AO污水處理工藝流程

1、A/O工藝一一原理、特點及影響因素1.基本原理A/O 是 Anoxic/Oxic 的縮寫， 它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以 A/O 法是改進(jìn)的活性污泥法。A/O 工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A 段 DO 不大于 0.2mg/L,O 段 DO=24mg/L。 在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、 纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段異養(yǎng)

2、菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化（有機(jī)鏈上的N 或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+),在充足供氧條件下， 自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為HO3-,通過回流控制返回至 A 池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將 NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成 C、N、O 在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理。2 .主要工藝特點1.缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷，反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的減度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對堿度的需求。2 .好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)。3 .BOD5 的去除率較高可達(dá) 9095

3、%以上， 但脫氮除磷效果稍差，脫氮效率 7080%,除磷只有 2030%。盡管如此，由于 A/O工藝比較簡單，也有其突出的特點，目前仍是比較普遍采用的工藝。該工藝還可以將缺氧池與好氧池合建，中間隔以檔板，降低工程造價，所以這種形式有利于對現(xiàn)有推流式曝氣池的改造。3. A/O 工藝的影響因素A/O 工藝運行過程控制不要產(chǎn)生污泥膨脹和流失， 其對有機(jī)物的降解率是較高的(9095%),缺點是脫氮除磷效果較差。 如果原污水含磷濃度3mg/L,則選用 A/O 工藝是合適的，為了提高脫氮效果，A/O 工藝主要控制幾個因素：MLSS 一般應(yīng)在 3000mg/L 以上， 低于此值 A/O 系統(tǒng)脫氮效果明顯降低

4、。TKN/MLSS 負(fù)荷率(TKW 凱式氮，指水中氨氮與有機(jī)氮之和)：在硝化反應(yīng)中該負(fù)荷率應(yīng)在 0.05gTKN/(gMLSSd)之下。BOD5/MLSS 負(fù)荷率：在硝化反應(yīng)中，影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因為自氧型硝化菌最小比增長速度為 0.21/d;而異養(yǎng)型好氧菌的最小比增殖速度為 1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優(yōu)勢，要求污泥齡大于 4.76d;但對于異養(yǎng)型好氧菌，則污泥齡只需 0.8d。在傳統(tǒng)活性污泥法中，由于污泥齡只有 24d,所以硝化菌不能存活并占有優(yōu)勢，不能完成硝化任務(wù)。要使硝化菌良好繁殖就要增大 MLSS 濃度或增大曝氣池容積， 以降低有

5、機(jī)負(fù)荷，從而增大污泥齡。其污泥負(fù)荷率(BOD5/MLSS)應(yīng)小于0.18KgBOD5/KgMLSSd污泥齡 ts：為了使硝化池內(nèi)保持足夠數(shù)量的硝化菌以保證硝化的順利進(jìn)行，確定的污泥齡應(yīng)為硝化菌世代時間的 3 倍，硝化菌的平均世代時間約 3.3d(20C)硝化菌世代時間與污水溫度的關(guān)系污水溫度JO15工。硝化崩世代時間(d)IS1053.5若冬季水溫為 10C,硝化菌世代時間為 10d,則設(shè)計污泥齡應(yīng)為 30d污水進(jìn)水總氮濃度：TN 應(yīng)小于 30mg/L,NH3-N 濃度過高會抑制硝化菌的生長，使脫氮率下降至 50%以下?；旌弦夯亓鞅龋篟 的大小直接影響反硝化脫氮效果，R 增大，脫氮率提高，但

6、R 增大增加電能消耗增加運行費。A/O 工藝脫氮率與混合液回流比關(guān)系R(%)50too?。0300400號600脫氮率333so668i)S33S5缺氧池 BOD5/NOX-N 比值：H4 以保證足夠的碳/氮比，否則反硝化速率迅速下降；但當(dāng)進(jìn)入硝化池 BOD5 值又應(yīng)控制在 80mg/L 以下，當(dāng) BOD5 濃度過高，異養(yǎng)菌迅速繁殖，抑制自養(yǎng)菌生長使硝化反應(yīng)停滯。硝化池溶解氧：DO2mg/L,一般充足供氧 DO 應(yīng)保持 24mg/L,滿足硝化需氧量要求，按計算氧化 1gNH4+需 4.57g 氧。水力停留時間：硝化反應(yīng)水力停留時間6h;而反硝化水力停留時間2h,兩者之比為 3:1,否則脫氮效率

