丁武斌
(江蘇中建工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇連云港 222000)
A 市城市污水處理采用A-A2/O 工藝,根據(jù)我國(guó)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)設(shè)計(jì),在污水處理系統(tǒng)建設(shè)完成之后,最終處理完成的水質(zhì)不能滿足《標(biāo)準(zhǔn)》中的要求,為更好的判斷A-A2/O 工藝應(yīng)用的問題以及整個(gè)污水處理系統(tǒng)存在的問題,對(duì)其成因進(jìn)行分析,并為城市環(huán)境工程污水治理提供有效參考。
A-A2/O 城市污水處理流程為:10%污水進(jìn)入污泥反硝化池→90%污水進(jìn)入?yún)捬醭亍形鬯?jīng)過厭氧池→經(jīng)過缺氧池→經(jīng)過好氧池→循環(huán)→經(jīng)過二沉池→出水。
A 市采用的A-A2/O 工藝是由傳統(tǒng)的A2/O 優(yōu)化改良而來,A2/O 方法是在厭氧池前設(shè)置有反硝化段,采用分段進(jìn)水的方法和二沉池的回流,同時(shí)采用反硝化、微生物處理消除水中的污染物質(zhì),保證污水處理系統(tǒng)的除磷效果、反硝化效果。A-A2/O 進(jìn)一步提高了生物除磷效果,對(duì)傳統(tǒng)的工藝做出了整體上的改進(jìn),具體改進(jìn)為:
(1)回流污泥和10%污水混合進(jìn)入到反硝化區(qū),利用10%進(jìn)水提供的碳源,實(shí)現(xiàn)對(duì)回流污泥中硝酸鹽的反硝化,達(dá)到降低硝酸鹽的目的;
(2)90%污水進(jìn)入?yún)捬醵尾⒑筒襟E①出水混合,絮體增長(zhǎng)PAOs 增值達(dá)到抑制污水中絲狀菌生長(zhǎng)的作用,解決污泥膨脹的問題。同時(shí),微生物在厭氧條件下,合成聚合磷酸鹽,進(jìn)而將污水中含有的SCFAs 轉(zhuǎn)變?yōu)镻HB;
(3)缺氧段可通過NOx-N 的流轉(zhuǎn),達(dá)到反硝化脫氮的目的;
(4)在好氧段,實(shí)現(xiàn)NH3-N 和NO3-N 的轉(zhuǎn)化,同時(shí)在二沉池中以污泥排放的方式進(jìn)一步去除污水中的磷。
A-A2/O 工藝在A 市投入使用,經(jīng)過為期一年的水質(zhì)項(xiàng)目監(jiān)控,結(jié)合 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)規(guī)范,最終污水處理效果可見表1,規(guī)范中A 標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)率可見表2。
綜合表2 內(nèi)容,根據(jù) 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)可判斷,A 市A-A2/O 工藝污水處理效果對(duì)SS去除率達(dá)標(biāo)率僅僅只有3.1%,需要進(jìn)一步改進(jìn)處理工藝,提高對(duì)SS 的去除率,同時(shí)COD 的去除率為69.8%、TN 的去除率為53.4%,這兩項(xiàng)的處理效果也相對(duì)較低,需要進(jìn)一步提升,但是對(duì)NH3-N 去除率達(dá)到了83.9%、TP 的去除率達(dá)到了79.5%,這兩項(xiàng)相對(duì)比較高。下面從進(jìn)水量、容積負(fù)荷、進(jìn)水濃度等方面,對(duì)城市環(huán)境工程污水治理工藝進(jìn)行進(jìn)一步探究。
表1 A市A-A2/O工藝污水處理效果
(1)進(jìn)水量
