A2/O工(gōng)藝是厭(yàn)氧-缺氧-好(hǎo)氧生(shēng)物(wù)脫氮除磷工(gōng)藝的(de)簡稱，一般适用于要求脫氮除磷的(de)大中型城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)廠(chǎng)。下(xià)面，我們通(tōng)過A2/O工(gōng)藝的(de)脫氮除磷分析，來(lái)具體(tǐ)了解下(xià)該工(gōng)藝。
南方某城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)采用的(de)多點進水(shuǐ)的(de)改良A2/O工(gōng)藝，下(xià)面對(duì)該工(gōng)程的(de)運行進行探讨，以期獲得此類污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)的(de)管理(lǐ)經驗。該污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)一期規模200,000t/d，工(gōng)程于2004年(nián)正式運行。由于廠(chǎng)外(wài)配套管網尚未完善，目前該廠(chǎng)的(de)處理(lǐ)量隻有(yǒu)100,000t/d。該廠(chǎng)自(zì)運行以來(lái)，取得了較好(hǎo)的(de)脫氮除磷效果。
1. 工(gōng)藝流程
該工(gōng)藝流程如圖1所示。
2. 主要處理(lǐ)構築物(wù)及設備
主要處理(lǐ)構築物(wù)及設備如表1所示。其中生(shēng)化(huà)池的(de)預缺氧段、厭(yàn)氧段、缺氧段和(hé)好(hǎo)氧段的(de)容積分别為(wèi)：1,420m3、5,760m3、7,180m3和(hé)34,580m3，各段的(de)平面布置如圖2所示。
3. 運行效果
該廠(chǎng)2004年(nián)開(kāi)始正式運行，至今運行正常。其中，2005年(nián)1月(yuè)份進水(shuǐ)水(shuǐ)質較差，故以該月(yuè)的(de)運行結果來(lái)考察其運行效果。該月(yuè)運行結果與設計(jì)進出水(shuǐ)水(shuǐ)質如表2所示，由此表可知，2005年(nián)1月(yuè)份進水(shuǐ)BOD5、TN和(hé)NH4+-N均超出設計(jì)值，但(dàn)仍取得較好(hǎo)的(de)處理(lǐ)效果，出水(shuǐ)各項指标均達到設計(jì)要求，尤其總磷的(de)去(qù)除率達84.04％，說(shuō)明(míng)多點進水(shuǐ)的(de)改良A2/0工(gōng)藝強化(huà)了除磷，除磷脫氮效果較好(hǎo)。
4. 主要運行參數的(de)調控
要獲得良好(hǎo)的(de)脫氮除磷效果，關鍵是對(duì)工(gōng)藝中生(shēng)化(huà)池各脫氮除磷反應單元的(de)氧環境控制得當，以滿足脫氮與除磷分别要求的(de)缺氧/好(hǎo)氧和(hé)厭(yàn)氧/好(hǎo)氧狀态，還(hái)需要對(duì)工(gōng)藝的(de)其他(tā)主要運行參數進行控制，以取得較好(hǎo)的(de)運行效果。
(1)溶解氧
改良A2/O工(gōng)藝生(shēng)化(huà)池中各脫氮除磷的(de)反應單元的(de)溶解氧控制是工(gōng)藝控制的(de)難點。
首先，預缺氧段的(de)溶解氧控制與好(hǎo)氧2段的(de)溶解氧控制存在矛盾。
為(wèi)保證好(hǎo)氧段的(de)硝化(huà)效果和(hé)為(wèi)聚磷菌提供一個(gè)有(yǒu)氧環境以利于聚磷菌超量吸收磷，同時(shí)也使混合液進入二次沉澱池後不會因為(wèi)缺氧反硝化(huà)而導緻污泥上(shàng)浮，一般好(hǎo)氧2段的(de)DO要求在2.0mg/L以上(shàng)。
但(dàn)是，富含溶解氧的(de)污泥從(cóng)二次沉澱池回流至預缺氧段後會提高(gāo)預缺氧段的(de)溶解氧，抑制了預缺氧段的(de)反硝化(huà)反應，當混合液進入後續的(de)厭(yàn)氧段時(shí)，帶入的(de)硝酸鹽和(hé)溶解氧破壞厭(yàn)氧段的(de)厭(yàn)氧環境，影響聚磷菌對(duì)磷的(de)釋放(fàng)，不利于除磷。
