A2O+高效沉淀工藝在應(yīng)急污水處理廠中的應(yīng)用分析

摘要：四川省成都市新津工業(yè)園區(qū)污水處理廠進(jìn)水成分復(fù)雜、尋常工藝難以滿足要求。處理工藝為粗細(xì)格柵+

改良厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）+高效沉淀+紫外消毒，出水達(dá)到四川省地標(biāo)岷江、沱江排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。A2O+高效沉淀為主體工藝對(duì)化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（Total Phosphorus，TP）的平均去除率為87.13%、95.63%、92.5%，運(yùn)行費(fèi)用低。結(jié)果表明，碳氮比8∶1時(shí)可縮短調(diào)試時(shí)間，能夠提高脫氮以及污染物去除效率，便于長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)園區(qū)污水；厭氧-缺氧-好氧（A2O）工藝；高密度沉淀池

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）02-0-03

Application Analysis of A2O+ High Efficiency Precipitation Process in Emergency Wastewater Treatment Plant

LI Guijiao1， YUE Chongfeng2， ZHANG Yanhui3

（1.China Municipal Engineering Northwest Design and Research Institute Co.， Ltd.， Chengdu Branch， Chengdu 610030， China;

2.China Power Construction Chengdu Survey and Design Institute， Chengdu 610031， China;

3.Chengdu Eastern New Area Management Committee Park Urban Construction Bureau， Chengdu 641400， China）

Abstract： The inflow composition of the sewage treatment plant in Xinjin Industrial Park， Chengdu City， Sichuan Province is complex， and ordinary processes are difficult to meet the requirements. The treatment process consists of coarse and fine grids， improved Anaerobic-Anoxic-Oxic （A2O）， efficient sedimentation， and ultraviolet disinfection. The effluent meets the discharge standards of the landmark Minjiang and Tuojiang rivers in Sichuan Province. The A2O+high-efficiency precipitation process has an average removal rate of 87.13%， 95.63%， and 92.5% for Chemical Oxygen Demand （CODCr）， ammonia nitrogen （NH3-N）， and Total Phosphorus （TP）， respectively， with low operating costs. The results indicate that a carbon to nitrogen ratio of 8：1 can shorten the debugging time， improve denitrification and pollutant removal efficiency， and facilitate long-term operation and maintenance.

Keywords： industrial park wastewater ; Anaerobic-Anoxic-Oxic （A2O）technology; high-density sedimentation tank

新津工業(yè)污水處理廠位于四川省成都市新津工業(yè)園區(qū)，緊鄰岷江。其工程規(guī)模為1萬(wàn)m3/d、采用現(xiàn)狀粗格柵→硅藻土懸浮生物反應(yīng)器→硅藻填料濾池→消毒池的處理工藝。服務(wù)范圍主要為新津縣工業(yè)園區(qū)和岷江西岸組團(tuán)。污水廠主要收集處理片區(qū)工業(yè)廢水和鄰近街道的生活污水，其中工業(yè)廢水占60%，生活污水占40%。為改善岷江、沱江水質(zhì)，原四川省環(huán)境保護(hù)廳、原四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 51/2311—2016）。鑒于該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，新津工業(yè)污水處理廠的污水處理工藝不能滿足出水要求，考慮工藝提升潛力不大，選擇在原址改擴(kuò)建提標(biāo)改造。

1 應(yīng)急處理工藝流程

污水廠水量主要由主要由造紙、化工、食品廠廢水以及少量生活污水構(gòu)成，具有水量晝夜變化大、水質(zhì)波動(dòng)大、污染物濃度較高、不同行業(yè)廢水混合等特點(diǎn)。需要選用耐沖擊負(fù)荷、兼顧同步脫氮除磷、占地面積小、投資低的工藝。應(yīng)急污水處理廠主要處理污染物為化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，CODCr）、氨氮（NH3-N）、總磷（Total Phosphorus，TP）。改良厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2O）工藝[1]是典型的同步脫氮除磷活性污泥處理工藝，用于去除污水物。后續(xù)高密度沉淀池可以加藥強(qiáng)化輔助除磷。在生化池前增加預(yù)脫硝區(qū)可以強(qiáng)化脫氮效果、降低碳源消耗。具體工藝流程如圖1所示。