A 市A-A2/O 工藝的應(yīng)用,進(jìn)水量的進(jìn)水范圍為23000-88000m3/d,大多數(shù)時(shí)間段,進(jìn)水量多集中在50000m3/d 左右,而設(shè)計(jì)的污水進(jìn)水量為50000m3/d,高于設(shè)計(jì)水量的累計(jì)率為72%,所以A 市污水處理的進(jìn)水量高于設(shè)計(jì)水量,并且水量的不規(guī)律變化導(dǎo)致的水力、水負(fù)荷也發(fā)生了相應(yīng)的變化。在這樣的背景下,就有必要綜合考慮濃度、負(fù)荷對(duì)于污水處理效果的影響。在A-A2/O 工藝中,若是生化水平相對(duì)穩(wěn)定,活性污泥濃度相對(duì)穩(wěn)定,那么進(jìn)水濃度和污水去除效果之間就成“正比”關(guān)系。
(2)容積負(fù)荷
在城市污水處理系統(tǒng)中,容積負(fù)荷為每天進(jìn)入生化系統(tǒng)的COD 量以及生化系統(tǒng)本身容積的比值。A 市污水處理系統(tǒng),COD 的容積負(fù)荷在0.22-1.31kg(m3·d)之間,去除率在58.2%-94.1%之間變化,隨著容積負(fù)荷的升高,COD 的去除效果也在隨之提高,這就說明A-A2/O 工藝有著良好的抗沖擊負(fù)荷的性能。容積負(fù)荷在0.22kg(m3·d)時(shí),COD 的去除效率最低,這就說明進(jìn)水負(fù)荷過低,不利于整個(gè)污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),綜合參考A市污水處理系統(tǒng)承受的進(jìn)水量,不難發(fā)現(xiàn),雖然A 市進(jìn)水量超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),但是系統(tǒng)負(fù)荷承受能力相對(duì)良好。如圖1 所示,A市污水處理系統(tǒng)最適合的容積負(fù)荷為0.91-11.9kg(m3·d),此時(shí)污水處理系統(tǒng)對(duì)污水中COD 的去除率在91%左右。
(3)進(jìn)水濃度
A 市污水處理系統(tǒng)進(jìn)水濃度的變化比較大,COD 質(zhì)量濃度在105-540mg/L 之間浮動(dòng),對(duì)COD 的去除率也在58.2%-94.1%之間浮動(dòng),一般來說,出水COD 的質(zhì)量濃度維持在40mg/L 左右,通過對(duì)1 年內(nèi)A 市污水處理系統(tǒng)運(yùn)作效果分析,COD 質(zhì)量濃度的提升,反而讓處理效果有所提升。如圖2 所示,COD 去除率的增大速度比出水COD 質(zhì)量濃度的提高速度更快。一方面,A市污水處理系統(tǒng)的污水處理能夠可能仍舊有著一定的“裕度”,污水處理運(yùn)作負(fù)荷還沒有超出A 市污水處理系統(tǒng)的承受范圍;另一方面,根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理我們可知道,城市污水中規(guī)定COD可大致分為不可生物降解COD 以及可生物降解COD,其中不可生物降解的COD 含有微生物代謝殘留、水中的惰性物質(zhì)等,這些物質(zhì)往往在污水處理系統(tǒng)的出水中占比較高。若是進(jìn)水COD質(zhì)量濃度較低,在處理的過程中,污水中的可降解物質(zhì)就被系統(tǒng)處理了,但是其中的微生物代謝殘留以及惰性物質(zhì)并不會(huì)減少。
圖1 A市污水處理系統(tǒng)容積負(fù)荷和COD去除率的關(guān)系
圖2 A市污水處理系統(tǒng)進(jìn)水濃度和COD去除率的關(guān)系
綜上所述,城市環(huán)境工程污水治理效果受多種因素所影響,伴隨著城市化建設(shè)的不斷深化,環(huán)境條件的逐步惡化,必須要通過合理的分析來進(jìn)一步提高城市環(huán)境工程處理污水的能力,筆者在文中所闡述的內(nèi)容較為粗淺,更為深入的問題還需要廣大從業(yè)者進(jìn)一步探究。