常規(guī)AO工藝污泥回流工藝改造

———常規(guī)A/O工藝污泥回流工藝改造1、前言

隨著工業(yè)的進(jìn)展以及水資源的日益短缺，工業(yè)廢水的處理和回收利用越來越受到人們的重視，而工業(yè)廢水的處理方法中最常見的便是A/O工藝，即為活性污泥處理方法?；钚晕勰喾ㄊ抢萌斯び?xùn)化的微生物菌種去分解氧化污水中可生物降解的有機物，把它們從污水中分別出來，從而使污水得到凈化。有機物在富氧條件下，通過好氧微生物的代謝作用被分解氧化，從不穩(wěn)定的需要耗氧的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為不再需要耗氧的狀態(tài)，最終生成二氧化碳和水。A/O活性污泥法就是最典型的代表，這種工藝不但能夠在脫氮除磷的同時，去除污水中的有機物，凈化水體，而且操作簡潔，自動化程度高，運營的穩(wěn)定性好。因此在工業(yè)廢水處理中得到了非常廣泛的應(yīng)用。王宏剛等采納典型的A2/O串聯(lián)工藝，污泥負(fù)荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流50%～100%，后續(xù)輔以臭氧深度氧化處理，勝利實現(xiàn)了排放水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。李紅麗等采納A2/O2生物濾池工藝處理焦化廢水系統(tǒng)，待填料表面形成穩(wěn)定的生物膜后，COD去除率穩(wěn)定在80%以上，氨氮去除率也能穩(wěn)定在60%以上。

為了進(jìn)一步挖掘A/O工藝的潛力，掌握好污泥的回流方式和污泥活性的保留便是最關(guān)鍵的兩個因素?；钚晕勰嗟男阅茉诤艽蟪潭壬洗蛩懔讼到y(tǒng)的處理力量，合理地掌握污泥的回流不僅能最大限度地保留污泥的活性，而且能提高整個系統(tǒng)的承受負(fù)荷沖擊的力量。楊曉南等通過中試論證了回流比對COD的去除率影響不大，但是增加了氨氮和總氮的去除率，合理的回流比提高了系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度，當(dāng)回流比達(dá)到200%時，氨氮呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，總氮的去除與氨氮基本全都。劉志林等對A/O工藝進(jìn)行不斷調(diào)整，將硝化液回流量調(diào)至100%，污泥回流量調(diào)至400m3/h，通過延長水力停留時間，污泥齡長，使該工藝具有較強的抗負(fù)荷沖擊力量，出水NH3-N在0.5mg/L以下，COD在50mg/L以下。

2、原工藝流程

該工程主要采納氣浮、生化預(yù)處理、鐵碳微電解、絮凝沉淀、水解酸化、A/O工藝和深度處理工藝(臭氧高級氧化、反硝化、生物接觸氧化、ICB濾池)，處理精細(xì)化工廢水、農(nóng)藥廢水、磷酸鐵鋰廢水(也稱新能源廢水)、農(nóng)藥廢水和生活污水，該工藝流程見圖1。

3、流程的改造及新增的措施

3.1流程的改造

考慮到新能源廢水的氨氮、COD較低，且屬于無機廢水，無需進(jìn)行水解酸化和微電解分解，同時為了進(jìn)一步降低前期預(yù)處理系統(tǒng)的運行負(fù)荷，新能源廢水可直接進(jìn)入O/A工藝進(jìn)行處理即可達(dá)標(biāo)排放。詳細(xì)改造如下：

農(nóng)藥廢水、精化廢水仍保持原來的處理路徑，進(jìn)入調(diào)整池，泵入曝氣池，然后進(jìn)行后續(xù)的生化處理。新能源廢水和生活污水污染物濃度較低，不經(jīng)過前面預(yù)處理系統(tǒng)，直接進(jìn)HAF和預(yù)處理后的精化廢水匯合，做進(jìn)一步的生化處理，保證最終出水達(dá)標(biāo)外送。

3.2污泥分區(qū)回流

在原排泥管線的基礎(chǔ)上，增加或變更多根污泥回流管線：

(1)原二沉池污泥回流至HAF池改為回流至FSBBR池，做到好氧菌仍回流至好氧池。

原設(shè)計將二沉池的活性污泥回流至HAF中，導(dǎo)致回流的好氧菌大都因不適應(yīng)缺氧的環(huán)境而丟失活性，氨氮、COD的去除率大大降低。經(jīng)過(1)的改造后，好氧菌與厭氧菌分區(qū)回流，即二沉池中的好氧菌仍回流至好氧池(FSBBR池)，相像的生存環(huán)境也最大限度地保留了菌種的活性，加上適當(dāng)?shù)幕亓鞅鹊恼莆?，使氨氮、COD的去除率大大提升。

