象山县中心城区污水处理厂倒置A2/O工艺运营管理实践

马永强童慧娟

摘要：倒置A2/O脱氮除磷工艺在实际生产运行过程中可能面临脱氮或除磷效果降低，导致出水不能稳定达标排放，应根据进水实际情况对工艺运行参数进行适当调整，必要时可投加营养物或采取化学辅助除磷，以确保出水稳定达标排放，减少对水环境污染。

关键词：倒置式A2/O工艺；工艺参数；脱氮除磷；工艺调整

Abstract: The inversion A2/O denitrification and phosphorus removal process may be faced with the effect reduction of denitrification or phosphorus removal in the actual production operation process,which causes water can''t be discharged stably to reach the standard. Therefore,it should to properly adjust the process operation parameters based on the actual water inflow situation. When necessary, we can put into the nutrients or take chemical auxiliary for phosphorus removal to ensure the stable discharging water, and reduce the water environment pollution.

Keywords: inversion A2/O process; process parameters; denitrification and phosphorus removal; process adjustment

中图分类号: U664.9+2 文献标识码：A文章编号：

前言：

随着现代化工业的迅速发展及人们生活水平的不断提高，工业废水和生活污水的排放越来越多，氮和磷的污染也日趋严重，水体的富营养化问题引起了社会及专家的重视，随着人们环保意识的增强，生物除磷脱氮技术得到了较大的发展和应用。

象山为宁波市属最南的县城，旧有宁波“七邑之南”的别称，居浙江省中部沿海，位于象山港与三门湾之间，东临大目洋，南濒猫头洋，淡水资源缺乏，生活和工业用水紧张，为了保护象山内河水环境和海洋环境，象山县政府建设了三座污水处理厂，即象山县中心城区污水处理厂、西周污水处理厂和石浦镇污水处理厂。其中象山县中心城区污水处理厂一期工程采用倒置式A2/O脱氮除磷工艺，运行五年来，工艺运行稳定，主要水质指标CODcr、BOD5、SS、氨氮均达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准，但出水总磷在未采取化学辅助除磷情况下尚不稳定，在0.13～2.07mg/L之间变化。本文主要介绍象山县中心城区污水处理厂运营管理和除磷脱氮工艺状况。

一、项目概况

象山县中心城区污水处理厂总设计规模10万t/d，其中一期设计规模2.5万t/d，占地面积3.042ha。于2006年9月6日通过竣工验收，采用的污水处理工艺为倒置式A2/O工艺，处理净化后的出水经活性砂滤及消毒等深度处理后用于补充内河及工业回用，其工艺流程如图1所示。

倒置式A2/O处理工艺与常规A2/O工艺相比，主要是把厌氧池放在缺氧池的下游，回流污泥及内回流混合液全部进入缺氧池，与进水中的一路污水混合，进行反硝化脱氮，使进入厌氧池NO3-N接近于零，不再影响厌氧池中聚磷菌磷的释放，同时由于污泥回流到缺氧池，经反硝化反应后全部进入厌氧池，增加了厌氧池中聚磷菌的数量，有利于除磷。象山县中心城区污水处理厂倒置式A2/O工艺主要设计参数如下：

一期设计处理规模Q=25000t/d，厌氧池HRT=1.56h，缺氧池HRT=3.65h，好氧池HRT=6.77h，污泥浓度MLSS=3500mg/l，污泥回流比80%，混合液回流比200%，容积负荷0.57kgBOD/m3,产泥率Y=1.04kgSS/kgBOD,产泥量G=3650kgDs/d ,污泥龄SRT=17d，溶解氧：厌氧池0.3～0.5mg/L；缺氧池0.7mg/L；好氧池2.0mg/L以上；检测仪表分布情况：缺氧池2台溶解氧仪；好氧池2台悬浮物浓度仪，2台溶解氧仪。设计进水水质为BOD5=160mg/l、CODcr=280mg/l、SS=230mg/l、TN=45mg/l、NH3-N=30mg/l、PO3-P=5mg/l（以P计）。

二、倒置式A2/O脱氮除磷工艺运行情况

象山县中心城区污水处理厂主要负责处理象山县中心城区的城市污水，由于老城区污水收集困难，不能完全实现雨污分流，只能采用截流制，因此在雨天，进水负荷较低，远达不到设计进水标准，同时因罐头厂等企业是季节性生产企业，因此，进水负荷波动较大（CODcr在106～372mg/l之间，BOD负荷在22～141mg/l），污水处理难度增大。表一和表二是象山县中心城区2007年和2008年生产运行情况，从表中可以看出CODcr、BOD5、氨氮处理效果均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准，但出水总磷不稳定。

为了解决这一现象，象山县中心城区污水处理厂成立了除磷攻关小组，认真研究生物除磷工艺原理，调查了解类似低负荷污水处理厂的运行情况，并向有关专家请教，调整运行工艺参数，摸索运行经验。

