AAO工艺论文改良A2O工艺在污水处理厂中的应用

改良A2/O工艺在污水处理厂中的应用 李绍秀1　谢　晖1　郭　玉2 (1广东工业大学建设学院,广州　510640;2广州市京水水务有限公司,广州　510385) 　　摘要　设计规模为20万m3/d的污水处理厂采用多点进水的改良A2/O工艺,通过对该厂各处 理单元的介绍及运行分析,明该厂工艺设计较合理,在运行中根据具体实际情况采取有效的应对 措施,取得了较好的运行效果,出水水质达到设计要求,而且生物除磷效果好。 关键词　城市污水　改良A2/O工艺　脱氮除磷 1　工程概况 南方某污水处理厂一期工程设计规模为20万 m3/d,占地11.3 hm2。采用具有较好脱氮除磷功能 的改良A2/O工艺。由于厂外配套的污水管道系统 尚未完善,目前日处理量仅为10万m3左右。该厂 自投产以来运行效果良好。 2　设计水质及工艺流程 该污水处理厂设计进、出水水质见表1,工艺流 程见图1。 3　主要构筑物及设备参数 3.1　格栅 在提升泵房前采用粗、细两道格栅。粗格栅为 人工清渣,栅距50 mm。一期工程安装2台阶梯式 细格栅,阶梯高度约为30 mm,栅距6 mm。 3.2　沉砂池 采用涡流沉砂池,2座,每座池的直径7.3 m,深 6 m,处理水量为13万m3/d。 3.3　生化反应池 2组,每组池有3条推流式的廊道,其中第一条 廊道由预缺氧段、厌氧段及缺氧段组成,其中缺氧段 沿水流方向分为缺氧1段和缺氧2段,第二条和第 三条廊道分别为好氧1段和好氧2段。约15%从 沉砂池流出的污水与从二沉池流出的回流活性污泥 在预缺氧段混合,混合液由1台水下搅拌器搅拌以 保持悬浮状态。随后,混合液由预缺氧段进入厌氧 段,在此与约70%的从沉砂池过来的污水混合。厌 氧段内有3台水下搅拌器进行搅拌。然后,厌氧段 的混合液流入缺氧段,同时,沉砂池出水的15%也 进入缺氧段,与从好氧2段回流过来的富含硝酸盐 的混合液混合。缺氧段内有4台水下搅拌器。最 后,缺氧段的混合液推流进入好氧段。好氧段采用 微孔膜式曝气器曝气。在好氧段内完成硝化反应的 混合液被回流水池内的4台低扬程的螺旋式潜水搅 拌器从好氧2段回流至缺氧段中。2组生化反应池 并列运行,共用1条活性污泥回流渠道。 生化池的设计参数及其各单元的有效容积分别 见表2和表3。 3.4　二沉池 设计流量26万m3/d,采用中心进水周边出水 的辐流式沉淀池,4座,单池直径50 m,周边处水深 6 m,池底坡度2%。 3.5　紫外线消毒 一期安装1组紫外消毒灯,与一期最高水量26 万m3/d相适应。采用中压紫外灯。200个紫外灯 分两排安装在一个明渠内,每排100个紫外灯,5对 模块,每模块有10个灯管。渠道上游水深2 585 mm,下游水深1 976 mm。大肠菌群的杀灭率高达 99.17%,自运行以来消毒后出水中大肠菌群数总是 在700个/L以下,大多数时间为200个/L左右。 3.6　污泥浓缩脱水机 采用3台PDX L300带式浓缩脱水一体机,2 用1备。浓缩后含固率为5%~8%的污泥经脱水 后含固率提高到15%~20%。 4　运行效果及讨论 4.1　运行效果 该厂2004年4~8月试运行及正常运行后水质 最差的1个月(2005年1月)运行的结果见表4。从 表中可看出,污水处理厂在水质最差时都能取得较 好的处理效果。除了TN的去除率为57.88%之外, 其他指标的去除率均在80%以上,出水水质均能满 足设计要求,说明该改良的A2/O工艺具有较好的 脱氮除磷功能。 4.2　讨论 (1)该污水处理厂采用改良A2/O工艺,在厌 氧段前增加了预缺氧段,克服了传统A2/O工艺的 固有弊端。在预缺氧段,微生物利用从沉砂池输送 过来的15%的污水提供的碳源,对来自二沉池的回 流污泥中的硝酸盐进行反硝化,将NO-3—N还原成 N2,消除了回流污泥中硝酸盐对后续厌氧段聚磷菌 释磷的干扰,从而保证了除磷效果。该污水厂的实 际运行结果已表明,改良A2/O工艺取得了较高的 生物除磷效率。