(2)增加污泥池去往調(diào)整池和FSBBR池、二沉池去往調(diào)整池的污泥回流管線。

原先的污泥回流管線比較單一，除了(1)中提到的錯誤的回流方式，僅僅做到了豎流沉淀池1去往調(diào)整池的污泥回流。正由于過多的活性污泥被排出系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)最終無法承受來自前段工序水質(zhì)和負(fù)荷的雙向沖擊。該裝置自建成至改造前，調(diào)試了一年多的時間，系統(tǒng)排水的氨氮、COD、總氮數(shù)據(jù)波動極大，消失峰值時，系統(tǒng)幾乎完全失去了去除氨氮和總氮的力量，水質(zhì)超過外排標(biāo)準(zhǔn)達(dá)數(shù)五倍以上。

增加(2)中的三根泥管主要是為了增加整個系統(tǒng)應(yīng)對來自前段工序水質(zhì)和負(fù)荷雙向抗沖擊的力量，即來水一旦發(fā)生負(fù)荷沖擊或含有微量的硫等有毒有害物質(zhì)，致使前段預(yù)處理系統(tǒng)中的活性污泥部分失活，則可通過這三根泥管做到將后段未受沖擊的活性污泥回流至前段系統(tǒng)再利用，以盡快恢復(fù)預(yù)處理系統(tǒng)的性能，維持整個裝置排水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)外送。

(3)增加調(diào)整池去往FSBBR池的超越管線。

在來水氨氮、COD負(fù)荷較低的狀況下，為避開后段A/O系統(tǒng)因養(yǎng)分原匱乏而消失處理力量衰減的狀況，增設(shè)(3)中的超越管線，意在將調(diào)整池中的氨氮、COD等養(yǎng)分源部分補給至后段A/O系統(tǒng)，以維持整個系統(tǒng)在低負(fù)荷的狀況下保留污泥活性，平穩(wěn)運行。

經(jīng)過上述三項技改措施，不僅降低了前段預(yù)處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷，多根污泥回流管線也使系統(tǒng)能應(yīng)對不同負(fù)荷和水質(zhì)下的雙向沖擊，而且通過后續(xù)的調(diào)試工作以及排水水質(zhì)也進(jìn)一步證明，回流的活性污泥性能良好，菌種的活性也得到了最大限度的保留。

改造后新的工藝流程圖繪制如圖2。

4、結(jié)果與爭論

為了進(jìn)一步證明上述三項技改措施的效果，對于改造前后，我們分別采集了大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，包括中間的水解酸化池以及總排口的外排水，類比的項目包括氨氮、COD及總氮。

4.1改造措施對水解酸化池出水氨氮和COD的影響

水解酸化池(ECHAP)作為一個中間水池，池內(nèi)填充FSB多孔礦物質(zhì)填料，填料作為微生物的載體，可以固定和截留大量的微生物，池內(nèi)進(jìn)行微曝氣，使整個池內(nèi)形成一種兼氧的狀態(tài)，兼氧菌作為優(yōu)勢菌群，可以對水中的大分子難降解的有機物進(jìn)行分解。ECHAP不僅可以起到傳統(tǒng)調(diào)整池調(diào)整水質(zhì)均衡水量的作用，而且豐富的微生物菌群可以對廢水起到預(yù)降解的作用，改善了后段系統(tǒng)的工作環(huán)境，使各個構(gòu)筑物都能起到更好的作用。由此可見，ECHAP在整個系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，它的出水水質(zhì)的優(yōu)劣很大程度上影響了整個系統(tǒng)的處理力量以及總排口排水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)與否。

4.2改造措施對系統(tǒng)排水氨氮和COD的影響

本系統(tǒng)的外排水是排至園區(qū)內(nèi)一個集中處理的污水站，外排的水質(zhì)也有著嚴(yán)格的執(zhí)行范圍：氨氮30mg/L，總氮60mg/L，COD300mg/L。為了進(jìn)一步驗證上述技改措施的效果，也為了確保外排水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放，我們同樣采集了改造前后為期15天的系統(tǒng)總排口排水水樣，通過儀器分析得到氨氮和COD的數(shù)值，繪制成系統(tǒng)排水水質(zhì)趨勢圖，系統(tǒng)排水氨氮由原來的大于100mg/L降至5mg/L以下，優(yōu)于園區(qū)污水站的收水標(biāo)準(zhǔn)，且來水水質(zhì)的波動也并未引起排口氨氮的大幅度波動，出水COD的值也更加穩(wěn)定，基本在200mg/L以內(nèi)，也滿意園區(qū)污水站的收水標(biāo)準(zhǔn)。