7、迅速下降。pH:硝化反應(yīng)過程生成 HNO3 使混合液 pH 下降， 而硝化菌對 pH 很敏感，硝化最佳 pH=8.08.4,為了保持適宜的 PH 就應(yīng)采取相應(yīng)措施，計算可知，使 1g 氨氮（NH3-N）完全硝化，約需堿度 7.1g（以 CaCO3 計） ；反硝化過程產(chǎn)生的堿度（3.75g 堿度/gNOx-N）可補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗堿度的一半左右。反硝化反應(yīng)的最適宜 pH 值為 6.57.5,大于 8、小于 7 均不利。（11）溫度：硝化反應(yīng) 2030C,低于 5c 硝化反應(yīng)幾乎停止；反硝化反應(yīng) 2040C,低于 15c 反硝化速率迅速下降。因此，在冬季應(yīng)提高反硝化的污泥齡 ts,降低負(fù)荷率，提高水

8、力停留時間等措施保持反硝化速率。倒置 A2/O 工藝摘要：本文介紹了倒置 A2/O 在某污水處理廠的工程的設(shè)計及運行情況，包括工藝特點、工程設(shè)計、運行結(jié)果。實踐證明，該工藝符合我國城鎮(zhèn)生活污水處理要求。關(guān)鍵詞：倒置 A2/O 工藝；污水處理；設(shè)計 J某污水處理廠主要處理城區(qū)的生活污水。設(shè)計規(guī)模為 70kta-1,分 2 期建設(shè)，一期工程規(guī)模為 30kt-a-1,采用循環(huán)式活性污泥法（CAST）工藝，于 2007 年初開始投入生產(chǎn)運行；二期工程根據(jù)收集水量增加以及一期運行期間進(jìn)水水質(zhì)特點，在一期工程基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。一、二期工程串聯(lián)，生化處理工藝為倒置厭氧-缺氧-好氧（A2/O）工藝，處理規(guī)模達(dá)

9、70kt-a-1。二期改擴(kuò)建工程于 2009 年 10 月份開始調(diào)試運行。倒置 A2/O 工藝是對常規(guī) A2/O 工藝的改進(jìn)，因此該工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。在厭氧段，聚磷菌釋放磷并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過反硝化作用轉(zhuǎn)為氮氣逸出，從而達(dá)到脫氮的目的；而好氧段一方面降解有機(jī)物，另一方面將氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸鹽。此外，厭氧段釋放出的磷在好氧條件下被活性污泥吸附并隨剩余污泥排放而達(dá)到除磷的目的。該工藝具有常規(guī) A2/O 工藝的一般特點：（1）缺氧、厭氧、好氧 3 種不同的環(huán)境條件

10、與不同種類微生物菌群的有機(jī)搭配，能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能；（2）在同時脫氮除磷去除有機(jī)物的去除工程中，該工藝流程簡單，總的 HRT 也不少于同類其它工藝，且投資少，運行成本低；（3）在缺氧、厭氧、好氧條件交替運行下，避免了一般活性污泥法經(jīng)常出現(xiàn)的絲狀菌大量繁殖的污泥膨脹的問題，工藝流程簡單，不需外加碳源，運行費用較低。倒置 A2/O 工藝是將常規(guī) A2/O 工藝的厭氧、缺氧環(huán)境倒置過來，污泥回流比一般大于常規(guī) A2/O工藝，其脫氮除磷效果則更佳。其主要原因：一是缺氧區(qū)首位工藝首端，反硝化可以優(yōu)先獲得碳源；二是污泥回流比大;且全部回流污泥經(jīng)歷了完整的厭氧（釋磷）=-好氧（吸磷）過程，

