基于倒置A2O工艺处理低碳源城市污水强化脱氮综合调控技术研究.docx

基于倒置A2/O工艺处理低碳源污水强化脱氮综合调控技术研究

摘要：重庆市某大型污水处理厂采用倒置A2/O工艺处理低碳源城市污水。针对运行存在的反硝化能力不足，脱氮除磷效果不好和2007年调控技术的缺陷进行了强化脱氮综合调控技术的生产性试验研究。在2008年常温高温季节采取投加垃圾渗滤液（投配率为0.1%）、缩短初沉池HRT为原来的1/3、提高MLSS到4500mg/L、设置好氧第1段为反硝化过渡段及提高回流比等措施后，增加可利用碳源15%以上，出水NH3-N为2.5mg/L，对NH3-N的去除率为90%；出水TN为17mg/L，对TN的去除率提高至54%，单位电耗减少15%至0.22kW·h。在2008~2009年低温季节采用提高MLSS到6000mg/L，控制好氧区DO在1.2mg/L左右等措施，出水NH3-N为3mg/L，对NH3-N的去除率为88%；出水TN为15.5mg/L，对TN的去除率为62%。
关键字：倒置A2/O工艺；低碳源；强化脱氮；温度；综合调控

我国南方城市人均生活用水量大，其中洗涤、淋浴用水量占80%左右，加之南方城市雨水较多，而且排水系统多为合流制。此外，地下水渗入排水管内，化粪池的不合理设置，使得大部分城市污水浓度较低，CODcr一般为200mg/L，有的甚至更低[1]，难以满足系统高效脱氮对碳源的要求。倒置A2/O工艺具有缺氧段优先得到碳源，污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度高，单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证[2~3]，回流的所有污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，系统的除磷效果也更好的特点，使得该工艺已成为三峡库区污水处理厂的典型工艺，应用较多。本文通过对某大型污水处理的倒置A2/O工艺的强化脱氮的综合调控技术的研究，实现低碳源污水处理稳定达标排放，可为我国城市污水处理厂的调控运行提供借鉴。
1.试验场地及方法
试验以重庆市某大型污水处理厂为基地，该厂污水日处理能力为60×104m3/d，雨季135×104m3/d，目前已处于满负荷运行状态，正在进行三期20×104m3/d扩建工程。该厂采用倒置A2/O生物脱氮除磷工艺（见图1），其中初沉池与二沉池均为平流式沉淀池，好氧区由3段廊道构成。

图1污水处理厂工艺流程
Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess
该厂进出水质情况见表1，可知进水水质变化较大，与设计值相差甚远，对于脱氮工艺来说通常要求BOD5/TN>4.0，从上表中可以看出该厂的进水BOD5/TN为2.5左右，属于低碳源污水。
表1污水处理厂进、出水水质
Tab.1Designedwastewaterqualitycondition(mg·L-1)
项目CODCrBOD5SSTPNH3-NTN设计值36018025053545平均值2401003205.426.243注：出水水质执行GB18918-2002标准的一级B标准初期运行BOD5、CODCr、SS、去除效果较好，均能持续稳定达标。NH3-N出水始终稳定在0.5mg/L左右，去除率达95%以上。但TN、TP出水严重超标，平均去除率仅在37%、40%，反硝化能力相对不足。
通过2007年控制好氧第3段为过渡段，延长反硝化区长度等工艺调控，TN、TP能够满足达标，但存在好氧第3段由于曝气控制不精确，导致在该区域污泥浓度变化较大，影响在线MLSS仪表的准确监测，偶尔还会出现死泥上浮现象，导致出水SS超标。为使得出水能够长期稳定达标，2008年进行了常温高温、低温两种条件下的生产性试验。
2.常温高温季节强化脱氮综合调控及效果分析
2.1常温高温季节强化脱氮综合调控技术
2.1.1优先利用碳源脱氮与辅助化学除磷
由于氮的性质决定其难以经济的通过化学方法去除，而TP较容易通过化学沉淀去除。故采取优先利用有限的碳源满足TN的生物去除，采取生物脱氮除磷为主，辅助化学除磷的生物-化学协同作用技术。目前每天投加2.4吨左右有效液态聚铁盐除磷剂，在曝气池出水处投加，利用跌水能量充分混合辅助除磷。
2.1.2碳源的补充与有效利用
（1）缩短初沉池HRT增加系统利用碳源
初沉池在去除原水中的部分悬浮固体的同时，也导致了大量碳源的去除。该厂采取每座初沉池开启6格中的2格的措施，HRT由1.69hr缩短到0.56hr。使进入A2/O池的可利用碳源量得到增加。
（2）外加碳源投加垃圾渗滤液
该厂从2007年起开始投加当地某垃圾填埋场的渗滤液，每天根据进水水质情况，选择性地投加某垃圾填埋场的渗滤液400t，投配率为0.1%（垃圾渗滤液投加量与污水日处理量之比）。同时为了保证均匀的投加到污水中，投加点选择在初沉池进水渠道处。
2.1.3运行工况调整
（1）延长反硝化段长度（设置好氧——缺氧过渡段