倒置A^2O工艺在乡镇污水处理厂低负荷状态下的应用 4页

第2期(总第172期)中国彳丛zNo．2fSeriaINo．172)2014年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr．2014DOI：IO．3969／j．issn．1004-4655．2014．02．013倒置A2o工艺在乡镇污水处理厂低负荷状态下的应用黄访平，王申，董进波(镇江市水业总公司，江苏镇江212001)摘要：介绍镇江市宝堰污水处理厂的工程概况、主体构筑物设计参数以及倒置A0工艺。在进水水量不足、有机物浓度较低的情况下，采用污泥接种和污泥培养相结合的方式培菌驯化，优化工艺，解决调试过程中发现的各种问题。关键词：倒置AO工艺；污水处理厂；低负荷中图分类号：X505文献标志码：B文章编号：1004—4655(2014)02—0038—04我国在加快城镇化建设的过程中，乡镇污水排1．2进、出水水量和水质放总量持续增加，导致乡镇地区河流受到不同程度该厂进水中生活污水占70％，工业废水占的污染。乡镇地区的污水具有量少、分散，污水处30％，污水处理后排人胜利河，设计进、出水水质理率和管理水平低等特点，污水一般不经任何处理见表l。直接排人附近河流湖泊，加剧水环境的污染，特别表1宝堰污水处理厂设计进、出水水质mg／L是乡镇地区污水中富含氮、磷等物质，这些物质是项目C0DB0DssNH3-NTP引起水体富营养化的重要原因I】】。宝堰镇位于镇江进水450230250354．5市丹徒区，属于太湖流域地区，该镇现状排水体制出水5010105(8)O．5为合流制，污水直接排人附近水体。镇江市水业总注：括号中指水温≤12％时的标准值。公司于2008年在宝堰镇建设了宝堰污水处理厂，2主体构筑物设计参数沿镇荣公路铺设污水截留管网，将荣炳、宝堰镇污宝堰污水处理厂工艺流程主要包括预处理、二水引入污水处理厂进行集中处理。级生化处理、深度处理和污泥脱水系统4个环节。1工程概况2．1预处理1．1工艺流程预处理设施主要有粗、细格栅和旋流沉砂池。宝堰污水处理厂工程规模为O．5万Ⅱl3／d，2008年污水经过粗、细格栅等预处理，去除污水中的粗大底完工，该污水处理厂采用倒置A0工艺，其工艺流漂浮物质，之后进入旋流沉砂池，去除砂粒等无机程见图1。物质。进水—_．．悃、细格栅．1竺篁f__2．2二级生化处理一画高一回流硝化液二级生化处理包括A0生化池和二沉池。2．2．1AO生化池混凝沉淀+过滤A。0生化池处理规模为0．5万m／d，采用钢筋出水臣至]_—篓混凝土结构，平面尺寸为35．8m×19．0m，有效水图1污水处理厂工艺流程图深5．95m，由缺氧区、厌氧区、好氧区三部分构成。缺氧区和厌氧区各设高速搅拌器2台，好氧池设低速水下推进器2台。好氧区设内回流泵2台，收稿日期：2013—09～09单台流量315m／h，将好氧池混合液回流到缺氧池，第一作者简介：黄访平(1971一)，男，工程师，本科，从事污水处理厂运行管理和科技研究方面的工作。内回流比100％一300％。好氧池底部安装橡胶膜38\n中国丛z黄访平，王申，董进波：倒置A20工艺在乡镇污水处理厂低负荷状态下的应用2014年第2期式管式微孔曝气器550个，一期安装2台罗茨鼓道，污泥被分散。风机，单台风量15．5m。／min，风机的运行按照好3．1．2污泥培养驯化氧池DO监测数据进行开度调整，以适应曝气池的闷曝结束后，采用间歇运行对污泥进行培养驯需氧量变化。化，控制方式为：停曝、停回流、沉淀1h后进水2h，2．