基于倒置A2_O 工藝在某污水處理廠的應(yīng)用

基于倒置A2_O工藝在某污水處理廠的應(yīng)用摘要：本文介紹了倒置A2/O在某污水處理廠的工程的設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況，包括工藝特點(diǎn)、工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行結(jié)果。實(shí)踐證明，該工藝符合我國(guó)城鎮(zhèn)生活污水處理要求。關(guān)鍵詞：倒置A2/O工藝；污水處理；設(shè)計(jì)某污水處理廠主要處理城區(qū)的生活污水。設(shè)計(jì)規(guī)模為70kta-1，分2期建設(shè)，一期工程規(guī)模為30kta-1，采用循環(huán)式活性污泥法（CAST）工藝，于2007年初開始投入生產(chǎn)運(yùn)行；二期工程根據(jù)收集水量增加以及一期運(yùn)行期間進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)，在一期工程基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。一、二期工程串聯(lián)，生化處理工藝為倒置厭氧-缺氧-好氧（A2/O）工藝，處理規(guī)模達(dá)70kta-1。二期改擴(kuò)建工程于2009年10月份開始調(diào)試運(yùn)行。1工藝特點(diǎn)倒置A2/O工藝是對(duì)常規(guī)A2/O工藝的改進(jìn)，因此該工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。在厭氧段，聚磷菌釋放磷并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過反硝化作用轉(zhuǎn)為氮?dú)庖莩觯瑥亩_(dá)到脫氮的目的；而好氧段一方面降解有機(jī)物，另一方面將氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸鹽。此外，厭氧段釋放出的磷在好氧條件下被活性污泥吸附并隨剩余污泥排放而達(dá)到除磷的目的。該工藝具有常規(guī)A2/O工藝的一般特點(diǎn)：（1）缺氧、厭氧、好氧3種不同的環(huán)境條件與不同種類微生物菌群的有機(jī)搭配，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能；（2）在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的去除工程中，該工藝流程簡(jiǎn)單，總的HRT也不少于同類其它工藝，且投資少，運(yùn)行成本低；（3）在缺氧、厭氧、好氧條件交替運(yùn)行下，避免了一般活性污泥法經(jīng)常出現(xiàn)的絲狀菌大量繁殖的污泥膨脹的問題，工藝流程簡(jiǎn)單，不需外加碳源，運(yùn)行費(fèi)用較低。倒置A2/O工藝是將常規(guī)A2/O工藝的厭氧、缺氧環(huán)境倒置過來，污泥回流比一般大于常規(guī)A2/O工藝，其脫氮除磷效果則更佳。其主要原因：一是缺氧區(qū)首位工藝首端，反硝化可以優(yōu)先獲得碳源；二是污泥回流比大，且全部回流污泥經(jīng)歷了完整的厭氧（釋磷）-好氧（吸磷）過程，排放的剩余污泥含磷量更高；三是缺氧區(qū)在前，消除了硝酸鹽的不利影響；四是厭氧池在好氧池之前，微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，其在厭氧條件下形成的吸磷動(dòng)力可以得到充分的發(fā)揮。倒置A2/O工藝是根據(jù)我國(guó)污水水質(zhì)實(shí)際特點(diǎn)研究出的，由于該工藝的流程形式和規(guī)模要求與傳統(tǒng)法工藝更為接近，在老廠改造方面更具有推廣優(yōu)勢(shì)，因此常應(yīng)用于污水廠的改造。2工程設(shè)計(jì)2.1規(guī)模及水質(zhì)污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表1。表1污水處理廠設(shè)計(jì)水質(zhì)2.2工藝流程污水處理工藝流程如圖1所示。圖1倒置A2/O污水處理工藝流程來自市政管道的生活污水經(jīng)粗格柵進(jìn)入處理前端提升泵房的集水池，提升泵將污水提升至細(xì)格柵及旋流沉砂池，去除主要生活垃圾和相對(duì)密度大于1.0的雜質(zhì)后，污水流入缺氧池，和大量好氧池回流混合液以及沉淀池回流的污泥混勻，進(jìn)行有機(jī)物的去除以及反硝化脫氮處理。隨后流經(jīng)厭氧池，進(jìn)一步去除有機(jī)物質(zhì)，完成聚磷菌釋磷，并貯備能量。厭氧池流出的廢水進(jìn)入曝氣好氧池內(nèi)，在此完成硝化反應(yīng)以及聚磷菌的過量吸磷，水中的有機(jī)物被活性污泥吸附氧化分解，部分轉(zhuǎn)化為新的微生物菌膠團(tuán)，并得到進(jìn)一步的分解。凈化后的廢水在平流沉淀池內(nèi)完成活性污泥與處理完的上清液的分離，污泥得到濃縮，排放剩余污泥的同時(shí)給生化工藝前端補(bǔ)充大量流失的活性微生物，最后澄清的處理水經(jīng)次氯酸鈉消毒，再次通過斜管沉淀后直接排放至水體。2.2主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)（1）粗格柵與進(jìn)水泵房。粗格柵與進(jìn)水泵房合建。圓形，內(nèi)徑14.0m，池深16.3m，粗格柵井設(shè)置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī)2臺(tái)，格柵渠道寬度1.0m，柵條間隙20mm，安裝角度為84。進(jìn)水泵坑內(nèi)設(shè)潛污泵4臺(tái)，變頻調(diào)節(jié)，2用2備，體積流量1500m3h-1、揚(yáng)程20m、功率110kW。（2）細(xì)格柵渠與旋流沉砂池。細(xì)格柵與旋流沉砂池合建。細(xì)格柵渠設(shè)置2臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，格柵寬度1.2m，柵條間隙3mm，過柵流速為1.06ms-1，安裝角度為60。