A2O工程實(shí)例研究：保定市污水處理總廠運(yùn)行管理
為保護(hù)華北明珠--白洋淀，在保定市建立了2座污水處理廠，即魯崗污水處理廠(A2/O工藝)和銀定莊污水處理廠(A/O工藝)。
魯崗污水處理廠除磷脫氨工藝運(yùn)行三年來，工藝運(yùn)行較為穩(wěn)定，主要水質(zhì)指標(biāo)SS、CODCr、BOD5及NH3－N均達(dá)到了GB8978-1996中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，但出水總磷尚不穩(wěn)定，在0.17～2.00mg/L之間變化。本文主要介紹魯崗廠A2/O工藝調(diào)整全過程及除磷工藝狀況。
1. 魯崗污水處理廠A2/O工藝概況
魯崗污水處理廠1996年9月投入運(yùn)行，設(shè)計處理能力為8萬m3/d(最大可處理10萬m3/d)，處理保定市西干道和北干道兩個系統(tǒng)的城市污水，服務(wù)面積2800ha，服務(wù)人口24萬，采用生物除磷脫氨(A2/O)工藝，處理凈化后的出水近期用于農(nóng)灌和補(bǔ)給護(hù)城河，改善城市景觀，最終進(jìn)入白洋淀，遠(yuǎn)期目標(biāo)為工業(yè)回用。
設(shè)計工藝參數(shù)：
設(shè)計流量為連續(xù)最大8.5h流量，即流量Q=3833m3/h；
污泥齡：SRT=16.7d；
污泥負(fù)荷：F/M=0.15kgBOD5/(kgMLSS•d)；
污泥濃度：MLSS=3500mg/L；
溶解氧：厭氧段0.3～0.5mg/L；
缺氧段0.7mg/L；
好氧段2.0mg/L以上；
停留時間：厭氧段1.1h；
缺氧段2.2h；
好氧段5.2h；
污泥產(chǎn)率：C=0.4kg污泥/kg去除的BOD5；
污泥指數(shù)：SVI=80～100mL/g；
污泥回流比：R=50%～100%；
混合液回流比：r=200%；
池數(shù)：n=2，每池有效體積為15600m3；
檢測儀表分布情況：
厭氧段：2臺氧化還原電位儀；
缺氧段：2臺溶解氧儀；
好氧段：2臺懸浮物濃度儀，2臺溶解氧儀。
2. 除磷工藝運(yùn)行狀況
魯崗廠自1996年9月運(yùn)行以來，在進(jìn)水量和BOD5均未達(dá)到設(shè)計值(8萬m3/d和160mg/L)，且進(jìn)水量波動較大(1100～3400m3/h)的情況下，處理效果較好，但除磷效果不穩(wěn)定，對此成立了除磷攻關(guān)小組，除磷工作被列為保定市污水處理總廠技改項(xiàng)目之一。參考生物除磷文獻(xiàn)資料的介紹以及向有關(guān)專家請教，摸索運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我們克服了進(jìn)水量不足(6.5萬m3/d)，進(jìn)水BOD5偏低(100mg/L以下)等客觀因素，以除磷為主對構(gòu)筑物及工藝運(yùn)行進(jìn)行了一系列的調(diào)整，如：
(1)一沉池單池運(yùn)行，破壞其沉淀效果，提高一沉池出水BOD5；
(2)一沉池偏池運(yùn)行，讓一池進(jìn)水停留時間長些，使其污泥產(chǎn)生初步發(fā)酵；
(3)在保證一沉池排泥管道不堵的情況下，延長排泥間隔時間，使污泥發(fā)酵；
(4)關(guān)閉部分缺氧段曝氣閥，增加厭氧段容積，提高污水在厭氧段的停留時間；
(5)在保證出水NO3－N達(dá)標(biāo)的情況下，交替減小部分好氧池氣量，使之變成缺氧池，進(jìn)行反硝化，即采用準(zhǔn)Phoredox工藝運(yùn)行；
(6)曝氣池單池運(yùn)行，MLSS保持兩池運(yùn)行時數(shù)值，使F/M提高一倍；
(7)曝氣池偏池運(yùn)行，觀察停留時間對磷釋放吸收的影響；
(8)為增大剩余污泥的排放量，新增了一套排泥管。
除了以上調(diào)整外，我們還加強(qiáng)了對一沉池出水水質(zhì)(表1)及曝氣池厭氧段、缺氧段、好氧段的BOD5、TN、TP、NH3－N的化驗(yàn)，尤其是對厭氧段、好氧段的TP的化驗(yàn)，分析是否存在磷的釋放和吸收，同時通過厭氧段的ORP(氧化還原電位)值的變化及NO3－N的濃度來調(diào)整外回流比，使厭氧池處于厭氧環(huán)境，但在進(jìn)水BOD5≤90mg/L時，無論怎樣調(diào)整工藝都很難使出水連續(xù)穩(wěn)定地低于1.0mg/L。
表1一沉池出水水質(zhì)項(xiàng)目1999年1月
現(xiàn)對生物除磷工藝運(yùn)行較穩(wěn)定的1999年1月(雙曝氣池運(yùn)行)和1999年4月(單曝氣池運(yùn)行)的工藝參數(shù)及處理效果進(jìn)行了整理，見表2、表3：
表2曝氣池主要運(yùn)行參數(shù)
表3主要水質(zhì)指標(biāo)去除情況項(xiàng)目1999年1月
3. 對除磷狀況的分析及討論
