A2O工程实例研究：保定市污水处理总厂运行管理
为保护华北明珠--白洋淀，在保定市建立了2座污水处理厂，即鲁岗污水处理厂(A2/O工艺)和银定庄污水处理厂(A/O工艺)。
鲁岗污水处理厂除磷脱氨工艺运行三年来，工艺运行较为稳定，主要水质指标SS、CODCr、BOD5及NH3－N均达到了GB8978-1996中的一级排放标准，但出水总磷尚不稳定，在0.17～2.00mg/L之间变化。本文主要介绍鲁岗厂A2/O工艺调整全过程及除磷工艺状况。
1. 鲁岗污水处理厂A2/O工艺概况
鲁岗污水处理厂1996年9月投入运行，设计处理能力为8万m3/d(最大可处理10万m3/d)，处理保定市西干道和北干道两个系统的城市污水，服务面积2800ha，服务人口24万，采用生物除磷脱氨(A2/O)工艺，处理净化后的出水近期用于农灌和补给护城河，改善城市景观，最终进入白洋淀，远期目标为工业回用。
设计工艺参数：
设计流量为连续最大8.5h流量，即流量Q=3833m3/h；
污泥龄：SRT=16.7d；
污泥负荷：F/M=0.15kgBOD5/(kgMLSS•d)；
污泥浓度：MLSS=3500mg/L；
溶解氧：厌氧段0.3～0.5mg/L；
缺氧段0.7mg/L；
好氧段2.0mg/L以上；
停留时间：厌氧段1.1h；
缺氧段2.2h；
好氧段5.2h；
污泥产率：C=0.4kg污泥/kg去除的BOD5；
污泥指数：SVI=80～100mL/g；
污泥回流比：R=50%～100%；
混合液回流比：r=200%；
池数：n=2，每池有效体积为15600m3；
检测仪表分布情况：
厌氧段：2台氧化还原电位仪；
缺氧段：2台溶解氧仪；
好氧段：2台悬浮物浓度仪，2台溶解氧仪。
2. 除磷工艺运行状况
鲁岗厂自1996年9月运行以来，在进水量和BOD5均未达到设计值(8万m3/d和160mg/L)，且进水量波动较大(1100～3400m3/h)的情况下，处理效果较好，但除磷效果不稳定，对此成立了除磷攻关小组，除磷工作被列为保定市污水处理总厂技改项目之一。参考生物除磷文献资料的介绍以及向有关专家请教，摸索运行经验，我们克服了进水量不足(6.5万m3/d)，进水BOD5偏低(100mg/L以下)等客观因素，以除磷为主对构筑物及工艺运行进行了一系列的调整，如：
(1)一沉池单池运行，破坏其沉淀效果，提高一沉池出水BOD5；
(2)一沉池偏池运行，让一池进水停留时间长些，使其污泥产生初步发酵；
(3)在保证一沉池排泥管道不堵的情况下，延长排泥间隔时间，使污泥发酵；
(4)关闭部分缺氧段曝气阀，增加厌氧段容积，提高污水在厌氧段的停留时间；
(5)在保证出水NO3－N达标的情况下，交替减小部分好氧池气量，使之变成缺氧池，进行反硝化，即采用准Phoredox工艺运行；
(6)曝气池单池运行，MLSS保持两池运行时数值，使F/M提高一倍；
(7)曝气池偏池运行，观察停留时间对磷释放吸收的影响；
(8)为增大剩余污泥的排放量，新增了一套排泥管。
除了以上调整外，我们还加强了对一沉池出水水质(表1)及曝气池厌氧段、缺氧段、好氧段的BOD5、TN、TP、NH3－N的化验，尤其是对厌氧段、好氧段的TP的化验，分析是否存在磷的释放和吸收，同时通过厌氧段的ORP(氧化还原电位)值的变化及NO3－N的浓度来调整外回流比，使厌氧池处于厌氧环境，但在进水BOD5≤90mg/L时，无论怎样调整工艺都很难使出水连续稳定地低于1.0mg/L。
表1一沉池出水水质项目1999年1月
现对生物除磷工艺运行较稳定的1999年1月(双曝气池运行)和1999年4月(单曝气池运行)的工艺参数及处理效果进行了整理，见表2、表3：
表2曝气池主要运行参数
