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衛(wèi)輝一體化生活污水處理設(shè)備A2/O工藝

A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。下面，我們通過A2/O工藝的脫氮除磷分析，來具體了解下該工藝。

南方某城市污水處理廠采用的多點進(jìn)水的改良A2/O工藝，下面對該工程的運行進(jìn)行探討，以期獲得此類污水處理廠的管理經(jīng)驗。該污水處理廠一期規(guī)模200,000t/d，工程于2004年正式運行。由于廠外配套管網(wǎng)尚未完善，目前該廠的處理量只有100,000t/d。該廠自運行以來，取得了較好的脫氮除磷效果。

主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備如表1所示。其中生化池的預(yù)缺氧段、厭氧段、缺氧段和好氧段的容積分別為：1,420m3、5,760m3、7,180m3和34,580m3，各段的平面布置如圖2所示。

運行效果

該廠2004年開始正式運行，至今運行正常。其中，2005年1月份進(jìn)水水質(zhì)較差，故以該月的運行結(jié)果來考察其運行效果。該月運行結(jié)果與設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表2所示，由此表可知，2005年1月份進(jìn)水BOD5、TN和NH4+-N均超出設(shè)計值，但仍取得較好的處理效果，出水各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，尤其總磷的去除率達(dá)84.04％，說明多點進(jìn)水的改良A2/0工藝強化了除磷，除磷脫氮效果較好。

主要運行參數(shù)的調(diào)控

要獲得良好的脫氮除磷效果，關(guān)鍵是對工藝中生化池各脫氮除磷反應(yīng)單元的氧環(huán)境控制得當(dāng)，以滿足脫氮與除磷分別要求的缺氧/好氧和厭氧/好氧狀態(tài)，還需要對工藝的其他主要運行參數(shù)進(jìn)行控制，以取得較好的運行效果。

(1)溶解氧

改良A2/O工藝生化池中各脫氮除磷的反應(yīng)單元的溶解氧控制是工藝控制的難點。

首先，預(yù)缺氧段的溶解氧控制與好氧2段的溶解氧控制存在矛盾。

為保證好氧段的硝化效果和為聚磷菌提供一個有氧環(huán)境以利于聚磷菌超量吸收磷，同時也使混合液進(jìn)入二次沉淀池后不會因為缺氧反硝化而導(dǎo)致污泥上浮，一般好氧2段的DO要求在2.0mg/L以上。

但是，富含溶解氧的污泥從二次沉淀池回流至預(yù)缺氧段后會提高預(yù)缺氧段的溶解氧，抑制了預(yù)缺氧段的反硝化反應(yīng)，當(dāng)混合液進(jìn)入后續(xù)的厭氧段時，帶入的硝酸鹽和溶解氧破壞厭氧段的厭氧環(huán)境，影響聚磷菌對磷的釋放，不利于除磷。

其次，好氧2段的溶解氧控制和缺氧1段的溶解氧控制存在矛盾。

為了降低出水氨氮，需加大內(nèi)回流比，但這樣將使好氧2段中的溶解氧過多地帶入缺氧1段，從而影響了缺氧段的反硝化反應(yīng)。在工藝運行管理中，解決生化池預(yù)缺氧段與好氧2段溶解氧控制矛盾的措施是延長預(yù)缺氧段的水力停留時間。在運行中發(fā)現(xiàn)，預(yù)缺氧段中的溶解氧和停留時間相關(guān)，溶解氧隨著停留時間延長而降低。因而通過調(diào)節(jié)進(jìn)入預(yù)缺氧段的原污水的比例，使預(yù)缺氧段的原污水進(jìn)水比例從設(shè)計的15％降至11%左右，就可以延長預(yù)缺氧段的水力停留時間，從而降低溶解氧濃度。

同樣，厭氧段的原污水進(jìn)水比例也從設(shè)計的70％降至67％左右。而缺氧1段的進(jìn)水量提高至22％左右，污泥回流比保持不變，此時，關(guān)閉缺氧2段與好氧1段交接處的2根供氣支管，用以增大缺氧段容積。

為了解決好氧2段與缺氧1段溶解氧控制的矛盾，在運行中采取在好氧2段中內(nèi)回流水池附近實行遞減供氧的措施，以減少回流水池內(nèi)的溶解氧。在運行管理中摸索得到的較好的溶解氧調(diào)控范圍為：預(yù)缺氧段、厭氧段和缺氧段宜在0.2mg/L以下；好氧2段控制在1.0mg/L以上，好氧1段控制在2.0mg/L以上。