我廠運(yùn)行以來，針對生物除磷做了大量的工作，且始終作為重點(diǎn)工作來開展，以上所舉的數(shù)據(jù)是工藝運(yùn)行中較好的情況，通過對此進(jìn)行分析，總結(jié)工藝調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)及工藝參數(shù)控制范圍，對今后的工作具有一定的指導(dǎo)作用。
(1)由于進(jìn)水量波動較大，破壞厭氧、好氧段的磷釋放和吸收條件，致使出水總磷變化較大，出水總磷常在0.2～1.0mg/L；有時＞1.0mg/L；
(2)當(dāng)進(jìn)水BOD5偏低時，即BOD5/TN小于5時，反硝化減弱，此時，工藝以除磷為主，脫氮為次，從表1可以看出F/M雖然較低，但通過調(diào)整回流比及污泥齡也能達(dá)到滿意的除磷效果；
(3)實(shí)踐表明，當(dāng)水量超過6.0萬m3/d，可雙曝氣池運(yùn)行；當(dāng)?shù)陀?.0萬m3/d時，可單曝氣池運(yùn)行，保持雙池運(yùn)行的MLSS濃度，提高污泥負(fù)荷，即能達(dá)到除磷效果，又能降低能耗；
(4)要想得到良好的除磷效果，污泥齡應(yīng)低于12d(比設(shè)計值低)，否則除磷效果不穩(wěn)定；
(5)在保證二沉池污泥不發(fā)生上浮的情況下，盡量降低污泥回流比，實(shí)踐表明除磷效果好時，回流比應(yīng)在50%以下；
(6)通過對厭氧池、好氧池進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)明顯存在磷的釋放和吸收時，厭氧池的硝酸鹽在0.5mg/L以下；
(7)出水氨氮下降時，TP值上升，脫氮與除磷之間存在矛盾，運(yùn)行中應(yīng)兼顧兩個指標(biāo)，即努力控制硝化和反硝化以降低回流污泥中NO3－N對生物除磷的影響；
(8)在實(shí)際工藝運(yùn)行中，當(dāng)磷釋放量大時，氧化還原電位值突然下降，好氧池磷的吸收就好，在日常工作中可通過氧化還原電位值的變化來初步判斷運(yùn)行狀況。
4. 結(jié)論
(1)為了提高BOD5值，應(yīng)加強(qiáng)對一沉池的運(yùn)行管理；
(2)若BOD5較低時，應(yīng)以除磷為主，調(diào)節(jié)剩余污泥排放量來調(diào)整污泥齡，使污泥齡在5～12d之間；
(3)污泥回流比應(yīng)控制在50%以內(nèi)，MLSS應(yīng)在2500～3000mg/L；
(4)根據(jù)進(jìn)水量的大小，調(diào)整構(gòu)筑物的運(yùn)行狀況(單池或雙池)，以保證最佳的除磷效果；
(5)在工藝正常運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)污泥脫水工作，使剩余污泥及時脫水，防止重新回流到進(jìn)水泵前集水池；
(6)好氧段溶解氧(DO)在1.5～2.5mg/L范圍即滿足了工藝要求；
(7)污泥指數(shù)SVI=60～90時，污泥的吸附、活性、沉降、濃縮性能良好；
(8)采用準(zhǔn)Phoredox工藝運(yùn)行能取得較好的除磷效果。
5. 存在的問題
(1)水量水質(zhì)達(dá)不到設(shè)計要求，給工藝調(diào)整帶來了困難，除磷效果不能連續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；
(2)對濃縮池上清液和污泥脫水過濾液無化學(xué)除磷處理，而重新進(jìn)入了集水池，致使部分總磷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，要使出水總磷連續(xù)達(dá)標(biāo)，應(yīng)對其進(jìn)一步深度處理；
(3)由于目前化驗(yàn)設(shè)備有限，無法進(jìn)行更全面的測定，從而保證對工藝的及時調(diào)整，A2/O工藝運(yùn)行管理，需NO3－N等在線測定儀表；
(4)水量變化波動較大，對活性污泥造成沖擊，影響除磷效果；
(5)當(dāng)水量較小、BOD5偏低時(進(jìn)水量＜6萬m3/d，BOD5＜100mg/L)，按照文獻(xiàn)上的工藝參數(shù)和條件調(diào)整工藝也達(dá)不到較好的除磷效果；
(6)在實(shí)際操作中，有時各種工藝參數(shù)均達(dá)到生物除磷條件，但氧化電位值變化較大，除磷效果不明顯，經(jīng)觀察主要與進(jìn)水BOD5濃度有直接關(guān)系。
6. 生物除磷脫氧工藝運(yùn)行管理對設(shè)計的要求
(1)要求在設(shè)有初次沉淀池的A2/O工藝中，考慮超越初次沉淀的工藝措施；
(2)為提高系統(tǒng)的反硝化能力，建議增加一沉出水直接進(jìn)入缺氧池的工藝措施；
(3)厭氧、缺氧、好氧三段容積考慮可調(diào)，好氧段與缺氧段相連接的前段應(yīng)設(shè)攪拌器，以防將其改為缺氧段停止曝氣時污泥產(chǎn)生沉降。
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