有出現(xiàn)諸如絲狀菌性污泥膨脹、污泥老化等異常現(xiàn)象，月平均出水COD、BOD5濃度變化范圍為26～51mg/L、8～13mg/L，對有機(jī)污染物的去除效果較好。
　　根據(jù)該廠日化驗報表記錄，該污水處理廠進(jìn)水、出水TN、TP變化如圖3、圖4所示。TN、TP的變化范圍主要集中在20～45mg/L和2.0～4.5mg/L，少量天數(shù)超過上述范圍。出水TN、TP的變化范圍主要集中在6.0～20mg/L和0.4～1.5mg/L，該污水處理廠A2/O工藝對TN、TP均有較好的去除效果。由圖3、圖4可以看出，季節(jié)性水溫變化，水質(zhì)變化對出水TN、TP濃度變化沒有明顯影響。

　　圖4 進(jìn)水、出水TP變化情況
　　該污水處理廠運(yùn)行過程中，為了實現(xiàn)較好的同步脫氮除磷效果，污泥濃度控制在3000～4000mg/L，好氧池出口溶解氧濃度控制在2.0～3.5mg/L。氮負(fù)荷、磷負(fù)荷計算參照公式（1），計算氮負(fù)荷及磷負(fù)荷，則ＴN負(fù)荷變化范圍約0.012～0.030kg/（kg?D），該污水處理廠氮負(fù)荷在上述范圍內(nèi)變化時對氮的去除效果影響不明顯。該污水處理廠進(jìn)水TP變化范圍為2.0～4.5mg/L，則磷負(fù)荷約為0.001～0.004kg/（kg?D），總磷的去除效果仍然很好。因此認(rèn)為，氮負(fù)荷、磷負(fù)荷在上述范圍內(nèi)變化，對該污水處理廠除磷脫氮效果及整體運(yùn)行沒有明顯影響，獲得較好的除磷脫氮效果。
　　2.3 可生化性（BOD5/C）、碳氮比（COD/TN）、碳磷比（COD/TP）情況
　　該污水處理廠來水以生活污水為主，BOD5/COD在0.3～0.5范圍變化，可生化性較好，可為生物脫氮、除磷過程提供電子供體，保障脫氮除磷過程的正常進(jìn)行。國內(nèi)外試驗研究結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)水ρ（COD）/ρ（TP）＞20且ρ（COD）/ρ（TN）＞6時，可以實現(xiàn)高效脫氮除磷的效果。也有研究表明，按理論計算，ρ（COD）/ρ（TN）在4左右時基本能滿足反硝化需要，但是為了提高反硝化速度，同時又能滿足除磷需要的碳源，因此需ρ（COD）/ρ（TN）＞4。2009－2010年，該污水廠進(jìn)水COD/TN、COD/TP、TN去除率、TP去除率的月平均變化情況見圖5。

　　圖5 進(jìn)水COD/TN、COD/TP、TN、TP
　　去除率的月平均變化情況
　　由圖5可知，進(jìn)水月平均ρ（COD）/ρ（TP）＞60，且ρ（COD）/ρ（TN）＞7，在沒有外加碳源情況下，為實現(xiàn)高效脫氮除磷提供了充足的碳源，碳源為其電子供體。由表2可知：2009－2010年連續(xù)24個月中，出水TN、TP濃度的月平均值變化范圍分別是4.87～19.06mg/L、0.22～1.29mg/L，均達(dá)到或優(yōu)于B標(biāo)準(zhǔn)的要求。其中出水ρ（TN）月平均值≤10mg/L的月份比例為70％，出水ρ（TP）月平均值≤0.5mg/L的月份比例為54％，去除TN、TP的效果很好。
　　2.4 對其他水質(zhì)指標(biāo)去除情況
　　污水處理廠對進(jìn)水、出水中重金屬離子濃度進(jìn)行了抽檢，進(jìn)水、出水中均檢出了Pb、Fe、Cd、Ni、Cr、Cu、Mn等重金屬離子。由于進(jìn)水中重金屬離子濃度本身較低，不存在重金屬離子超標(biāo)排放的可能，但進(jìn)水經(jīng)處理后，對重金屬離子仍有去除效果。由于重金屬離子不可為生物所降解，廢水中去除部分的重金屬離子則是轉(zhuǎn)移至污泥中。該污水處理廠對活性污泥進(jìn)行中重金屬離子含量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：Pb、Fe、Cd、Ni、Cr、Cu、Mn等重金屬離子在活性污泥中的含量分別達(dá)72，4704，11，46，211，47，209，153mg/kg。
　　2.5 污泥產(chǎn)量、產(chǎn)泥率情況
　　該污水處理設(shè)置初沉池，排放污泥包括初沉池污泥、剩余活性污泥兩部分，采用離心機(jī)脫水、衛(wèi)生填埋處理。
　　3 結(jié)束語
　　東莞市生活污水處理設(shè)備浩晟環(huán)保設(shè)備有限公司生活污水，進(jìn)行了針對性的設(shè)計，采用A2/O工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定，獲得較好的除磷脫氮效果。同時我們發(fā)現(xiàn)，A2/O工藝在運(yùn)行過程中，不同程度的受到進(jìn)水的溫度、可生化性、碳氮比、碳磷比，以及碳負(fù)荷、氮負(fù)荷、磷負(fù)荷、重金屬離子富集等因素的影響，但對出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放沒有明顯的影響。當(dāng)水溫低于12℃時，表現(xiàn)為該A2/O工藝對氨氮的去除率降低，出水氨氮濃度上升。實踐證明，在進(jìn)行污水處理廠工藝選擇時，A2/O工藝將是理想的選擇。　浩晟環(huán)保設(shè)備有限公司：