城市污水处理厂改良AAO工艺除磷效果影响因素及对策分析凌磊彰

2018年第8期总第431期90低碳环保与节能减排作者简介：凌磊彰，大学，助理工程师，研究方向为污水处理。收稿日期：2018-07-181 研究背景随着海南省经济快速发展和城镇化进程加快，生活污水及工业污水排放量也在逐渐增长中，水污染物减排任务非常严峻。我国目前的污水处理工艺较为成熟，其中，AAO工艺是目前城市污水处理厂的优选工艺之一。在目前国家要求和处理工艺成熟的背景下，海南省某污水处理厂改造工艺采用改良AAO+滤布滤池过滤，并针对调试运行期间出现的问题提出了解决方案。2 试验部分2.1工艺流程主体工艺采用改良型AAO+转盘滤池工艺，污水中的有机物（BOD）经过细格栅及旋流沉砂池去除20%；接着经生物池生物处理后，去除50%有机物；最终经过二沉池和机械滤池处理后，去除23%有机物，总去除率达92%以上。采用改良型AAO的处理工艺，即生物池由反硝化段、厌氧段、缺氧段、好氧段组成，各工艺段利用微生物降解有机污染物，脱氮及除磷。经生物池处理后的污水经集配水井分配到二沉池沉淀，沉淀的污泥一部分经外回流泵提升到生物池补充活性污泥，另一部分通过剩余污泥泵输送至脱水机房，脱水后排出系统。加氯加药间主要向生物池好氧段出口投加化学药剂（聚合氯化铝），增强除磷效果；向机械滤池和清水池提供次氯酸钠进行杀菌消毒。最终处理达标的污水经中水提升泵和城市污水处理厂改良AAO工艺除磷效果影响因素及对策分析凌磊彰（三亚海棠湾水质净化有限公司，海南三亚572000）摘 要：以改良AAO工艺为研究对象，结合海南省某污水处理厂改良型工艺启动与运行调试，分析了污水处理厂实际运行监测数据及影响因素；结合运行中，除磷效果不稳定问题进行详细分析研究，并针对性提出相应的解决方案进行预防，在一定程度上提升了系统的除磷性能，对于水厂的改造和升级具有理论指导意义。关键词：改良型AAO；除磷；不稳定；措施中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1004-7948（2018）08-0090-02doi：10.3969/j.issn.1004/7948.2018.08.027中水管网输送至客户。2.2试验水质本次的试验研究是在海南省某污水处理厂现场进行的。其试验监测条件严格遵照相关规定，pH值设定为7.05~8.06，温度变化范围22~28℃。该厂实际运行与设计进出水水质表见表1。表1 污水处理厂设计进出水水质（mg/L）注：CODcr——化学需氧量，BOD5——五日生化需氧量，TN——总氮，NH4+-N——氨氮，TP——总磷。3 改良型AAO工艺除磷实际效果分析改造后工艺实际运行监测数据显示，改良AAO工艺运行稳定，出水水质较为稳定，抗冲击力强，处理后的中水达到环评批复的《城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T18921—2002）》观赏性景观环境用水中的河道类标准及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级A类排放标准，但出水总磷值波动频繁。通过监测数据表明，污染物COD、BOD5、TN、NH4+-N、TP和SS的去除率可达到89.8%、95.7%、70.1%、98.9%、89.8%和92.7%。下面主要对除磷效果因素进行分析。3.1影响除磷效果的运行管理因素分析进水水质是影响污水处理厂正常运行的重要环节，对除磷效果有着直接的影响，进入生化反应池中的TP浓度如果不能达到标准要求，就可能引发生化处理系统项目CODcrBOD5SSTNNH4+-NTP设计进水35015015050354实际进水150~25060~10060~9020~3015~252~3设计排水≤50≤10≤10≤15≤5≤0.5（一级A）2018年第8期总第431期91低碳环保与节能减排不能达标，严重者，可影响水厂的正常运行。进水控制井、细格栅前的TP变化曲线如图1所示。