污水處理中的a2o工藝在工程中的設(shè)計(jì)實(shí)踐

1、<p>　　污水處理中的A2O工藝在工程中的設(shè)計(jì)實(shí)踐</p><p>　　摘要：本文結(jié)合設(shè)計(jì)要求處理水量為100000m3/d的城市生活污水處理廠，針對(duì)已運(yùn)行穩(wěn)定有效的A2O污水處理工藝，對(duì)城市生活污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要的分析，重點(diǎn)分析了A2O工藝生化池的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　關(guān) 鍵 詞：污水處理；A2O工藝；生化池設(shè)計(jì) </p><p>　　

2、Abstract：In this paper, combined with the design requirements of100000m3/d treatment of water for city sewage treatment plant, based on the stable and efficient operation of A2O sewage treatment process, the city sewage

3、treatment plant design are briefly analyzed, focusing on analysis of A2O process biochemical pool design. </p><p>　　Key words： Sewage treatment; A2O process; Biochemical pool design </p><p>　　中圖

4、分類號(hào)： U664文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào) </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的危機(jī)。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來了負(fù)面影響。本文結(jié)合設(shè)計(jì)要求處理水量為100000m3/d的城市生活污水處理廠，針對(duì)已運(yùn)行穩(wěn)定有效的A2O污水處理工藝，對(duì)

5、城市生活污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要的分析，重點(diǎn)分析了A2O工藝生化池的設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)根據(jù)生活污水來源和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)排放要求，如表1所示。 </p><p>　　表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) </p><p><b>　　工藝選擇及分析 </b></p><p><b>

6、;　　2.1 工藝選擇 </b></p><p>　　目前廢水的處理主要以生物處理為主，生化法與普通物化法、化學(xué)法相比較，有以下優(yōu)點(diǎn)：①處理工藝比較成熟；②處理效率高，BOD去除率一般可達(dá)95%以上；③處理成本低，運(yùn)行費(fèi)用少；④操作管理簡便。 </p><p>　　A2/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，對(duì)于有除磷脫氮要求的城市污水處理廠，傳統(tǒng)上往往考慮首選A2/0工藝，目前我國

7、城市污水處理廠大多都是A2/O工藝。． </p><p>　　其特點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水要求，人為創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)行條件，便可根據(jù)需要達(dá)到比較高的脫氮率。其特點(diǎn)是流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低；反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提

8、高了處理水水質(zhì)。 </p><p>　　A2/0工藝應(yīng)用較為廣泛，歷史較長，已積累有一定的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般可以獲得較好的除磷脫氮效果，出水水質(zhì)較穩(wěn)定。 </p><p>　　A2/0工藝有以下特點(diǎn)。 </p><p>　　（1）運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水質(zhì)量好。 </p><p>　?。?）處理構(gòu)筑物少，處理流程簡化。 </p>

9、;<p>　?。?）處理水量可調(diào)，可部分運(yùn)轉(zhuǎn)。 </p><p>　?。?）建設(shè)費(fèi)用少，自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行簡單，調(diào)度靈活。 </p><p>　?。?）節(jié)省占地面積。 </p><p>　?。?）可達(dá)到脫磷脫氮的目的。 </p><p>　　2.2工藝流程說明 </p><p>　　（1）節(jié)流溢流井。

10、節(jié)流溢流井用來調(diào)節(jié)、控制污水進(jìn)水流量，城市污水超量或事故應(yīng)急溢流。 </p><p>　　（2）粗格柵及污水提升泵房。生活污水排水進(jìn)入污水處理站前首先經(jīng)過格柵井，格柵井里設(shè)細(xì)格柵一臺(tái)，攔截漂浮物及懸浮物，充分保障后續(xù)提升設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 </p><p>　　（3）細(xì)格柵及旋流沉砂池。去除水質(zhì)中的泥沙等較大的懸浮物，保證后續(xù)生化處理的穩(wěn)定性。 </p><p>

11、　?。?）A2/0生化池。旋流沉砂池出水進(jìn)入A2/0生化池，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的生化處理，對(duì)污水進(jìn)行COD去除及脫氮除磷。A2/0生化池出水進(jìn)入二沉池進(jìn)行沉淀處理。 </p><p>　　（5）消毒池。徹底殺滅各種病原菌及大腸菌群。消毒采用ClO2殺菌器，殺菌效果好，運(yùn)行穩(wěn)定、安全。 </p><p>　?。?）污泥濃縮池。剩余污泥排入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。 </p><p>

12、;<b>　　生物化反應(yīng)池 </b></p><p>　　A2O工藝是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2O工藝于70年代由美國專家在厭氧－好氧除磷工藝（A/O）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能，可以針對(duì)現(xiàn)今污水特點(diǎn)（水體富營養(yǎng)化）進(jìn)行有效處理。 </p><p>　　該工藝在厭氧－好氧

13、除磷工藝（A/O）中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達(dá)到硝化脫氮的目的。 </p><p>　　圖1A2O工藝流程圖 </p><p>　　在厭氧池中，原污水及同步進(jìn)入的從二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機(jī)物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中BOD濃度下降；別外，NH3-－N，因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中NH