旋流沉砂池共2座，反應(yīng)池直徑3.65m、深2.05m，池內(nèi)有效水深3.7m，儲(chǔ)砂池深1.7m，采用羅茨風(fēng)機(jī)通過氣提抽砂。（3）缺氧池、好氧池段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化處理段設(shè)計(jì)BOD5污泥負(fù)荷0.074kgkg-1d-1，污泥齡20.4d。缺氧池與好氧池段、平流沉淀池及斜管沉淀池合建。缺氧池平面尺寸為58.0m22.0m、深6.7m，有效水深6.3m，有效容積7762m3。設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度3500mgL-1，HRT為2.66h。設(shè)低速推流器4臺(tái)，功率4kW，葉輪直徑2.5m、轉(zhuǎn)速34rmin-1；設(shè)內(nèi)回流泵4臺(tái)，流量體積為2340m3h-1，揚(yáng)程1.3m，功率15kW，可變頻調(diào)節(jié)。好氧池段平面尺寸為58.0m20.0m、深6.5m，有效水深6.0m，設(shè)計(jì)污泥質(zhì)量濃度為有效容積7762m3，設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度3500mgL-1，HRT為2.30h。平流沉淀池分2組4格，單格平面尺寸為56.0m14.0m，池深5.0m，有效水深4.5m，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為0.83m3m-2h-1。內(nèi)設(shè)低速推流器4臺(tái)，功率4kW，葉輪直徑2.5m、轉(zhuǎn)速34rmin-1。次氯酸鈉消毒渠分為4格，單格平面尺寸為14.0m1.0m，池深5.0m，有效水深4.0m，設(shè)計(jì)流量為1.0m3s-1。斜管沉淀池分2組4格，單格平面尺寸為13.0m8.0m，池深5.0m，有效水深4.25m，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為7.01m3m-2h-1。（4）厭氧池。與好氧池I段合建（即原CAST池改建為厭氧池與好氧段），共2組4座池。厭氧池單座平面尺寸為22.0m8.95m，池深6.8m，有效水深5.8m。單座池內(nèi)設(shè)攪拌器2臺(tái)，功率4.9kW。厭氧池設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度為3500mgL-1，HRT為1.57h。好氧池段單座平面尺寸為33.0m22.0m，池深6.8m，有效水深5.8m。單座池內(nèi)設(shè)攪拌器2臺(tái),功率為13.8kW。好氧池池段設(shè)計(jì)MLSS的質(zhì)量濃度3500mgL-1，HRT為5.77h。（5）鼓風(fēng)機(jī)房。1座，平面尺寸為18.0m8.1m，高為6.0m，供氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）為220m3min-1。風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍40%100%，供氣風(fēng)壓166.6kPa。設(shè)3臺(tái)多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)，變頻調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)為2用1備，功率為200kW，進(jìn)口風(fēng)量為110m3min-1，出口風(fēng)壓為68.6kPa，轉(zhuǎn)速為3200rmin-1。（6）貯泥池。1座，平面尺寸為10.0m10.0m，地下式，深4.8m，有效容積為350m3。（7）污泥脫水間。1座，平面尺寸為27.0m9.0m，高6.0m，內(nèi)設(shè)帶寬2.0m帶式污泥濃縮壓濾脫水系統(tǒng)及絮凝劑投加系統(tǒng)各2套。3運(yùn)行效果3.1運(yùn)行參數(shù)污水廠改擴(kuò)建工程試運(yùn)行期間，平均處理水量為46ktd-1，生化池內(nèi)污泥的質(zhì)量濃度保持在25003000mgL-1。污泥沉降比12%20%，曝氣池DO的質(zhì)量濃度控制在12mgL-1，污泥內(nèi)回流比100%，外回流比為50%，生化處理段總HRT達(dá)18h，脫水污泥產(chǎn)生量約20td-1，實(shí)際污泥齡約為25d。3.2運(yùn)行水質(zhì)污水廠于2009年9月29日開始通水調(diào)試，利用一期工程運(yùn)行的良好基礎(chǔ)，改擴(kuò)建工程很快完成污泥的培養(yǎng)，11月13日，通過環(huán)保局的試運(yùn)行審批，試運(yùn)行期間，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB18918-2002的一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。主要監(jiān)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)如表2所列。表2污水處理廠試運(yùn)行期間水質(zhì)3.3經(jīng)濟(jì)分析污水處理廠一期工程投資5200萬元，二期改擴(kuò)建工程投資6508萬元，總處理水量為70ktd-1，污水處理服務(wù)費(fèi)為0.86元t-1。試運(yùn)行期間實(shí)際進(jìn)水水量達(dá)不到滿負(fù)荷處理要求（46ktd-1），通過加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理，在確保出水達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，不斷節(jié)能降耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。水處理電耗為0.18kWht-1，電費(fèi)價(jià)格（加基本電費(fèi)）按0.78元kWh-1計(jì)，則電耗成本為0.1404元t-1；水處理消毒藥劑（次氯酸鈉）成本為0.0110元t-1，污泥絮凝劑成本為0.0131元t-1；耗用自來水成本為0.0029元t-1，污