污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择

污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择

作者：赵宁宁

来源：《现代农业科技》2013年第21期

摘要 为降低巢湖流域水體富营养化程度，对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。介绍了项目的概况和工艺要求，并对各种工艺方案的特点和可行性进行了分析与比较，最后选择A/A/O氧化沟工艺作为项目的污水处理工艺，以期为该项目提供技术参考。 关键词 污水处理；生物脱氮除磷；工艺选择

中图分类号 X703.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）21-0296-01

随着工农业生产的发展及人口的增长，人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注，特别是作为生物体的重要营养元素的氮磷，随污水进入水体以后产生种种严重危害，而目前更普遍的是，氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化。水体富营养化会造成藻类异常繁茂，水味变得腥臭难闻。一些藻类能够分泌和释放毒性物质，例如蓝藻门的不定腔球藻（Coclosphaerium）、铜锈微囊藻（Microcystics

Aeruginosa）等能分泌藻青脘（Phycyan）这样的带有毒性的物质，这类物质被人蓄饮用后会引发消化道炎症。藻类死亡后腐烂分解，大量消耗溶解氧，严重时可使水体呈厌氧状态，致使鱼类等需氧水生生物难以生存，藻类的异常繁殖还给城市水厂的正常运行带来困难，提高制水成本，自来水带有异味，因此污废水中氮、磷的处理已成为当前废水处理中的热点。利用好氧和厌氧不同状况，在好氧条件下，由硝化菌作用变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，使硝酸盐氮变成氮气逸出；生物除磷就是利用聚磷菌类的细菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥排出，达到除磷的效果。根据含山县污水处理厂的情况探讨该厂生物脱氮除磷的可行性。 1 项目概况

为减少巢湖流域水体的富营养化，对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。该厂位于巢湖流域，设计污水的处理规模4万m3/d，工程原设计工艺常规活性污泥法能满足COD、BOD、SS的去除率，但对氮、磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮仅为10%～25%，磷仅为12%～19%，达不到脱氮除磷要求。因此，对含山县污水处理厂进行了污水脱氮除磷工艺改造是巢湖流域水环境治理的污水处理厂重要组成部分。污水处理脱氮除磷工程的建设将是减少巢湖流域水体富营养化的重要举措。 2 工艺要求

含山县污水处理厂进水水质BOD5 /COD=0.51、BOD5 /TN>3～5、BOD5/TP=60，可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。为了减少污水处理厂常年运行的费用，有效地降低工程投

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资，应当综合考虑污水处理的程度要求、设计进水的水质、工程规模等方面的因素选择适宜的污水处理生物脱氮除磷工艺，同时也可以保证出厂水的水质，提高污水处理厂运行管理的效率[1-3]。要求提高污水处理脱氮除磷程度，对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上，因此对污水处理脱氮除磷工艺的技改选择应十分慎重。该工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择应充分考虑污水水质、污水量、管理水平以及经济条件等诸多方面，同时在对处理工艺的选择上，应当以成熟处理工艺优先选用，兼顾安全可靠、技术先进、低投入、低能耗、占地少、方便操作管理等[4-6]。 3 工艺方案比较 3.1 氧化沟法

氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形的污水处理工艺形式，该工艺由20世纪50年代初期发展起来，传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能，但在沟前增设厌氧池，便具备了生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对3个沟道的溶解氧浓度进行控制，保证其在不同的阶段下运行，但对外沟要求的低溶解氧则很难控制，脱氮效果不理想。 3.2 A/A/O法

A/A/O法中，污水在流经3个不同功能分区的过程，因此称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水中的氮、磷以及有机物等在不同微生物菌群作用下得以去除。目前，该法在国内外使用较为广泛。其工艺流程如图1所示。与其他同类工艺相比，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，该工艺总水力停留时间较小，其同步除磷脱氮工艺在系统上最简单，SVI值一般小于100，可克服污泥膨胀，抑制丝状菌繁殖，运行时只需在厌氧和缺氧段内轻缓搅拌，有利于处理后污水与污泥的分离，运行费用低。脱氮除磷效果非常好，由于厌氧、缺氧和好氧3个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长。 3.3 AB法

AB法是一种生物吸附—降解二段活性污泥法，该法对有机物、氮和磷都有一定的去除作用，A段污泥负荷高达2～6 kg BOD5/（kg MLSS·d），负荷高，曝气时间短，仅30 min左右；B段污泥负荷为0.15～0.30 kg BOD5/（kg MLSS·d），相对较低。AB法通常要求进水BOD5在250 mg/L以上，适用于处理水质水量变化较大、浓度较高的污水，才有明显的优势。该项目工程采用AB法不太合适，因为其设计进水BOD5为180 mg/L。 3.4 UCT工艺

UCT工艺用于解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响，其工艺流程如图2所示。UCT工艺与A/A/O法的不同之处在于污泥先不回流至厌氧池，而是先流入缺氧池，因为该工艺可以减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，因其避免将缺氧池部分混合液回流至厌氧池。其弊端是运行费用将增加，这是由于UCT工艺多1次提升，将增加了1次回流。

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3.5 传统SBR法

传统SBR法其反应是在同一容器中进行，适用于较小污水量场合。进水时不曝气，形成厌氧、缺氧，而后停止进水，开始充氧曝气，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水。这种方法，总容积利用率比较低，一般小于50%。 3.6 Unitank法

Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，由3个矩形池组成，3个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水，具有脱氮除磷的效果。其优点是布置紧凑、无二沉池、不需回流、占地面积小等。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷的效果差，其总的容积利用率为67%。 3.7 CAST法

CAST工艺脱氮除磷的原理为：除磷是靠厌氧捕捉选择区（预反应区）和曝气反应区（主反应区）完成。硝化和反硝化在主反应区完成。 4 工艺方案的确定

从上述各工艺机理的定性分析来看，每种工艺各有优缺点，均可实现污水脱氮除磷的处理目的。针对本工程进出水的水质，经过详细的技术经济比较，认为A/A/O氧化沟工艺处理效果好，技术先进成熟，运转方式灵活，运行稳妥可靠，动力效率高，动行成本低。 5 结语

含山县污水处理厂脱氮除磷技改工程的建设预计每年减少NH3-N排放量58.4 t和TP排放量11 t，工程将完善含山县污水处理工程的建设，是改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的环境保护工程，是城市重要基础设施，污水处理系统逐步完善，污水有组织排放并得到处理，将有效改善得胜河及巢湖流域的水体水质，提高环境质量水平和人民身体健康水平，对美化城市和增加农业产品产量质量都具有积极的意义。 6 参考文献

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