(2) BOD5污泥負(fù)荷

生物除磷屬高污泥負(fù)荷（F/M）、低污泥齡。這是因為磷的去除是通過排泥完成的。F/M較高時，SRT較小，剩余污泥排放量較多，因而在污泥含磷量一定的條件下，除磷量也較多。而生物硝化屬于低負(fù)荷工藝。負(fù)荷越低，硝化反應(yīng)就進(jìn)行得越充分，NH4+-N向NO3--N轉(zhuǎn)化的效率就越高。生物硝化是生物反硝化的前提，只有良好的硝化才能獲得高效而穩(wěn)定的反硝化。也就是說，生物脫氮屬低污泥負(fù)荷系統(tǒng)。同步生物脫氮與除磷工藝所要求的污泥負(fù)荷存在矛盾。但脫氮除磷工藝可以以脫氮為重點，也可以以除磷為重點，當(dāng)然也可以兩者兼顧。在兩者兼顧時，F(xiàn)/M一般應(yīng)控制在0.1～0.15kgBOD/(kgMLVSS·d）。

該污水廠采用的改良A2/0工藝，污泥負(fù)荷（F/M）的較好運行范圍與上述一致。當(dāng)污泥負(fù)荷處在0.17～0.26kgBOD5/(kgMLVSS·d）時，就必須控制好溶解氧和污泥齡。在該范圍內(nèi)污泥負(fù)荷越高，所需要的氧供應(yīng)速率也就越高，目的是為了避免微生物在降解大量的有機物時好氧池中的溶解氧驟降而影響硝化反應(yīng)以及聚磷菌的吸磷；同時，在該污泥負(fù)荷范圍內(nèi)，要控制得當(dāng)?shù)奈勰帻g，理論上高污泥負(fù)荷需要較短的污泥齡，以排放較多的剩余污泥量，從而獲得較高的除磷量，但也可以適當(dāng)延長污泥齡，以通過減少排泥提高曝氣池中的污泥濃度，降低污泥負(fù)荷。當(dāng)污泥負(fù)荷在0.17～0.26kgBOD5/(kgMLVSS·d)時，好氧2段溶解氧好控制在1.0mg/L以上，污泥齡至少大于7d。

 衛(wèi)輝一體化生活污水處理設(shè)備A2/O工藝

(3) 污泥齡

生物除磷需要短的污泥齡，但不能太短。而生物脫氮需要長的污泥齡。同步生物脫氮除磷工藝當(dāng)以除磷為重點時，污泥齡一般控制在7～10d，當(dāng)以脫氮為重點時，污泥齡一般控制在至少8d以上，若兩者兼顧，污泥齡一般控制在8～12d。該污水廠的改良A2/O工藝運行的較好的污泥齡范圍為6～12d。如果污泥齡處在13～15d且運行效果不好，就該注意污泥負(fù)荷和溶解氧的控制。若是負(fù)荷過高而影響了處理效果，則不能通過減少排泥來增長污泥齡以降低污泥負(fù)荷，因為13～15d的污泥齡已經(jīng)偏長且不在污泥好的范圍，此時，需對供氧速率進(jìn)行調(diào)控。

(4) 內(nèi)回流比與外回流比

內(nèi)回流比與脫氮效率有關(guān)。內(nèi)回流比越大，回流至缺氧段的硝酸鹽越多，系統(tǒng)總的脫氮效率就越高，出水TN就越低。但從另一方面來看，內(nèi)回流比太高，通過內(nèi)回流自好氧段的混合液帶至缺氧段的溶解氧就多，造成缺氧段溶解氧升高，影響反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，對脫氮不利。此外，內(nèi)回流比高，回流泵的能耗也大。理論上內(nèi)回流比一般在200％～500％之間。該污水廠的運行內(nèi)回流比采用200％，此時已達(dá)到設(shè)計所要求的脫氮效率。

外回流的污泥回流至預(yù)缺氧段，回流污泥維持著生化反應(yīng)池各段的污泥濃度，從而保證生化反應(yīng)的順利進(jìn)行。當(dāng)好氧池中溶解氧不富裕時，如果外回流比R太小，會使活性污泥在二次沉淀池中的停留時間增長，容易導(dǎo)致二次沉淀池內(nèi)反硝化引起污泥上浮或聚磷菌在二次沉淀池內(nèi)遇到厭氧環(huán)境引起磷的二次釋放；相反，當(dāng)好氧池中溶解氧充足時，如果外回流比R太大時，一方面回流污泥中攜帶的溶解氧增多，影響了預(yù)缺氧段和厭氧段的氧環(huán)境；另一方面，較大的外回流比縮短了污泥在厭氧段的實際停留時間，從而影響厭氧段中聚磷菌對磷的釋放。該污水A2/O工藝運行外回流比調(diào)控范圍在45％～50％之間。

我們在分析了A2/O工藝的脫氮除磷后，知道A2/O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的去除等功能。在實踐中遇到該工藝，還需要進(jìn)行具體問題具體分析，在整體上把握才能有的放矢。