北方寒冷地区生活污水适用处理工艺浅析

翟英华

[摘 要]我国北方地区冬季气温较低，城镇污水处理工艺的选择要面临处理工艺是否能适应较低的水温环境，本文通过运行效果较好的几种处理工艺的介绍，为处理工艺的选择提供一个参考。

中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0013-01

目前我国现行的生活污水处理工艺大多采用生物处理工艺，生物以水中微生物为主，微生物的生长环境受温度影响较大，实验研究表明，BOD的去除率低于10℃开始明显降低、COD的去除率5℃最低，而北方寒冷地区冬季水温普遍在10℃以下，极寒地区水温甚至在2℃以下。因此，北方寒冷地区城镇污水处理厂在选择生活污水处理工艺时必须考虑水的低温环境对水处理系统处理效果的不利影响。

通过近些年的运行实践，已逐渐摸索出几种适合北方寒冷地区的生活污水处理工艺，现简述如下：

（1）改良A2/O工艺

黑龙江省哈尔滨市某污水处理厂一期工程设计处理规模5万m3/d，设计进水水质BOD5在200mg/L、COD400mg/L、氨氮25mg/L，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

该污水处理厂采用改良A2/O工艺，即分段进水、分段回流，池型布置采用前置反硝化+厌氧+缺氧+好氧，即在传统的A2/O工艺厌氧池前增加前置反硝化池，加强脱氮效果，另外设置多个污泥回流点，以减轻硝酸盐对释磷的影响，处理工艺流程如图1所示。

运行结果表明，此种改良型A2/O工艺脱氮除磷效果良好，运维费用低，出水效果较好，可稳定满足一级A的排放标准，且出水可回用于工业冷却用水，对寒冷地区有较强的适应能力。

（2）CAST工艺

黑龙江省绥化市某污水处理厂采用CAST工艺（循环活性污泥法），该工艺是 SBR工艺的变型，设计处理规模5万m3/d，设计进水水质BOD5在215mg/L左右、COD360mg/L左右、氨氮35mg/L左右，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

CAST反应池分为4个池子，两个池子为一组。每个CAST反应池前端设置生物选择池，CAST池主体反应区中部装设污泥回流泵，将混合液从主反应区回流至生物选择池，与进水在生物选择池中得以完全混合后再进入主反应区。

CAST反应池一个周期内的运行主要分三个阶段：第Ⅰ阶段：反应阶段，此阶段进水与曝气同时进行，主要进行好氧硝化反应，同时去除碳有机物；第Ⅱ阶段：沉淀阶段，主要实现泥水分离。第Ⅲ阶段：滗水。经过沉淀之后，启动滗水器进行滗水，同时排除剩余污泥。第Ⅲ阶段结束后，自控系统会自动进行下一周期的操作。各阶段控制时间可人工调节，也可由系统的自控系统，根据进出水污染物浓度等参数的变化来进行自动控制，处理工艺流程如图2所示。

运行实践表明，CAST工艺适用于北方寒冷地区低温污水处理，系统内微生物能进行正常生长代谢，从而有效去除污染物，使出水达到一级B标准，并能长期稳定运行。

（3）CWSBR工艺

东北地区某镇污水处理厂处理规模5000m3/d，采用CWSBR工艺，其设计进水水质BOD5为200mg/L左右、COD为300mg/L、氨氮25mg/L左右，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

CWSBR工艺（即恒水位序批式反应器）处理单元模块由三部分组成：①进水控制区，保证连续进水，并满足最高进水负荷；②混合、反应、沉淀区，完成预设的脱氮除磷、BOD降解及悬浮物去除等反应过程；③出水平衡区，保证连续出水。三个区域由两个柔性可移动水力帆分隔。

CWSBR工艺可在一个周期性完成充水、搅拌、曝气三个基本功能，即缺氧、厌氧、好氧三个生物反应过程，并且各功能模块可任意组合，可通过调整工艺时序和各段功能的工况实现冬季低温环境、夏季正常水温两种处理模式的切换，从而保证污水处理厂的稳定运行，处理工艺流程如图3所示。

经过实际运行，尽管污水厂进水水质波动较大，但出水水质满足一级A标准，且出水水质稳定，能够良好地适应东北地区冬季的低温环境。

（4）改良型氧化沟+MBR工艺

内蒙古自治区某城市污水处理厂改用改良型氧化沟+MBR工艺，一期设计规模为3万m3/d，设计进水水质BOD5为350mg/L左右、COD为550～800mg/L、氨氮35～70mg/L左右，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918 -2002）一级A标准。

该污水处理厂生化组合池为其核心处理构筑物，主要有厌氧池、立体循环式氧化沟、缺氧池以及膜生物反应池组成，立体循环式氧化沟是对传统活性污泥法的改良，由2段串联式好氧廊道组成，为递进式完全混合反应器，可调节反应系统的含氧量进而实现脱氮除磷的目的，膜生物反应池膜组件采用聚偏氟乙烯中空纤维膜，生物膜有利于生长缓慢的硝化菌群的增殖，进而提高氮的去除率，处理工艺流程如图4所示。

运行实践表明，该系统能够适应北方寒冷地区城镇生活污水的处理，出水水质可稳定达到一级A标准，出水可直接用于工业循环水。

在北方寒冷地区，实际运行中还有其他污水处理工艺，如CASS工艺、A/O工艺，活性污泥法、SBR及改良SBR工艺、BAF曝气生物滤池等，其中以A2/O或改良A2/O、CAST、CASS工藝居多，在进行污水处理工艺选择的时候可根据各工艺特点，结合本地实际综合考虑。

参考文献

[1] 万鹏，寒冷地区污水处理工程需注意的问题，技术与市场，Vol.19No.4，2012，162

[2] 王伟等，CAST污水处理工艺在寒冷地区的应用，低温建筑技术，2011年第7期，118-120