表3主要水质指标去除情况项目1999年1月
3. 对除磷状况的分析及讨论
我厂运行以来，针对生物除磷做了大量的工作，且始终作为重点工作来开展，以上所举的数据是工艺运行中较好的情况，通过对此进行分析，总结工艺调整的经验及工艺参数控制范围，对今后的工作具有一定的指导作用。
(1)由于进水量波动较大，破坏厌氧、好氧段的磷释放和吸收条件，致使出水总磷变化较大，出水总磷常在0.2～1.0mg/L；有时＞1.0mg/L；
(2)当进水BOD5偏低时，即BOD5/TN小于5时，反硝化减弱，此时，工艺以除磷为主，脱氮为次，从表1可以看出F/M虽然较低，但通过调整回流比及污泥龄也能达到满意的除磷效果；
(3)实践表明，当水量超过6.0万m3/d，可双曝气池运行；当低于6.0万m3/d时，可单曝气池运行，保持双池运行的MLSS浓度，提高污泥负荷，即能达到除磷效果，又能降低能耗；
(4)要想得到良好的除磷效果，污泥龄应低于12d(比设计值低)，否则除磷效果不稳定；
(5)在保证二沉池污泥不发生上浮的情况下，尽量降低污泥回流比，实践表明除磷效果好时，回流比应在50%以下；
(6)通过对厌氧池、好氧池进行监测，当明显存在磷的释放和吸收时，厌氧池的硝酸盐在0.5mg/L以下；
(7)出水氨氮下降时，TP值上升，脱氮与除磷之间存在矛盾，运行中应兼顾两个指标，即努力控制硝化和反硝化以降低回流污泥中NO3－N对生物除磷的影响；
(8)在实际工艺运行中，当磷释放量大时，氧化还原电位值突然下降，好氧池磷的吸收就好，在日常工作中可通过氧化还原电位值的变化来初步判断运行状况。
4. 结论
(1)为了提高BOD5值，应加强对一沉池的运行管理；
(2)若BOD5较低时，应以除磷为主，调节剩余污泥排放量来调整污泥龄，使污泥龄在5～12d之间；
(3)污泥回流比应控制在50%以内，MLSS应在2500～3000mg/L；
(4)根据进水量的大小，调整构筑物的运行状况(单池或双池)，以保证最佳的除磷效果；
(5)在工艺正常运行中，应加强污泥脱水工作，使剩余污泥及时脱水，防止重新回流到进水泵前集水池；
(6)好氧段溶解氧(DO)在1.5～2.5mg/L范围即满足了工艺要求；
(7)污泥指数SVI=60～90时，污泥的吸附、活性、沉降、浓缩性能良好；
(8)采用准Phoredox工艺运行能取得较好的除磷效果。
5. 存在的问题
(1)水量水质达不到设计要求，给工艺调整带来了困难，除磷效果不能连续稳定达标；
(2)对浓缩池上清液和污泥脱水过滤液无化学除磷处理，而重新进入了集水池，致使部分总磷在系统内循环，要使出水总磷连续达标，应对其进一步深度处理；
(3)由于目前化验设备有限，无法进行更全面的测定，从而保证对工艺的及时调整，A2/O工艺运行管理，需NO3－N等在线测定仪表；
(4)水量变化波动较大，对活性污泥造成冲击，影响除磷效果；
(5)当水量较小、BOD5偏低时(进水量＜6万m3/d，BOD5＜100mg/L)，按照文献上的工艺参数和条件调整工艺也达不到较好的除磷效果；
(6)在实际操作中，有时各种工艺参数均达到生物除磷条件，但氧化电位值变化较大，除磷效果不明显，经观察主要与进水BOD5浓度有直接关系。
6. 生物除磷脱氧工艺运行管理对设计的要求
(1)要求在设有初次沉淀池的A2/O工艺中，考虑超越初次沉淀的工艺措施；
(2)为提高系统的反硝化能力，建议增加一沉出水直接进入缺氧池的工艺措施；
(3)厌氧、缺氧、好氧三段容积考虑可调，好氧段与缺氧段相连接的前段应设搅拌器，以防将其改为缺氧段停止曝气时污泥产生沉降。
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