A2/O生化法+物化法污水处理厂运行效果分析

1　工艺与水质

1.1　工艺流程

　　A2/O生化法+物化法处理工艺流程见图1。



图1 工艺流程

　　开发区各企业的工业废水及生活污水，经预处理达到接管标准后，沿市政污水管网汇入该污水处理厂提升泵房的集水井。集水井前面设机械格栅用来去除污水中大颗粒的悬浮物（SS）及漂浮物，以预防后续水泵、管配件及管线的堵塞现象，进而有利于系统稳定、高效运行。污水进提升泵提升后通过细格栅进入旋流沉砂池。

　　在生化处理前放置流量计，对污水进行计量并平衡2组生化处理系统的处理水量。生化处理系统采用A2/O工艺，生化池出水进入生化沉淀池。污水在生化沉淀池进行泥水分离，上清液进入高效沉淀池进一步处理，污泥进入生化污泥配泥池，并通过污泥回流泵回流至生化池前端，剩余污泥定期排入污泥贮存池。

　　污水自流进入深度处理的高效沉淀池，在混合反应区内靠搅拌器的提升、混合作用完成泥渣、药剂和原水的快速凝聚反应，然后至推流反应区进行慢速絮凝反应，以结成较大的絮凝体，矾花慢速的从预沉区进入到沉淀区，使大部分矾花在预沉区沉淀；再逆向流到斜管沉淀区，将剩余的矾花沉淀，进一步去除COD、NH3-N、TP，澄清液通过集水槽收集进入二次提升泵房。

　　污水经深度处理提升泵站提升后进入纤维滤池，进一步去除SS，出水经紫外线消毒杀菌达标后排出。深度处理过滤设施定期进行反洗，反洗水自流至废水池。出水主要采用重力自流排入老夏港河，当洪水季节外水位较高，无法自流排放时，启用出水泵将出水提升至出水压力井排放。

　　污泥贮池的剩余污泥，经板框压滤机脱水，渗滤液回流至集水井进行处理，泥饼外运处置。

1.2　水质要求

　　接入的各企业的污水水质要求：COD为500 mg/L，BOD5为300 mg/L，TP、NH3-N、TN、SS的质量浓度分别为2、35、40、200 mg/L。

　　污水处理厂出水水质标准：COD为50 mg/L，BOD5为10 mg/L，TP、NH3-N、TN、SS的质量浓度分别为0.5、5、15、10 mg/L。当水温≤12 ℃时，NH3-N的质量浓度控制为8 mg/L。

2　主要构筑物及其参数

2.1　生化反应池

　　一期为2座并列，每座规模12.5×103 m3/d。结构为钢硂，单座设计设计长×宽×高（l×b×h）为55.0 m×44.0 m×5.2 m；有效水深h为4.5 m，设计体积流量1 041 m3/h；停留时间（HRT）10 h，污泥COD负荷0.68 g/(g·d)，污泥的质量浓度3.5 g/L。好氧段采用膜片式微孔曝气器，共4 400个，每个曝气器曝气体积流量2 m3/h。厌氧池、缺氧池、好氧池的容积比1:1:4。厌氧池及缺氧池设水下搅拌器8台，每台功率P =4.4 kW。厌氧池水下搅拌器连续运转，使污泥处于悬浮状态，微孔曝气器的供氧量根据好氧池溶解氧（DO）含量控制。池内设螺旋推进器，用于A2/O反应池的内回流，最大体积比为200%，内回流设备共计6套。

　　一期扩建设计水量也是25×103 m3/d，结构为钢硂，构筑物1座，设计l×b×h为65.0 m×42.7 m×5.5 m，有效水深4.5 m，设计池容V为14 912 m3。HRT为14.3 h，污泥BOD5负荷0.12 g/(g·d)，污泥的质量浓度3.5 g/L。好氧段采用膜片式微孔曝气器，共3 513个，每个曝气器通气体积流量0.5～4 m3/h。厌氧池设水下推流器1台，P =4.5 kW；缺氧池设水下推流器1台，P =4.3 kW；厌氧池设水下搅拌器3台，P =4.3 kW，推流器和搅拌器连续运转时，使污泥处于悬浮状态，微孔曝气器的供氧量根据好氧池DO含量控制；池内设螺旋推进器，用于A2/O反应池的内回流，最大体积比为200%，内回流设备共计2套。

2.2　二沉池

　　一期设计结构为钢硂，构筑物2座并列。单座圆形设计，直径D为30.0 m，设计体积流量520 m3/h，有效水深4.0 m，HRT为4.8 h，表面负荷1.03 m3/(m2·h)。

　　一期扩建结构为钢硂，构筑物1座。圆形设计，D =40.0 m，深H=4.0 m，变化系数K=1.4，有效水深4.0 m；HRT为4.8 h，表面负荷1.17 m3/(m2·h)。