图1 进水控制井、细格栅前的 TP 变化曲线由图1数据显示：进水控制井的水中TP浓度在2~4mg/L之间，符合设计值（4.0mg/L）的要求，但经粗格栅之后，在进去细格栅前TP浓度有了大幅度的上升，升至7mg/L左右，远超设计值的要求范围。其根本原因在于污泥脱水滤液中磷的含量高，引发生化反应池的TP浓度随即上升，根据以上分析可知：仅靠生物除磷难以达到排放标准要求，还需采取相关有效措施。4 结论和措施除了以上对于TP处理效果存在不稳定的问题影响分析外，进一步由实验数据结果分析可得，海南省该污水处理厂除磷效果不佳主要有以下几点因素：（1）由监测期间数据显示，一旦生物反应池外回流偏高时，厌氧区进水NO3--N浓度和溶解氧（DO）含量也会偏高，检测到厌氧区ORP值升高，溶解含氧量偏高会影响厌氧环境，影响聚磷菌释磷能力，从而影响总磷去除率；（2）研究发现，海南污水厂运行监测期间，内回流偏低，未能在缺氧区末端检测到硝酸盐，导致TP去除率低而且不稳定；（3）因聚磷菌是异养型微生物，需要短污泥龄，可在监测期间发现该厂生物反应池生物处理系统污泥龄远远大于设计值，虽然硝化效果良好，但对除磷产生不利影响；（4）该污水厂在检测期间出现生物泡沫、污泥膨胀等现象，出水悬浮固体升高，出水TP去除率明显下降；（5）根据实际运行研究分析，由于浓缩池和污泥脱水机运行效果不理想，污泥浓缩池上清液和污泥脱水滤液含有大量的悬浮污泥，但污水厂考虑运行费用，而化学除磷未能有效使用，导致进入生物反应池的TP浓度受到影响，未能达到理想的除磷效果。针对以上分析问题，拟对应提出措施预防：（1）合理调整外回流量和回流污泥的停留时间。污泥回流主要为了确保生物反应池的活性污泥，首先，可降低外回流量，同时保持生物反应池内MLSS相对稳定，确保污水处理效果。其次，回流污泥的停留时间对系统除磷效果有着重要的影响，科学确定回流污泥的停留时间，既可保证污泥中的硝酸盐充分发生反硝化，保证厌氧池的厌氧环境，保证后续好氧池吸磷的碳源，确保总磷的去除率达到最大值。（2）合理调节曝气量。溶解氧是影响除磷效果的一个重要因素，要合理调控曝气池的溶解氧，尽量确保其处于相对稳定状态。好氧区段溶解氧一旦出现含量过高，可根据实际运行情况适当减少曝气量，以保证生物反应池运行正常；另外，要适当降低回流污泥中携带的NO3--N含量，可通过让其在预缺氧区段进行充分的反硝化反应，让污水在厌氧区实现最大限度的释磷，从而实现良好的去磷效果。（3）调整污泥龄。根据测试分析可知，将污泥龄控制在一定的范围内，需要综合考虑各方面的因素，根据进水水质和系统的污泥浓度，合理进行科学工艺调控，保证脱氮效果的同时适当的降低污泥龄，提高除磷效果。（4）预防污泥异常现象。各种污泥异常现象在冬季时更容易出现，要采取有效的措施进行预防。通过对相关数据的分析，如SVI值高，要进行下一步的丝状菌数量分析，一旦出现丝状菌较多，则需要进一步确定其膨胀的原因，并采取合理措施进行防治。如果丝状菌数量较少，则继续进行下一步的分析，对F/M进行检测，当发现F/M值还是偏高的情况，要进行降低污泥排放量和加大曝气量等措施，避免出现非丝状菌膨胀的情况；如F/M值偏低，则要分析是否因为污泥老化或者系统过曝气导致，适当进行加大污泥排放量来调高F/M值。（5）降低污水厂回流污泥水的影响。污水首先通过细格栅去除污水中直径较大的漂浮物。旋流沉沙池将无机性泥沙从污水中除去，通过搅拌器的旋转形成的旋流，在离心力与重力的双重作用下将直径大于0.2mm的砂粒沉降到池底，再通过真空提砂的方式将砂水提到砂水分离器进行砂水分离；同时针对该污水厂出水TP不稳定的情况，启用辅助化学除磷设施，对泥浓缩池上清液和污泥脱水滤液进行化学除磷，增强系统除磷效果。参考文献[1]GB18918—2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[S].9876543210TP浓度（mg/L）20406080100120运行时间（d）进水TP细格栅前