2．2二沉池约400m污水，然后启动曝气、内外回流，运行好氧池出水进人二沉池，沉淀后的污泥一部分4h，外回流比为50％，内回流比为200％，由于水回流到缺氧池中，另一部分作为剩余污泥从系统中量不足且进水COD负荷有时偏低，污水需氧量减排出。二沉池设计尺寸为26．4mX10．0mX4．05m，小，曝气2h后DO高于4．0mg／L，出现这种情况采用平流式结构，设计HRT为5．1h，设刮沫吸泥时，将曝气时间调整为2h，鼓风机停止运行2h。机1台，外回流比40％～100％。间歇运行方式持续15d，之后由于夏季暴雨较多，2．3深度处理致使水量较大，进水水质较淡，污泥需氧量少，导深度处理包括混凝沉淀池、纤维转盘滤池和二致进水负荷降低，污泥浓度生长缓慢，DO难于控制，氧化氯消毒池。污泥运行3周后二沉池出水变混浊，好氧池MLSS2．3．1混凝沉淀池和纤维转盘滤池逐渐减少，仅剩下不到500mg／L。混凝沉淀池包括絮凝反应池和斜管沉淀池。絮为增加MLSS，增强污泥活性，10月19日～凝反应池平面尺寸为3．4mX3．0m，有效水深3．6m，10月20日又向曝气池投加污泥392t，此后混合斜管沉淀池设计采用上向流形式，构筑物平面尺寸液浓度明显增加，鼓风机开2h停2h，由于曝气为6．80mX3．40m，有效水深2．95m。纤维转盘滤量太大，致使污泥自身氧化严重，MLSS呈逐渐下池主要由整流器柜、滤布转盘及中心管、旋转驱动降趋势。电机、自吸泵及水位控制堰板等组成。滤布转盘系为了维持污泥浓度，11月7日开始将曝气方统直径2000mm，设旋转驱动电机1套，2．5r／min，式调整为DO<1mg／L时，开鼓风机2h，由于曝功率1．1kW。气量减少，硝化菌受抑制，出水NH一N超标，从2．3．2二氧化氯消毒池11月24日开始，调整为DO<1．8mg／L时，开鼓消毒池平面尺寸为6mX7m，有效水深为3．5m，风机2h，提高曝气量后，出水NH一N呈逐渐变好水力停留时间O．7h。安装复合二氧化氯发生器2台，趋势，至12月中旬好氧池MLSS达到3000mg／L加氯量2000g／h，盐酸计量泵和氯酸钠计量泵各2台，以上。流量15．1L／h，功率65w。3．2生产调试中出现的问题及解决方案3生产调试3．2．1水量不足根据宝堰镇建设发展规划、污水排量分配计划由于污水管网未全部完工，大量的污水没有接以及来水的不确定性因素，生产调试分污泥接种和人，目前进水主要以居民生活污水为主，居民用水污泥培养驯化2个阶段。量不同时段波动较大。3．1生产调试过程启动过程初期采用间歇进水方式，同时加快施3．1．1污泥接种工进度，完善泵站自控系统，增加进水量，将厂内污泥接种的目的是在一段时间内，通过一定进水阀门压小，后期基本保证连续运行，系统运行的手段，使A0系统产生并积累一定量的微生物，稳定。缩短污泥培养时间。3．2．2暴雨该厂于2011年5月13日～5月14Et共向好下暴雨时，进厂水浓度低，为保证系统正常氧池投加420t，好氧池MLSS达到1100mg／L左右。运行，制订了详细的进水设置超越方式：不下雨时，污泥接种后，首先对接种污泥闷曝48h，当鼓风机进水泵池水位3．5in开1台泵，2．0m关泵；下雨时，满负荷曝气时，DO在4h后达7～8mg／L，闷曝根据雨量大小，具体控制方式为进水泵房水位>2d后MLSS的质量浓度降低约800mg／L，是由污6m时，进水方式调整为手动，进4h停2h，此种泥回流使得部分污泥进入缺氧池、厌氧池、回流渠方式运行24h后水位仍>6In，则白天对进水进行39\n中国放譬程黄访平，王申，董进波：倒置A20工艺在乡镇污水处理厂低负荷状态下的应用2014年第2期超越，晚上进4h停2h。