2 主要構(gòu)筑物

工程設(shè)計(jì)規(guī)模為1.0×104 m3/d，變化系數(shù)取1.25。

新建一體化污水處理設(shè)備2座，單座處理能力為5 000 m3/d，尺寸為 52.0 m×20.0 m×6.0 m（長(zhǎng)×寬×高），有效水深為5.5 m。一體化設(shè)備內(nèi)部含A2O生化區(qū)、沉淀區(qū)、高效沉淀區(qū)以及紫外消毒器。

通過(guò)調(diào)整反應(yīng)條件和優(yōu)化工藝流程，改良A2O工藝可以更好地發(fā)揮厭氧釋磷、缺氧脫氮、好氧吸磷硝化去除五日生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand after 5 days，BOD5）階段的優(yōu)勢(shì)，提高脫氮除磷的效率[2-3]，高效去除CODCr和BOD5；在沉淀區(qū)和高效沉淀區(qū)分離生化區(qū)排出混合液的泥水，上清液出水進(jìn)入后續(xù)工序，沉淀濃縮污泥回流至生化處理系統(tǒng)或作為剩余污泥排至污泥處理系統(tǒng)；高效沉淀池出水進(jìn)行紫外消毒保證出水達(dá)標(biāo)。

一體化設(shè)備采用碳鋼焊接，尺寸為52 m×20 m×6 m（長(zhǎng)×寬×高），壁厚為15 mm。筏板基礎(chǔ)，底板采用壁厚為500 mm、抗壓強(qiáng)度為C30、抗?jié)B等級(jí)為P6的混凝土；長(zhǎng)邊每隔3.85 m設(shè)置工字鋼立柱及肋墻加固，下面采用尺寸為1 000 mm×800 mm×700 mm（長(zhǎng)×寬×高）的抗壓強(qiáng)度為C30混凝土支墩基礎(chǔ)；寬邊間隔3.18 m設(shè)置工字鋼立柱及肋墻，在高程為1.7、3.1 m處設(shè)置工字鋼圈梁加固，立柱深入筏板基礎(chǔ)20 cm并與圈梁可靠性焊接。一體化設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)制作，施工工期約20 d。

3 運(yùn)行監(jiān)測(cè)分析

3.1 調(diào)試運(yùn)行效果

項(xiàng)目于2020年6月開始施工，經(jīng)安裝于2020年8月開始調(diào)試。

接種污泥為硅藻土生物反應(yīng)器底泥和活性高易于沉淀的污泥。投加4 000 mg/L、99%含水污泥量為1 700 t，每次投加243 t，7 d投加完成。污水和污泥按照4∶1的比例均勻進(jìn)入改良A2O生化池，同時(shí)啟動(dòng)池內(nèi)攪拌器、好氧池曝氣系統(tǒng)啟動(dòng)并控制好氧段溶解氧在2～4 mg/L。調(diào)試期間采用間歇曝氣、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行4 h停4 h，根據(jù)生化池氧化還原電位和調(diào)節(jié)曝氣量，調(diào)試期間投加乙酸鈉保持池內(nèi)污水碳氮比在8∶1。成熟的污泥顏色穩(wěn)定后期轉(zhuǎn)黑，污泥緊密不易散，污泥濃度穩(wěn)定在3 000～4 000 mg/L，污泥沉降比在25%左右。此時(shí)，可逐漸停止投加碳源。進(jìn)水連續(xù)運(yùn)行15 d后，調(diào)試基本完成。截至2022年9月底，運(yùn)行兩年出水水質(zhì)滿足岷沱江標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 主要污染物的去除效果分析

運(yùn)行監(jiān)測(cè)表現(xiàn)為冬季和春季進(jìn)水量相對(duì)較?。? 000～9 000 m3/d）、進(jìn)水濃度大；夏季和秋季進(jìn)水量大、污水進(jìn)水濃度低。運(yùn)行期間污水出水基本達(dá)標(biāo)，截取2023年1—4月的進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)分析主要污染物CODCr、BOD5、TP、NH3-N去除效果，具體數(shù)據(jù)如表1所示，污水廠進(jìn)水指標(biāo)濃度變化較大。