2.3　高效沉淀池

　　结构为钢硂，构筑物1座，2个沉淀格，设计l×b×h为34.1 m×19.0 m×6.35 m。机械混合时间2 min，絮凝反应时间12 min，分离区表面负荷10.0 m3/(m2·h)，倾斜角度60°，规模为50×103 m3/d，为斜管沉淀，斜管内切圆直径60 mm，斜长1.2 m，总面积226 m2，管壁厚0.6 mm，单管斜长管口水平承压强度1.4 kPa。设全自动PAM加药系统1套，投加量为2.5 L/h，PAM配制质量分数为0.01%～0.025%。设混凝剂PAC加药装置1套，PAC的质量分数为3%～6%。

2.4　纤维滤池

　　高效纤维滤池采用一种束软纤维填料作为滤元，是一种全新的重力式滤池，滤料直径小到几微米到几十微米，所以具有很大的比表面积和表面自由能，所以又很强的吸附能力，能够使水中的颗粒污染物吸附、截留下来。

　　当滤料上吸附、截留的细小颗粒污染物达饱和时，需对滤料再生时，清洗纤维滤料，在反冲洗水泵及反冲洗鼓风机的作用下使滤料上富集的颗粒污染物掉落，滤料恢复原先状态。配套建有中间提升泵1座，提升泵5台，其中3台型号WQ4327-656-300- Z，单机体积流量730 m3/h，扬程6 m，功率18.5 kW。另外2台为变频控制，型号350WQH800-6-22，单机体积流量800 m3/h，扬程6 m，功率22 kW。

3　运行效果分析

3.1　COD去除效果

　　污水处理厂艺运行稳定，对COD具有较高的去除率，在进水COD低于设计条件下，A2/O生化法+二沉池+深度处理组合工艺可以有效去除污水中的COD。厌氧池里的厌氧菌将污水里面的部分难降解的有机大分子转化为易降解的小分子。厌氧池出水进入缺氧池，在兼性菌作用下发生反硝化反应，再经过好氧池把污水中的大部分COD去除，高效沉淀池也可以将漂浮的污泥等去除，进一步去除COD。

3.2　TP去除效果

　　该污水处理厂除磷效果良好，磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，在厌氧池和好氧池的联合作用下达到除磷目的。具体来说，在好氧段，聚磷菌过量地吸收水中的正磷酸盐，在二沉池中以排放剩余污泥的方式实现磷的去除。

3.3　TN的去除效果

　　该污水处理厂脱氮效果良好。通过好氧和厌氧联合作用的方式较好地去除了TN。好氧池硝化细菌将NH3--N转化为NO3--N，NO3--N随着回流液回流到缺氧池后，在反硝化细菌的作用下，将NO3--N转化成氮气，实现脱氮。

　　4个季度该污水处理厂出水TN含量也同时满足GB 18918－2002排放要求。表明该厂污水处理工艺可以有效地去除污水中的TN，并且不受进水量增加影响。

　　总之，在春夏秋冬4个不同的季节，该污水处理厂的出水TP、TN含量无明显变化，表明该工艺除磷脱氮性能不易受季节影响。

3.4　NH3-N的去除效果

　　该污水处理厂污水NH3-N平均去除率为98.4%，可见该厂稳定运行的A2/O工艺硝化能力很强。进、出水NH3-N的质量浓度平均分别为13.8、0.230 mg/L，出水NH3-N含量达到GB 18918－2002排放一级A标准。

　　污水首先进入厌氧池，厌氧池出水进入缺氧池，缺氧池主要进行反硝化反应，由厌氧池出水提供碳源，由好氧池混合液回流提供NO3--N，在反硝化细菌作用下，NO3--N被转化为氮气，达到了去除NH3-N的目的，所以控制好工艺参数后该污水处理厂生化池NH3-N去除率较高。

4　成本分析

　　该项目每天消耗PAC为1 t（3 000元/t）、PAM 为0.03 t（8 500元/t），生石灰每天3 t（200元/t），电费0.7元/(kW·h)，废水日处理42 kt，折合药剂费0.09元/ m3，电费0.78元/m3，人工费0.19元/m，合计（不含折旧费用）为1.06元/m3。

5　结　论

　　该污水处理厂A2/O生化法+二沉池+深度处理组合工艺设计合理，工艺运行稳定、设备运转正常、耐冲击负荷强，运行参数监测到位。根据监测数据统计、分析，发现该污水厂采用的A2/O生化法+二沉池+深度处理组合工艺去除有机污染物效果显著。A2/O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，出水能达到GB 18918－2002一级A标准。

　　监测期间出水COD为17 mg/L，TP、TN、NH3-N的质量浓度分别为0.145、9.15、0.23 mg/L，水质达到GB 18918－2002的一级A排放标准。COD、TP、TN、NH3-N的平均去除率分别为88.9%、89.0%、49.7%、98.4%。