有时进水TP在10 mg/L以上,磷 的去除率仍能保持在80%以上,表明该系统生物除 磷的稳定性比较好。 (2)该改良A2/O工艺采用了多点进水方式, 为脱氮与除磷提供了充足的碳源,保证了脱氮除磷 的效果。经过预处理的污水除了15%进入预缺氧 段外,尚有70%的污水直接进入厌氧段,为聚磷菌 的释磷提供碳源。而余下的15%的污水直接进入 缺氧段(如图1所示),为反硝化菌对内回流的硝态 氮进行反硝化提供碳源,解决了传统A2/O工艺缺 氧段碳源不足的问题。多点进水的流量分配比例要 根据实际的污水水质计算求得。为满足除磷要求的 C/P比,该污水处理厂直接进入厌氧段的污水比例 在50%~70%之间调整。另外,由于该厂服务地域 的污水水质浓度偏低,所以设计时不设初沉池,污水 经过沉砂池后直接进入生化池,提高了污水进入生 化池的有机物浓度,从而保证脱氮除磷所需的碳 源。 (3)该工艺对NH3-N的去除率很高,但总氮 去除率不高,说明了硝化作用好,而反硝化作用不 好。原因之一是缺氧段的容积偏小影响反硝化的效 率。为了提高反硝化效率,在实际运行中将部分好 氧段改为缺氧段,增大缺氧段的容积,从而使反硝化 更完全。 5　工艺控制措施、存在的问题与对策 (1)工艺运行中发现,污泥负荷的较好运行范 围为0.1~0.15 kg BOD5/(kgMLVSS·d)。在污 泥负荷处为0.17~0.26 kg BOD5/(kgMLVSS·d)时 要适当地控制溶解氧和污泥龄。在此范围,负荷越 高所需要的溶解氧就越高,这是为了避免微生物在 降解大量的有机物时好氧段中的溶解氧骤降而影响 脱氮除磷的效果。此外,在该负荷范围,可以适当延 长污泥龄,因为长污泥龄即减少排泥是增加曝气池 中污泥浓度的一个有效的途径,同时降低了污泥负 荷。污泥负荷处在0. 17 ~ 0. 26 kgBOD5/(kg MLVSS·d)的范围内时,好氧2段溶解氧最好控制 在1 mg/L以上,污泥龄大于7 d。污泥负荷高于 0.26 kgBOD5/(kgMLVSS·d)时,对脱氮不利,如 高达0.33 kgBOD5/(kgMLVSS·d)时,出水TN和 NH3-N浓度明显提高,超出设计的出水要求,但除 磷效果仍然较好。这是因为,硝化和反硝化需要低 污泥负荷,而除磷需要高污泥负荷,这是同步生物脱 氮除磷存在的矛盾。 (2)改良A2/O工艺中各生化池的溶解氧控制 是保证脱氮除磷效果的关键。运行中预缺氧段、厌 氧段和缺氧段溶解氧宜分别控制在0.2mg/L以下。 由于预缺氧段的溶解氧受回流污泥中溶解氧的影 响,因而要求好氧2段溶解氧不能太高,控制在1 mg/L以上为宜。缺氧段的溶解氧主要取决于好氧 2段的溶解氧和内回流比,该工艺的内回流比控制 在200%,对好氧2段溶解氧的控制是通过在回流 水池附近实行递减供氧。而为保证硝化效果和聚磷 菌的超量吸磷以及BOD的去除,好氧1段的溶解氧 控制宜在2 mg/L以上。 (3)该污水处理厂污泥处理没有设置浓缩池, 剩余污泥直接通过浓缩脱水一体机处理,避免了污 泥在浓缩池中停留时释磷,从而防止了磷随浓缩池 上清液回流到污水处理系统。 (4)该污水处理厂在脱氮除磷工艺设计上考虑 得比较周到,例如,从生化池到二沉池的渠道较长, 设计时在该渠道中曝气,保持混合液中的溶解氧浓 度,避免了混合液的污泥在输送过程中或在二沉池 中因厌氧而释放磷,影响磷的去除效果。 (5)曝气供气管的冷凝水排除管设计有缺陷, 导致冷凝水不能排出,减小了供气管的截面积,使通 气量不足。在运行时通过打开供气管末端的放水阀 门,利用供气管的压力把管内冷凝水排出予以解决。 6　结语 该污水处理厂采用多点进水改良的A2/O工艺 取得了较好的脱氮除磷效果,说明了在传统A2/O 工艺厌氧池前增加预缺氧池,而且经过预处理的污 水多点分配进入生化池,可以改善生物脱氮除磷效 果,尤其强化了生物除磷。该厂除磷效果稳定。在 运行中根据具体实际情况采取了许多有效的调整措 施,保证了出水水质达标。多点进水改良的A2/O 工艺在该污水处理厂的应用是比较成功的。