其次，好(hǎo)氧2段的(de)溶解氧控制和(hé)缺氧1段的(de)溶解氧控制存在矛盾。
為(wèi)了降低(dī)出水(shuǐ)氨氮，需加大內(nèi)回流比，但(dàn)這(zhè)樣将使好(hǎo)氧2段中的(de)溶解氧過多地(dì)帶入缺氧1段，從(cóng)而影響了缺氧段的(de)反硝化(huà)反應。在工(gōng)藝運行管理(lǐ)中，解決生(shēng)化(huà)池預缺氧段與好(hǎo)氧2段溶解氧控制矛盾的(de)措施是延長(cháng)預缺氧段的(de)水(shuǐ)力停留時(shí)間(jiān)。在運行中發現(xiàn)，預缺氧段中的(de)溶解氧和(hé)停留時(shí)間(jiān)相(xiàng)關，溶解氧随着停留時(shí)間(jiān)延長(cháng)而降低(dī)。因而通(tōng)過調節進入預缺氧段的(de)原污水(shuǐ)的(de)比例，使預缺氧段的(de)原污水(shuǐ)進水(shuǐ)比例從(cóng)設計(jì)的(de)15％降至11%左右，就可以延長(cháng)預缺氧段的(de)水(shuǐ)力停留時(shí)間(jiān)，從(cóng)而降低(dī)溶解氧濃度。
同樣，厭(yàn)氧段的(de)原污水(shuǐ)進水(shuǐ)比例也從(cóng)設計(jì)的(de)70％降至67％左右。而缺氧1段的(de)進水(shuǐ)量提高(gāo)至22％左右，污泥回流比保持不變，此時(shí)，關閉缺氧2段與好(hǎo)氧1段交接處的(de)2根供氣支管，用以增大缺氧段容積。
為(wèi)了解決好(hǎo)氧2段與缺氧1段溶解氧控制的(de)矛盾，在運行中采取在好(hǎo)氧2段中內(nèi)回流水(shuǐ)池附近(jìn)實行遞減供氧的(de)措施，以減少回流水(shuǐ)池內(nèi)的(de)溶解氧。在運行管理(lǐ)中摸索得到的(de)較好(hǎo)的(de)溶解氧調控範圍為(wèi)：預缺氧段、厭(yàn)氧段和(hé)缺氧段宜在0.2mg/L以下(xià)；好(hǎo)氧2段控制在1.0mg/L以上(shàng)，好(hǎo)氧1段控制在2.0mg/L以上(shàng)。
(2) BOD5污泥負荷
生(shēng)物(wù)除磷屬高(gāo)污泥負荷（F/M）、低(dī)污泥齡。這(zhè)是因為(wèi)磷的(de)去(qù)除是通(tōng)過排泥完成的(de)。F/M較高(gāo)時(shí)，SRT較小(xiǎo)，剩餘污泥排放(fàng)量較多，因而在污泥含磷量一定的(de)條件(jiàn)下(xià)，除磷量也較多。而生(shēng)物(wù)硝化(huà)屬于低(dī)負荷工(gōng)藝。負荷越低(dī)，硝化(huà)反應就進行得越充分，NH4+-N向NO3--N轉化(huà)的(de)效率就越高(gāo)。生(shēng)物(wù)硝化(huà)是生(shēng)物(wù)反硝化(huà)的(de)前提，隻有(yǒu)良好(hǎo)的(de)硝化(huà)才能獲得高(gāo)效而穩定的(de)反硝化(huà)。也就是說(shuō)，生(shēng)物(wù)脫氮屬低(dī)污泥負荷系統。同步生(shēng)物(wù)脫氮與除磷工(gōng)藝所要求的(de)污泥負荷存在矛盾。但(dàn)脫氮除磷工(gōng)藝可以以脫氮為(wèi)重點，也可以以除磷為(wèi)重點，當然也可以兩者兼顧。在兩者兼顧時(shí)，F/M一般應控制在0.1～0.15kgBOD/(kgMLVSS·d）。
該污水(shuǐ)廠(chǎng)采用的(de)改良A2/0工(gōng)藝，污泥負荷（F/M）的(de)較好(hǎo)運行範圍與上(shàng)述一緻。當污泥負荷處在0.17～0.26kgBOD5/(kgMLVSS·d）時(shí)，就必須控制好(hǎo)溶解氧和(hé)污泥齡。在該範圍內(nèi)污泥負荷越高(gāo)，所需要的(de)氧供應速率也就越高(gāo)，目的(de)是為(wèi)了避免微(wēi)生(shēng)物(wù)在降解大量的(de)有(yǒu)機(jī)物(wù)時(shí)好(hǎo)氧池中的(de)溶解氧驟降而影響硝化(huà)反應以及聚磷菌的(de)吸磷；同時(shí)，在該污泥負荷範圍內(nèi)，要控制得當的(de)污泥齡，理(lǐ)論上(shàng)高(gāo)污泥負荷需要較短的(de)污泥齡，以排放(fàng)較多的(de)剩餘污泥量，從(cóng)而獲得較高(gāo)的(de)除磷量，但(dàn)也可以适當延長(cháng)污泥齡，以通(tōng)過減少排泥提高(gāo)曝氣池中的(de)污泥濃度，降低(dī)污泥負荷。當污泥負荷在0.17～0.26kgBOD5/(kgMLVSS·d)時(shí)，好(hǎo)氧2段溶解氧最好(hǎo)控制在1.0mg/L以上(shàng)，污泥齡至少大于7d。