染物的去除规律，试验进行了2周。试验期间进水3．2。3进水碳源不足水量为2000m。／d，平均84m／h，缺氧、厌氧池进活性污泥在增殖过程中，容易造成营养匮乏。水阀门开度分别为50％，内回流比为200％，外回在A0系统中，反硝化细菌和聚磷细菌均需要利用流比为50％，期间进缺氧池外回流污泥量为42m／h，有机碳源进行新陈代谢，有研究表明，当废水中内回流污泥量为167m。／h，好氧出水总量为125m3／h。C／N的值<4时，系统的脱氮除磷效果将恶化，应对A0池1号、2号、3号、4号、5号和6号水样补充营养以满足微生物的生长繁殖。连续2周的检测结果取平均值得到表2。通过减少曝气，停止内回流、外回流不连续开，表2AO池运行情况测试结果进水直接进厌氧池，短路缺氧池，增加污水在好氧水样水量检测项目／mg·L-编号取样位置／m·h一NO一TPPOd一池停留时间，加快污泥浓度增长。1号缺氧池进水420-312-870．81通过与养殖场、环卫部门签定购买粪水等协议，2号外回流行’伲425．642．063号内回流污泥16710．20．49作为补充营养物质来源，通过投加大粪，有效解决4号缺氧池出水2503．23O．92了进水炭源不足的问题。5号厌氧池出水2921．841．856号好氧池出水12512．70．650．483．2．4鼓风机频繁开启因水量不足、营养不足，要求风量较小，防止4．1．1脱氮效果分析过量曝气，避免污泥快速老化，鼓风机需要频繁开硝化作用是指硝化菌将污水中的NH一N及由启，影响鼓风机的使用寿命。根据进水水量、水质有机氮转化成NO一，再氧化成NO一的过程。根据以及生化系统DO的变化情况，开启鼓风机放空阀流量加权平均的[NO一(6号+3号一5号)]代表好并调整其开度后，使鼓风机的开启频次大大减少。氧池NO一浓度的增加量。由表2可知，缺氧池出4工艺优化运行水与好氧池出水相比，[NO_]的增加量为9．43mg／L，4．1目前运行状态分析增长较多，这是由于A0池出水DO平均值控制在将缺氧池、厌氧池进水标为1号，外回流污泥2．5mg／L以上，泥龄控制在15d左右，满足硝化标为2号，内回流污泥标为3号，A0池的缺氧池、菌大量生长的条件，所以硝化效果较好。厌氧池和好氧池出水端依次标为4号、5号、6号，根据流量加权平均的【NO一(1号+2号+3号一6个点平面布置见图2。4号)]代表缺氧池出水与进水相比NO一的减少量，反映缺氧池反硝化效果的好坏，该数值越大，反硝化效果越好。由表2可知，根据流量加权平均的[NO_]值为4．58mg／L，不是很高，这是由于进水只有50％进人缺氧池，导致缺氧池缺少碳源，另外好氧池出水DO控制在2．5～3．0mg／L之间，外回流将部分DO带到缺氧池，导致缺氧池的缺氧环境被破坏，所以缺氧池反硝化效果不是很好。4．1．2除磷效果分析根据流量加权平均的[PO(5号一1号一4号)1代表厌氧池中磷的释放量，释放量愈大，后续吸磷量也愈多，除磷效果越好，由表2可知，根据流量加权平均的[J】0]仅为0．95mg／L，说明释磷效果一般。根据流量加权平均的[PO一(5号一6号一图2倒置A。O工艺生化池取样点平面分布图3号)]代表好氧吸收PO一的量，【TP(2x1号+2号一通过对A0池目前运行状态下的硝化、反硝化、6号)]代表A0系统对TP的去除量，这2个值越释磷和吸磷效果进行分析，研究AO池对氮磷污大，除磷效果越好。