5、結(jié)語

通過上述工程實例的改造，我們了解到污泥回流的環(huán)境至關(guān)重要，相像的生存環(huán)境能最大限度地保留活性污泥的處理活性，反之菌種則可能因無法適應(yīng)新的環(huán)境而消失失活的現(xiàn)象，即系統(tǒng)失去原本的處理力量。經(jīng)過上述一系列的改造，原本調(diào)試一年多排水不達(dá)標(biāo)的狀況在一個月內(nèi)恢復(fù)正常，系統(tǒng)排水的氨氮、總氮、COD均滿意園區(qū)污水站的收水標(biāo)準(zhǔn)。

1、前言

隨著工業(yè)的進(jìn)展以及水資源的日益短缺，工業(yè)廢水的處理和回收利用越來越受到人們的重視，而工業(yè)廢水的處理方法中最常見的便是A/O工藝，即為活性污泥處理方法。活性污泥法是利用人工訓(xùn)化的微生物菌種去分解氧化污水中可生物降解的有機物，把它們從污水中分別出來，從而使污水得到凈化。有機物在富氧條件下，通過好氧微生物的代謝作用被分解氧化，從不穩(wěn)定的需要耗氧的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為不再需要耗氧的狀態(tài)，最終生成二氧化碳和水。A/O活性污泥法就是最典型的代表，這種工藝不但能夠在脫氮除磷的同時，去除污水中的有機物，凈化水體，而且操作簡潔，自動化程度高，運營的穩(wěn)定性好。因此在工業(yè)廢水處理中得到了非常廣泛的應(yīng)用。王宏剛等采納典型的A2/O串聯(lián)工藝，污泥負(fù)荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流50%～100%，后續(xù)輔以臭氧深度氧化處理，勝利實現(xiàn)了排放水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)。李紅麗等采納A2/O2生物濾池工藝處理焦化廢水系統(tǒng)，待填料表面形成穩(wěn)定的生物膜后，COD去除率穩(wěn)定在80%以上，氨氮去除率也能穩(wěn)定在60%以上。

為了進(jìn)一步挖掘A/O工藝的潛力，掌握好污泥的回流方式和污泥活性的保留便是最關(guān)鍵的兩個因素?；钚晕勰嗟男阅茉诤艽蟪潭壬洗蛩懔讼到y(tǒng)的處理力量，合理地掌握污泥的回流不僅能最大限度地保留污泥的活性，而且能提高整個系統(tǒng)的承受負(fù)荷沖擊的力量。楊曉南等通過中試論證了回流比對COD的去除率影響不大，但是增加了氨氮和總氮的去除率，合理的回流比提高了系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度，當(dāng)回流比達(dá)到200%時，氨氮呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，總氮的去除與氨氮基本全都。劉志林等對A/O工藝進(jìn)行不斷調(diào)整，將硝化液回流量調(diào)至100%，污泥回流量調(diào)至400m3/h，通過延長水力停留時間，污泥齡長，使該工藝具有較強的抗負(fù)荷沖擊力量，出水NH3-N在0.5mg/L以下，COD在50mg/L以下。

2、原工藝流程

該工程主要采納氣浮、生化預(yù)處理、鐵碳微電解、絮凝沉淀、水解酸化、A/O工藝和深度處理工藝(臭氧高級氧化、反硝化、生物接觸氧化、ICB濾池)，處理精細(xì)化工廢水、農(nóng)藥廢水、磷酸鐵鋰廢水(也稱新能源廢水)、農(nóng)藥廢水和生活污水，該工藝流程見圖1。

3、流程的改造及新增的措施

3.1流程的改造

考慮到新能源廢水的氨氮、COD較低，且屬于無機廢水，無需進(jìn)行水解酸化和微電解分解，同時為了進(jìn)一步降低前期預(yù)處理系統(tǒng)的運行負(fù)荷，新能源廢水可直接進(jìn)入O/A工藝進(jìn)行處理即可達(dá)標(biāo)排放。詳細(xì)改造如下：