(3) 污泥齡
生(shēng)物(wù)除磷需要短的(de)污泥齡，但(dàn)不能太短。而生(shēng)物(wù)脫氮需要長(cháng)的(de)污泥齡。同步生(shēng)物(wù)脫氮除磷工(gōng)藝當以除磷為(wèi)重點時(shí)，污泥齡一般控制在7～10d，當以脫氮為(wèi)重點時(shí)，污泥齡一般控制在至少8d以上(shàng)，若兩者兼顧，污泥齡一般控制在8～12d。該污水(shuǐ)廠(chǎng)的(de)改良A2/O工(gōng)藝運行的(de)較好(hǎo)的(de)污泥齡範圍為(wèi)6～12d。如果污泥齡處在13～15d且運行效果不好(hǎo)，就該注意污泥負荷和(hé)溶解氧的(de)控制。若是負荷過高(gāo)而影響了處理(lǐ)效果，則不能通(tōng)過減少排泥來(lái)增長(cháng)污泥齡以降低(dī)污泥負荷，因為(wèi)13～15d的(de)污泥齡已經偏長(cháng)且不在污泥最佳的(de)範圍，此時(shí)，需對(duì)供氧速率進行調控。
(4) 內(nèi)回流比與外(wài)回流比
內(nèi)回流比與脫氮效率有(yǒu)關。內(nèi)回流比越大，回流至缺氧段的(de)硝酸鹽越多，系統總的(de)脫氮效率就越高(gāo)，出水(shuǐ)TN就越低(dī)。但(dàn)從(cóng)另一方面來(lái)看(kàn)，內(nèi)回流比太高(gāo)，通(tōng)過內(nèi)回流自(zì)好(hǎo)氧段的(de)混合液帶至缺氧段的(de)溶解氧就多，造成缺氧段溶解氧升高(gāo)，影響反硝化(huà)反應的(de)進行，對(duì)脫氮不利。此外(wài)，內(nèi)回流比高(gāo)，回流泵的(de)能耗也大。理(lǐ)論上(shàng)內(nèi)回流比一般在200％～500％之間(jiān)。該污水(shuǐ)廠(chǎng)的(de)運行內(nèi)回流比采用200％，此時(shí)已達到設計(jì)所要求的(de)脫氮效率。
外(wài)回流的(de)污泥回流至預缺氧段，回流污泥維持着生(shēng)化(huà)反應池各段的(de)污泥濃度，從(cóng)而保證生(shēng)化(huà)反應的(de)順利進行。當好(hǎo)氧池中溶解氧不富裕時(shí)，如果外(wài)回流比R太小(xiǎo)，會使活性污泥在二次沉澱池中的(de)停留時(shí)間(jiān)增長(cháng)，容易導緻二次沉澱池內(nèi)反硝化(huà)引起污泥上(shàng)浮或聚磷菌在二次沉澱池內(nèi)遇到厭(yàn)氧環境引起磷的(de)二次釋放(fàng)；相(xiàng)反，當好(hǎo)氧池中溶解氧充足時(shí)，如果外(wài)回流比R太大時(shí)，一方面回流污泥中攜帶的(de)溶解氧增多，影響了預缺氧段和(hé)厭(yàn)氧段的(de)氧環境；另一方面，較大的(de)外(wài)回流比縮短了污泥在厭(yàn)氧段的(de)實際停留時(shí)間(jiān)，從(cóng)而影響厭(yàn)氧段中聚磷菌對(duì)磷的(de)釋放(fàng)。該污水(shuǐ)A2/O工(gōng)藝運行外(wài)回流比調控範圍在45％～50％之間(jiān)。
我們在分析了A2/O工(gōng)藝的(de)脫氮除磷後，知道(dào)A2/O工(gōng)藝可以同時(shí)完成有(yǒu)機(jī)物(wù)的(de)去(qù)除、硝化(huà)脫氮、磷的(de)去(qù)除等功能。在實踐中遇到該工(gōng)藝，還(hái)需要進行具體(tǐ)問(wèn)題具體(tǐ)分析，在整體(tǐ)上(shàng)把握才能有(yǒu)的(de)放(fàng)矢。
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