由表1可知，污水廠進(jìn)水濃度CODCr為36.50～436.80 mg/L，均值為110.25 mg/L，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)進(jìn)水CODCr濃度，呈現(xiàn)明顯的低碳特征，出水指標(biāo)為6.90～41.30 mg/L，平均值為14.18 mg/L，去除率平均值為87.13%。經(jīng)過(guò)改良A2O一體化生化池內(nèi)微生物降解，出水CODCr可達(dá)標(biāo)排放（COD不超過(guò)40 mg/L），運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)水濃度低（COD不超過(guò)100 mg/L），需外加碳源保證TN的去除率。生化池中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳源不足，微生物的生長(zhǎng)繁殖受到限制，進(jìn)而影響氨氮整體去除效率。數(shù)據(jù)表明，進(jìn)水CODCr濃度高低和乙酸鈉投加量成反比。

NH3-N進(jìn)水濃度在6.00～20.30 mg/L，出水濃度在0.07～3.68 mg/L，基本滿足出水標(biāo)準(zhǔn)，去除率平均值為95.63%。進(jìn)水中改良A2O工藝中預(yù)選擇區(qū)0.5 h和缺氧區(qū)4.2 h時(shí)間充足，反硝化效果好出水NH3-N基本穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。NH3-N出水最高值出現(xiàn)在進(jìn)水CODCr值為47.11 mg/L、碳氮比低于3.0時(shí)，碳源不足好氧段硝化反應(yīng)受到抑制，致使出水中存在硝態(tài)氮的殘余。此種情況需投加碳源改善出水水質(zhì)。

生化池TP進(jìn)水濃度在0.86～4.21 mg/L、平均值為1.2 mg/L；生化池TP出水濃度在0.05～0.13 mg/L，平均值為0.09 mg/L；生化池進(jìn)水水質(zhì)變化幅度較大，出水穩(wěn)定在0.2 mg/L以下，表明改良A2O池對(duì)TP的波動(dòng)很有較好的適應(yīng)性。

改良A2O池創(chuàng)造了良好的厭氧環(huán)境，為聚磷菌提供了充足的碳源，有效控制池內(nèi)的氧化還原電位，除磷效果良好。后續(xù)高密度沉淀池在進(jìn)水碳源不足、TP生化除磷困難時(shí)，可以加藥強(qiáng)化去除TP，從而取得較好的除磷效果。

4 結(jié)論

改良A2O生化池+高密度沉淀池一體化池出水穩(wěn)定，耐水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷強(qiáng)、占地小、運(yùn)行費(fèi)用低，適合在新建污水廠及應(yīng)急污水工程推廣；污水處理為系統(tǒng)工程、需廠網(wǎng)一體。污水進(jìn)水CODCr濃度低時(shí)需外加碳源提高NH3-N、TP的去除率，碳源投加可同時(shí)降低TN、TP的出水指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)一碳兩用。進(jìn)場(chǎng)污水的BOD5提高，能夠促進(jìn)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、降低碳源投加、減少運(yùn)行費(fèi)用，有利于污水廠的長(zhǎng)期運(yùn)行；改良A2O生化池+高密度沉淀池出水CODCr、BOD5、NH3-N、TP均值分別為14.18、6.20、0.21、0.09 mg/L，各項(xiàng)出水指標(biāo)均優(yōu)于岷沱江標(biāo)準(zhǔn)要求，TP達(dá)到地表水標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲ類指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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2 張宜偉，彭小鳳，王 彪，等，AO+MBR一體化設(shè)備處理含印染廢水污水的調(diào)試運(yùn)行[J].中國(guó)給水排水，2018（4）：114-118.

3 張 淼，彭永臻，王 聰，等.容積分配比對(duì)A2/O-生物接觸氧化工藝反硝化除磷特性的影響[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（3）：531-538.

收稿日期：2024-12-06

作者簡(jiǎn)介：李桂姣（1982—），女，河南濮陽(yáng)人，高級(jí)工程師。研究方向：水處理、地下生命線工程街道一體化等。

通信作者：岳崇峰（1984—），男，河南商丘人，碩士，高級(jí)工程師。研究方向：給水、污水處理、海綿城市、地下生命線研究。