改良A2O工艺污水脱氮除磷工艺运行分析秦玮

第47卷第11期辽宁化工Vol.47，No.112018年11月LiaoningChemicalIndustryNovember，2018基金项目：安徽省科技攻关项目，项目号：1604a0702044。收稿日期：2018-08-16作者简介：秦玮（1989-），女，助理工程师，硕士，安徽宣城人，2016年毕业于安徽农业大学，研究方向：水处理理论与技术。通讯作者：程寒飞（1973-），男，教授级高工，水污染控制。改良A2O工艺污水脱氮除磷工艺运行分析秦玮1，程寒飞2（1.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥230036；2.中冶华天工程技术有限公司，安徽马鞍山243005）摘要：改良A2O工艺为当前应用较多的污水脱氮除磷工艺。本文基于工程应用实例主对某改良A2O工艺运行效果进行分析，结果表明该工艺对COD、氨氮具有较好的处理效果，出水平均值已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准；但处理低C/N生活污水时，TN去除效果则不够理想，总氮平均去除率仅为40.9%。关键词：改良A2O；脱氮；除磷；污水处理中图分类号：TQ085+.413文献标识码：A文章编号：1004-0935（2018）11-1110-03当前我国的江河湖泊污染依然严重，大部分湖泊依然存在水体富营养化的现象。水中的氮磷浓度过高是水体富营养化的主要原因。城市生活污水中的磷是水体中氮、磷元素的主要来源[1]。由于传统生物脱氮除磷工艺有着高成本，高耗能等缺点，并且处理低C/N比的废水需要投加大量含碳有机物，增加了运行成本[2-4]。国内外学者研究一些有着高效的脱氮除磷性能，低耗能，低产泥量，低运行成本的新型工艺[5-6]。其中改良A2O工艺通过预脱氮区及分段进水的设置，提高碳源在脱氮及除磷过程中分配的可操作性，我国大、中型城镇污水处理厂的建设和改造工程中得到广泛的应用。本文基于工程应用实例主对某改良A2O工艺运行效果进行分析，为该工艺的研究应用提供指导。1工艺流程与设计参数某厂污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。设计污水日处理规模10万t，分二期建设，一期工程日处理污水5万t，已于2008年建成投入运行。该污水处理厂采用预处理+改良A2O生物池+紫外线消毒工艺，如图1所示。改良A2O生物处理系统为该厂的处理工艺的核心，本厂一期建设改良A2O生化池2座，其相关设计参数如表1所示。释磷需要严格的厌氧环境[7-8]，经预处理后的污水分流进入预脱氮区，减小回流硝酸盐对厌氧释磷的影响，污水按比例分别进入预脱氮(脱硝)区、厌氧池和缺氧池，该比例决定原水碳源是否能实现优化分配，从而在有限的碳源下得到最佳的除磷脱氮效果。表1改A2O工艺设计参数参数数值单池设计流量/（m3·h-1）1041预脱氮池停留时间/h1.4厌氧池停留时间/h1.5缺氧池停留时间/h2.5好氧池停留时间/h6.2污泥龄/d13供氧量/（kg·O2·d-1）18640图1工艺流程运行期间进入预缺氧段的污水比例为10%-20%，进入厌氧段的进水比例为40%~60%，进入缺氧段比例为20%~50%。氨氮在好氧池内转化为硝酸盐，通过内回流将部分硝酸盐引入缺氧池进行反硝化脱氮。部分污泥经外回流至预脱硝区维持整个系统污泥浓度。2运行效果分析在连续1年的监测数据中，平均每月抽取1~2DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2018.11.012第47卷第11期秦玮,等：改良A2O工艺污水脱氮除磷工艺运行分析1111天数据，用以分析各污染物去除效果，结果如图2（a）-图2（d）所示。图2(a)、图2（b）、图2（c）、图2（d）分别反映了COD、TP、氨氮、TN的去除效果，图中的进水与出水指改良A2O系统（生化池）的进出水。可以看出该厂的改良A2O系统各项污染物去除效果已基本稳定。在本文所选时段，进水COD在68~212mg/L之间波动，平均值87.7mg/L，出水COD范围为4~40mg/L,平均13.9mg/L，平均去除率84.3%；（a）COD去除效果曲线（b）TP去除效果曲线（c）氨氮去除效果曲线（d）TN去除效果曲线图2各污染物去除效果进水TP为0.85~1.92mg/L，平均1.19mg/L，出水TP为0.06~0.87mg/L，平均0.35mg/L，平均去除率71%；进水氨氮范围为12.4~23.7mg/L，平均18.5mg/L，出水氨氮在1.12~3.05mg/L之间，平均2.2mg/L，平均去除率87.5%；进水TN在16.8~44.7mg/L之间，平均27.2mg/L，出水TN范围为9.4~19.8mg/L，平均15.6mg/L。该厂改良A2O工艺出水各污染物浓度全部达到该厂所执行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准（以下简称一级B标准），其中COD、氨氮、TP出水平均值已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准（以下简称一级A标准）,出水COD、氨氮对一级A标准的达标率为100%，出水TP仅有少数数据超出一级A标准规定的0.5mg/L。TN的去除效果不够理想，所选时段TN的平均去除率仅为40.9%。低碳源条件是造成本工艺脱氮效果较差的一个主要原因[9-10]。本工艺进水C/N仅为3.3，不能满足基本脱氮需求，同时生物除磷过程亦与脱氮过程存在碳源竞争问题，因此该今后仍需在碳源补充、碳源优化分配等方面做进一步研究。3结语本文基于某工程实例，详细介绍了某改良A2O工艺的设计与运行状况，指出了一些重要的设计、运行参数，并基于一年实际运行数据对该改良A2O的处理效果进行了分析。