農(nóng)藥廢水、精化廢水仍保持原來的處理路徑，進(jìn)入調(diào)整池，泵入曝氣池，然后進(jìn)行后續(xù)的生化處理。新能源廢水和生活污水污染物濃度較低，不經(jīng)過前面預(yù)處理系統(tǒng)，直接進(jìn)HAF和預(yù)處理后的精化廢水匯合，做進(jìn)一步的生化處理，保證最終出水達(dá)標(biāo)外送。

3.2污泥分區(qū)回流

在原排泥管線的基礎(chǔ)上，增加或變更多根污泥回流管線：

(1)原二沉池污泥回流至HAF池改為回流至FSBBR池，做到好氧菌仍回流至好氧池。

原設(shè)計將二沉池的活性污泥回流至HAF中，導(dǎo)致回流的好氧菌大都因不適應(yīng)缺氧的環(huán)境而丟失活性，氨氮、COD的去除率大大降低。經(jīng)過(1)的改造后，好氧菌與厭氧菌分區(qū)回流，即二沉池中的好氧菌仍回流至好氧池(FSBBR池)，相像的生存環(huán)境也最大限度地保留了菌種的活性，加上適當(dāng)?shù)幕亓鞅鹊恼莆?，使氨氮、COD的去除率大大提升。

(2)增加污泥池去往調(diào)整池和FSBBR池、二沉池去往調(diào)整池的污泥回流管線。

原先的污泥回流管線比較單一，除了(1)中提到的錯誤的回流方式，僅僅做到了豎流沉淀池1去往調(diào)整池的污泥回流。正由于過多的活性污泥被排出系統(tǒng)，導(dǎo)致系統(tǒng)最終無法承受來自前段工序水質(zhì)和負(fù)荷的雙向沖擊。該裝置自建成至改造前，調(diào)試了一年多的時間，系統(tǒng)排水的氨氮、COD、總氮數(shù)據(jù)波動極大，消失峰值時，系統(tǒng)幾乎完全失去了去除氨氮和總氮的力量，水質(zhì)超過外排標(biāo)準(zhǔn)達(dá)數(shù)五倍以上。

增加(2)中的三根泥管主要是為了增加整個系統(tǒng)應(yīng)對來自前段工序水質(zhì)和負(fù)荷雙向抗沖擊的力量，即來水一旦發(fā)生負(fù)荷沖擊或含有微量的硫等有毒有害物質(zhì)，致使前段預(yù)處理系統(tǒng)中的活性污泥部分失活，則可通過這三根泥管做到將后段未受沖擊的活性污泥回流至前段系統(tǒng)再利用，以盡快恢復(fù)預(yù)處理系統(tǒng)的性能，維持整個裝置排水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)外送。

(3)增加調(diào)整池去往FSBBR池的超越管線。

在來水氨氮、COD負(fù)荷較低的狀況下，為避開后段A/O系統(tǒng)因養(yǎng)分原匱乏而消失處理力量衰減的狀況，增設(shè)(3)中的超越管線，意在將調(diào)整池中的氨氮、COD等養(yǎng)分源部分補給至后段A/O系統(tǒng)，以維持整個系統(tǒng)在低負(fù)荷的狀況下保留污泥活性，平穩(wěn)運行。

經(jīng)過上述三項技改措施，不僅降低了前段預(yù)處理系統(tǒng)的處理負(fù)荷，多根污泥回流管線也使系統(tǒng)能應(yīng)對不同負(fù)荷和水質(zhì)下的雙向沖擊，而且通過后續(xù)的調(diào)試工作以及排水水質(zhì)也進(jìn)一步證明，回流的活性污泥性能良好，菌種的活性也得到了最大限度的保留。

改造后新的工藝流程圖繪制如圖2。

4、結(jié)果與爭論

為了進(jìn)一步證明上述三項技改措施的效果，對于改造前后，我們分別采集了大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，包括中間的水解酸化池以及總排口的外排水，類比的項目包括氨氮、COD及總氮。

4.1改造措施對水解酸化池出水氨氮和COD的影響

水解酸化池(ECHAP)作為一個中間水池，池內(nèi)填充FSB多孔礦物質(zhì)填料，填料作為微生物的載體，可以固定和截留大量的微生物，池內(nèi)進(jìn)行微曝氣，使整個池內(nèi)形成一種兼氧的狀態(tài)，兼氧菌作為優(yōu)勢菌群，可以對水中的大分子難降解的有機物進(jìn)行分解。ECHAP不僅可以起到傳統(tǒng)調(diào)整池調(diào)整水質(zhì)均衡水量的作用，而且豐富的微生物菌群