由表一表二可以看出，2007年3月至6月和8月以及2008年4月至6月和8月，如果在二沉池之后未考虑化学辅助除磷，则总磷出水均出现超标现象。07年1月、2月、11月、12月以及08年1至3月因罐头厂生产废水和生活污水一起进入污水厂，进水负荷较高，按照设计工艺参数运行，出水水质各项指标均稳定达标排放。但到了07年3月和08年4月，因罐头厂停厂，进水负荷急剧下降，在生产日报表中，厌氧段CODcr、BOD5指标就已经达标，导致聚磷菌在厌氧段不能充分吸收极易降解的有机物质作为营养源，同时也不能将贮存的聚磷酸盐以PO43—-P的形式释放出来，影响了聚磷菌在好氧段充分吸磷，这样污水中的磷就不能有效去除。表三为07年6月11日对各工段的硝酸盐氮进行监测的结果，从表三中可以看出厌氧池、缺氧池、好氧池及总排口均存在较高浓度的硝酸盐氮，而硝酸盐氮的存在会抑制聚磷菌的同化作用，其原因是硝酸盐氮可以激发回流污泥中脱氮菌的活力，而脱氮菌具有较高的繁殖速度和同化多种基质的能力，导致聚磷菌得不到足够的营养物而不能充分释放磷，也就无法在好氧池大量吸收磷。因此硝酸盐氮的存在将严重影响系统的除磷效果。但是在生产实际中不可避免地要有一些硝酸盐氮进入厌氧池，只是要尽量控制其进入量，有文献报道厌氧池内硝酸盐氮的浓度低于1.5mg/L时，对磷的释放影响较小。

针对上述原因分析，我们对除磷为主的工艺进行一系列的调整如下：

1、针对聚磷菌在厌氧池没有足够有机碳源的情况，我们将进水分一路直接进入厌氧池，以补充厌氧池有机碳源，但由于补充碳源与污泥回流混合后进入厌氧池，带入了大量硝酸盐氮，干扰了厌氧池磷的释放，导致磷的去除效果并不理想。

2、由于进水负荷太低，好氧池DO即使控制在1.5mg/l，因活性污泥中微生物耗氧速率下降，混合液内回流中含有的DO不能在缺氧池消耗完全，破坏了厌氧池的厌氧环境，而混合液内回流中也含有高浓度的硝酸盐氮，不利于厌氧池磷的释放。而好氧池DO过低又将导致二沉池DO偏低，使活性污泥中的磷重新释放而影响出水总磷。

3、为了不破坏厌氧池的厌氧环境，07年7月开始停开或间断开启混合液内回流，其中7月采取进水口投加大量粪便，增加进水负荷，9月直接在厌氧池投加营养物等措施都对除磷取得了很好的效果，而8月因没有投加营养源，虽然也调整了运行工艺，取得的效果并不明显。由于投加营养物工作量较大，且因营养物白糖、面粉等都是固态，投加后利用率不高，08年7月和9月采用化学除磷，通过对聚合硫酸铁、聚合氯化铁、PAC等试验，考虑成本及去除效果等因素，象山县中心城区污水处理厂采用在二沉池后投加聚合氯化铁除磷，取得了良好效果。

4、在生产运行中合理控制污泥龄，污泥龄设计值为15天，根据实际生产情况，污泥龄控制在9天，不仅不影响脱氮，而且提高了磷的去除效果。

5、为了更好的去除硝酸盐氮，好氧池的第一段改为缺氧池，减少好氧池的停留时间，增加反硝化脱氮的停留时间。

通过合理调整运行工艺，象山县中心城区污水处理厂在2009年和2010年运行效果有了较大提高，表四为2012年3月生产运行情况，目前各项指标均能稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准。

三、结论

通过分析倒置式A2/O工艺运行五年多来的生产运行情况，可以得出以下结论：

1、在进水负荷较低的情况下，生产工艺应以除磷为主，调节剩余污泥排放量来控制污泥龄。

2、进水负荷较低时还应减少混合液内回流比，甚至停开混合液内回流而只开污泥外回流，以防止破坏厌氧池的厌氧环境。并根据需要可适当投加营养物。

3、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，DO应控制在0.5mg/l以下。

4、出水氨氮指标下降时，TP指标上升，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和混合液内回流中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮对生物除磷的影响。

5、好氧池DO控制在1.5mg/l～2.5mg/l就满足了工艺要求，不会导致磷在二沉池释放。

四、倒置式A2/O工艺运行管理对设计的要求

1、进入厌氧池补充释磷碳源的进水不能与污泥回流混合，以避免污泥回流把NO3-N带入到厌氧池，影响磷的释放。

2、厌氧、缺氧、好氧三段的停留时间要考虑可以调整，与厌氧池相连的好氧段应增设搅拌机，防止因考虑延长厌氧或缺氧停留时间时，由于停止曝气时污泥沉降。

3、内回流比和污泥回流比不能设置过大，以免降低各段的实际停留时间。

4、污泥脱水过滤液没有经过除磷处理，而直接进入进水泵房，致使部分总磷在生物处理系统内循环，对除磷有一定压力。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。