11、排放的剩余污泥含磷量更高；三是缺氧區(qū)在前，消除了硝酸鹽的不利影響；四是厭氧池在好氧池之前，微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，其在厭氧條件下形成的吸磷動力可以得到充分的發(fā)揮。倒置 A2/O 工藝是根據(jù)我國污水水質(zhì)實際特點研究出的，由于該工藝的流程形式和規(guī)模要求與傳統(tǒng)法工藝更為接近，在老廠改造方面更具有推廣優(yōu)勢，因此常應(yīng)用于污水廠的改造。2 工程設(shè)計3.1 規(guī)模及水質(zhì)污水處理廠設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)見表 1。表 1 污水處理廠設(shè)計水質(zhì)3.2 工藝流程污水處理工藝流程如圖 1 所示。圖 1 倒置 A2/O 污水處理工藝流程來自市政管道的生活污水經(jīng)粗格柵進(jìn)入處理前端提升泵房的集水池，提升泵將污水提升至細(xì)格柵及

12、旋流沉砂池，去除主要生活垃圾和相對密度大于 1.0 的雜質(zhì)后，污水流入缺氧池，和大量好氧池回流混合液以及沉淀池回流的污泥混勻，進(jìn)行有機(jī)物的去除以及反硝化脫氮處理。隨后流經(jīng)厭氧池，進(jìn)一步去除有機(jī)物質(zhì)，完成聚磷菌釋磷，并貯備能量。厭氧池流出的廢水進(jìn)入曝氣好氧池內(nèi)，在此完成硝化反應(yīng)以及聚磷菌的過量吸磷，水中的有機(jī)物被活性污泥吸附氧化分解，部分轉(zhuǎn)化為新的微生物菌膠團(tuán)，并得到進(jìn)一步的分解。凈化后的廢水在平流沉淀池內(nèi)完成活性污泥與處理完的上清液的分離，污泥得到濃縮，排放剩余污泥的同時給生化工藝前端補(bǔ)充大量流失的活性微生物，最后澄清的處理水經(jīng)次氯酸鈉消毒，再次通過斜管沉淀后直接排放至水體。2.2 主要構(gòu)筑物

13、設(shè)計參數(shù)（1）粗格柵與進(jìn)水泵房。粗格柵與進(jìn)水泵房合建。圓形，內(nèi)徑 14.0m,池深 16.3m,粗格柵井設(shè)置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵除污機(jī) 2 臺，格柵渠道寬度 1.0m,柵條間隙 20mm,安裝角度為 84。進(jìn)水泵坑內(nèi)設(shè)潛污泵 4 臺，變頻調(diào)節(jié)，2 用 2 備，體積流量 1500m3h-1、揚程 20m、功率 110kW。（2）細(xì)格柵渠與旋流沉砂池。細(xì)格柵與旋流沉砂池合建。細(xì)格柵渠設(shè)置 2 臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，格柵寬度 1.2m,柵條間隙 3mm,過柵流速為 1.06ms-1,安裝角度為 60。旋流沉砂池共 2 座，反應(yīng)池直徑 3.65m、深 2.05m,池內(nèi)有效水深 3.7m,儲砂池深 1.7m,采

14、用羅茨風(fēng)機(jī)通過氣提抽砂。(3)缺氧池、好氧池 H 段、平流沉淀池、消毒渠及斜管沉淀池。生化處理段設(shè)計 BOD5 污泥負(fù)荷0.074kg-kg-1-d-1,污泥齡 20.4d。缺氧池與好氧池 n 段、平流沉淀池及斜管沉淀池合建。缺氧池平面尺寸為 58.0mx22.0m、深 6.7m,有效水深 6.3m,有效容積 7762m3。設(shè)計 MLSS 的質(zhì)量濃度 3500mg-L-1,HRT 為 2.66h。設(shè)低速推流器 4 臺，功率 4kW,葉輪直徑 2.5m、轉(zhuǎn)速 34r-min-1;設(shè)內(nèi)回流泵 4 臺，流量體積為 2340m3-h-1,揚程 1.3m,功率 15kW,可變頻調(diào)節(jié)。好氧池 n 段平面尺