由表2可知，根据流量加权平40\n中国彳盛工张黄访平，王申，董进波：倒置A20工艺在乡镇污水处理厂低负荷状态下的应用2014年第2期均的[PO4]、[TP]值分别为1．36mg／L、1．97mg／L，缺氧池进水比例根据厌氧池PO一和缺氧池NO一除磷效率较低。的测试情况进行确定，如果厌氧池PO一较高、缺从以上分析效果可知，污水厂的运行过程中存氧池NO。一浓度较低，则增大厌氧池进水比例，反之，在下述问题：从好氧段回流到厌氧段的污泥中含有增大缺氧池进水比例。大量的硝酸盐，由于反硝化速度快于释磷速度，反3)调整生化池污泥的外回流比和内回流比。硝化会抢先消耗易降解BOD，使释磷作用受到抑外回流比调整原则是使好氧池MLSS恒定在要求的制，进而导致系统除磷效率降低；反硝化和聚磷速范围内，并尽量保证连续回流，外回流污泥以进率与废水中VFA含量的关系最大，所以聚磷菌和厌氧池为主，缺氧池为辅；内回流比根据缺氧池反硝化菌都需要充足的碳源来进行聚磷和反硝化脱NO一的测试情况进行确定，如果缺氧池NO一较低，氮，而进水全部进入缺氧池导致缺氧池缺碳源，反则减少内回流比，反之，则增大内回流比[21。硝化效果不是很好；硝化菌生长速率慢、世代期长，通过工艺调整优化，12月中旬开始，出水各需要在较长的泥龄下运行才可以正常生长，但聚磷项指标均达到GB18918-2002《城镇污水处理厂菌为短世代微生物，在较短的泥龄下运行时可获得污染物排放标准》的一级A标准。较高的除磷效率，目前实际泥龄>15d，对脱氮有5结语利，但对除磷不利。宝堰污水处理厂采用倒置AO工艺，从2011年4．2AO工艺优化调整5月开始生产调试，12月份调试结束投入正式运行。在目前运行状态下AO池对除磷脱氮效果影在进水水量波动较大及进水水质负荷低于设计值的响因素及判定标准分析的基础上，通过调整优化工不利条件下，采用污泥接种和污泥培养相结合的方艺参数，使出水水质尽快稳定达标，这期间主要从式配菌驯化，调试成功后对工艺参数进行优化，使以下几个方面进行工艺参数优化。污水处理厂出水达到了GB18918-2002《城镇污水1)调整AO生化池MLSS和DO。根据出水处理厂污染物排放标准》的一级A排放标准。NH一N和TP情况调整MLSS，NH一N高时，增大MLSS，TP高时，降低MLSS；好氧池DO控制在参考文献：1．0～3．0mg／L之间，根据出水BOD和NH一N值【1】姜文明，潘学梅．水生植物在乡镇生活污水处理中的应用实例【J]．进行调整，这2个指标高时，提高DO，反之，降环境科学与管理，2008，33(6)：73—75．低DO。[2]王申，陈恒宝，许立群，等．江苏省某化工区污水处理厂AO2)调整厌氧、缺氧池的进水比例。厌氧池和工艺的生产调试[J】'北方环境，2011，23(3)：136—139．(上接第37页)行初期50～100d沉积物深度增长最快，沉积物堆层形成与增长过程的分析研究提供便利和帮助，模积约占总沉积物堆积厚度的50％。持续运行200d型的模拟结果与实际管道沉积物深度大致吻合。对以上，管道沉积物深度增长速率减小，沉积物层深于缺乏管道沉积物实测条件的排水管道，模型模拟度只增加20～40mm，只相当于最初100d增长量结果可为管道沉积物堆积的估算提供参考，利于管的20％～25％。理人员掌握管道污染物颗粒沉积的主要演变规律。3)采用负指数函数与模型模拟结果较好地拟2)根据模型模拟的结果，对于长期持续运行合，拟合效果较为理想，为在实际工作中进行管道的排水管道，管道沉积物堆积<15％的管径。运沉积物深度研究提供参考依据。4l