研究结果表明，所研究改良A2O系统对COD、氨氮、总磷具有稳定良好的污染物去除效果，出水平均值已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准，1112辽宁化工2018年11月而由于低碳源的影响，TN的去除效果不够理想，平均去除率仅为40.9%。今后仍需在碳源补充、碳源优化分配等方面做进一步研究。参考文献：[1]池素玮.城市污水处理厂氮磷达标排放新方法的研究[J].给水排水,2008,S1(34):170-173.[2]田宇,张偶正.生物脱氮除磷机理及工艺研究[J].给水排水,2014,S1(40):202-205.[3]刘洪波，李卓，等.传统生物脱氮除磷工艺与反硝化除磷工艺对比[J].工艺用水与废水，2006，37（6）:4-7.[4]曹贵华,黄勇,潘杨.常规生物脱氮除磷工艺中问题及对策[J].水处理技术,2009,35(3):102-106.[5]郝晓地，等.可持续除磷脱氮BCFSR工艺[J].给水排水,2002,28(9):7-9.[6]操家顺,杨雪冬,MarkVanLoosdrecht.BCFS-生物除磷新工艺[J].中国给排水,2002,18(3):23-26.[7]HeshamAEL,QiR,YangM.ComparisonofbacterialcommunitystructuresintwosystemsofasewagetreatmentplantusingPCR-DGGEanalysis[J].JournalofEnvironmentalScience,2011,23(12):2049-2054.[8]MesquitaD.P.,AmaralA.L.,LealC.,etal..Monitoringintracellularpolyphosphateaccumulationinenhancedbiologicalphosphorusremovalsystemsbyquantitativeimageanalysis[J].WaterScienceandTechnology,2014,69(11):315-2323.[9]WangYY,GengJJ,RenZJ,etal.EffectofCOD/NandCOD/PratiosonthePHAtransformationanddynamicsofmicrobialcommunitystructureinadenitrifyingphosphorusremovalprocess[J].JCTB.2013,88(7):1228-1236.[10]熊鸿斌，夏晓宇，王玉芳，李耀耀.低C/N值城市污水处理厂出水达标的运行条件优化[J].中国给水排水,2013,29(1):92-95.AnalysisonRunningEffectofModifiedA2OProcessforNitrogenandPhosphorusRemovalofSewageQINWei1,CHENGHan-fei2（1.CollegeofResourceandEnvironment,AnhuiAgricultureUniversity,AnhuiHefei230036,China；2.HuatianEngineering&TechnologyCorporation,MCC,AnhuiMa'anshan243005,China）Abstract:ThemodifiedA2Oprocessisapopularprocessforwastewatertreatment.Inthispaper,theefficiencyofA2Oprocesswasstudiedbasedontherunningconditionofarealwastewatertreatmentplant.TheresultsshowedthatCOD,NH3-N,andTPwereremovedwellbyA2O.TheeffluentconcentrationsofthosecontaminantscanmeettherequirementsofAlevelof“Dischargestandardofpollutantsformunicipalwastewatertreatmentplant”.However,thisprocessisinefficientonTNreduction;theTNwasremovedjustat40.9%.Keywords:modifiedA2Oprocess;denitrification;phosphorusremoval;wastewatertreatment（上接第1109页）参考文献：［1］杨成林，刘天甲.液化石油气成分简述与分析[J].中国化工贸易，2016，8(10).［2］BrettP.Goldhammer,ThomasW.Yeung,杨永泰.催化裂化和其他非常规工艺生产丙烯技术进展[J].中外能源，2010，15(4):64-68.［3］迟姚玲，李术元，岳长涛.页岩油加工和利用的研究进展[J].现代化工，2005（S1）.StudyonReplacingLPGandFuelOilWithNaturalGasasPlantFuelYANYu-lin,JIANGJie（ShaleOilPlantofFushunMiningGroupCo.,Ltd.,LiaoningFushun113115,China）Abstract:ThisunitadoptsATPprocesstoconductdrydistillationofoilshale.AfterbeingprocessedbyATPunit,theoilshalecanproducefueloil,naphtha,offgas,etc.Duringthedistillation,itisnecessarytoignitesomeauxiliarysafetydeviceswithLPG,suchaslowpressureflare,mainflareandsoon.WhentheATPprocessorisstarted,itisrequiredtostarttheburnerstomakeheatcompensationsoastowarmitup.Th