15、寸為 58.0mx20.0m、深 6.5m,有效水深 6.0m,設(shè)計污泥質(zhì)量濃度為有效容積7762m3,設(shè)計 MLSS 的質(zhì)量濃度 3500mgL-1,HRT 為 2.30h。平流沉淀池分 2 組 4 格， 單格平面尺寸為 56.0mX14.0m,池深 5.0m,有效水深 4.5m,設(shè)計表面負(fù)荷為 0.83m3-m-2h-1。內(nèi)設(shè)低速推流器 4 臺，功率 4kW,葉輪直徑 2.5m、轉(zhuǎn)速 34r-min-1。次氯酸鈉消毒渠分為 4 格，單格平面尺寸為 14.0mx1.0m,池深 5.0m,有效水深 4.0m,設(shè)計流量為1.0m3s-1。斜管沉淀池分 2 組 4 格，單格平面尺寸為 13.0mX

16、8.0m,池深 5.0m,有效水深 4.25m,設(shè)計表面負(fù)荷為 7.01m3m-2h-1。(4)厭氧池。與好氧池 I 段合建(即原 CAST 池改建為厭氧池與好氧 I 段)，共 2 組 4 座池。厭氧池單座平面尺寸為 22.0mx8.95m,池深 6.8m,有效水深 5.8m。單座池內(nèi)設(shè)攪拌器 2 臺，功率4.9kW。厭氧池設(shè)計 MLSS 的質(zhì)量濃度為 3500mg-L-1,HRT 為 1.57h。好氧池 I 段單座平面尺寸為 33.0mx22.0m,池深 6.8m,有效水深 5.8m。單座池內(nèi)設(shè)攪拌器 2 臺,功率為 13.8kW。好氧池池 I 段設(shè)計 MLSS 的質(zhì)量濃度 3500mgL-

17、1,HRT 為 5.77h。(5)鼓風(fēng)機(jī)房。1 座，平面尺寸為 18.0mX8.1m,高為 6.0m,供氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))為 220m3-min-1。風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍 40%100%,供氣風(fēng)壓 166.6kPa。設(shè) 3 臺多級離心鼓風(fēng)機(jī)，變頻調(diào)節(jié)， 設(shè)計為2用1備， 功率為200kW,進(jìn)口風(fēng)量為110m3min-1,出口風(fēng)壓為68.6kPa,轉(zhuǎn)速為3200rmin-1。(6)貯泥池。1 座，平面尺寸為 10.0mx10.0m,地下式，深 4.8m,有效容積為 350m3。(7)污泥脫水間。1 座，平面尺寸為 27.0mX9.0m,高 6.0m,內(nèi)設(shè)帶寬 2.0m 帶式污泥濃縮壓濾脫水系統(tǒng)及絮凝劑投加

18、系統(tǒng)各 2 套。3 運行效果3.1 運行參數(shù)污水廠改擴(kuò)建工程試運行期間，平均處理水量為 46ktd-1,生化池內(nèi)污泥的質(zhì)量濃度保持在 25003000mgL-1。污泥沉降比 12%20%,曝氣池 DO 的質(zhì)量濃度控制在 12mgL-1,污泥內(nèi)回流比100%,外回流比為50%,生化處理段總HRT達(dá)18h,脫水污泥產(chǎn)生量約20t-d-1,實際污泥齡約為25d。3.2 運行水質(zhì)污水廠于 2009 年 9 月 29 日開始通水調(diào)試，利用一期工程運行的良好基礎(chǔ)，改擴(kuò)建工程很快完成污泥的培養(yǎng)，11 月 13 日，通過環(huán)保局的試運行審批，試運行期間，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到 GB18918-2002的一級 B 排放標(biāo)準(zhǔn)。主要監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)如表 2 所列。表 2 污水處理廠試運行期間水質(zhì)3.3 經(jīng)濟(jì)分析污水處理廠一期工程投資 5200 萬元，二期改擴(kuò)建工程投資 6508 萬元，總處理水量為70ktd-1,污水處理