14、3-－N濃度下降，但NO3-－N含量沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-－N和NO2-－N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-－N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-－N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-－N濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也比較快的速度下降。 </p>&

15、lt;p>　　脫氮過程是各種形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為N2從水中脫除的過程。在好氧池中，污泥中的有機(jī)氮被細(xì)菌分解成氨，硝化作用使氨進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨（主要是依靠細(xì)菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝態(tài)氨進(jìn)行反硝化，硝態(tài)氨還原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷過程是使水中的磷轉(zhuǎn)移到活性污泥或生物膜上，而后通過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷細(xì)菌釋放出積儲(chǔ)的磷酸鹽；在好氧

16、池中聚磷細(xì)菌大量吸收并積儲(chǔ)溶解性磷化物中的磷合成ATP與聚磷酸鹽，而這一過程是依靠好氧菌――聚磷細(xì)菌。 </p><p>　　整個(gè)工藝的關(guān)鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機(jī)物，使反硝化脫氮得以充分進(jìn)行，有利于降低出水的硝酸氮，同時(shí)也可以解決利用微生物的內(nèi)源代謝物質(zhì)作為碳源的碳源不足問題，改善出水水質(zhì)。所以，A2O工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機(jī)配合

17、，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機(jī)物（CODNB）能被開環(huán)或斷鏈，使得N、P、有機(jī)碳被同時(shí)去除，并提高對(duì)CODNB 的去除效果。它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3－－N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。 </p><p>　　A2O工藝生化池設(shè)計(jì) </p><p>　　4.1

18、有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) </p><p>　　BOD5污泥負(fù)荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)；回流污泥濃度XR=8000 mg/L；污泥回流比R=80%；混合液懸浮固體濃度 X=4000 mg/L；混合液回流比R內(nèi)=133%。 </p><p><b>　　4.2反應(yīng)池容積 </b></p><p>　　1）厭氧池設(shè)計(jì)計(jì)算，取平均停流時(shí)

19、間1.8h，得：V厭＝9300m3；2）各段水利停流時(shí)間和容積比厭氧池：缺氧池：好氧池＝1：1：3，得：V好=27900m3。 </p><p>　　4.3校核氮磷負(fù)荷 </p><p>　　經(jīng)計(jì)算：1）好氧段總氮負(fù)荷=0.058＜0.05kgTN/(kgMLSS.d)，符合要求；2）厭氧段總磷負(fù)荷=0.017＜0.06kgTP/(kgMLSS.d)，符合要求。 </p>&

20、lt;p><b>　　4.4剩余污泥量 </b></p><p>　　取污泥增殖系數(shù)y＝0.6，污泥自身氧化率kd＝0.05，污泥齡θc＝15d，得：1）yobs=0.3429；2）計(jì)算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的污泥量Px=5527.5?/d；3）計(jì)算排除的以SS計(jì)污泥量Px（ss）=6909.4?/d。 </p><p><b>　　4.5反應(yīng)池尺寸

21、 </b></p><p>　　反應(yīng)池總體積V=46500m3，設(shè)反應(yīng)池3組，單組池容積 V單＝15500m3，有效水深 h＝4.0m，單組有效面積 S單＝3875m2。采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬 b＝7.0m，單組反應(yīng)池長度 L＝111m。校核：b/h=1.75，L/b=9.3，均滿足要求。取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高 H＝5.0 m。 </p><p>　　4.6反

22、應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算 </p><p>　?。?）進(jìn)水管。單組反應(yīng)池進(jìn)水管段計(jì)算流量 Q1=Q/4=0.1444m3/s，管道流速 v=0.8 m/s，管道過水?dāng)嗝娣e A= =0.1805?，管徑DN500mm。 </p><p>　?。?）回流污泥管。單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 Q內(nèi)=0.21m3/s，取回流污泥管管徑DN500mm。 </p><p>　　（3

23、）出水管。反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量為0.82 m3/s，管道流速 v＝0.8m/s，管道過水?dāng)嗝?A＝1.03?，取出水管徑DN1100mm。 </p><p>　　4.7曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)需氧量AOR。碳化需氧量為10553.8kg O2/d，硝化需氧量為8533.4kg O2/d，反硝化需氧量為949.6kg O2/d，總需氧量為18137.6kg O2/d

24、。 </p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)需氧量。采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。取氣壓調(diào)整系數(shù)為1，曝氣池內(nèi)平均溶解氧CL＝2mg/l,水中溶解氧Cs(20)=9.17mg/l，CS(25)=8.38mg/l，EA=18%。空氣擴(kuò)散氣出口處絕對(duì)壓強(qiáng)為1.385×105Pa，空氣離開好氧反應(yīng)池對(duì)氧的百分比17.54%，好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度為9.12mg/l，標(biāo)準(zhǔn)需氧量為331.61kg02/h，好氧反應(yīng)池平

25、均時(shí)供氣量為5542m3/h，好氧反應(yīng)池最大時(shí)供氣量為8202.2m3/h。 </p><p>　　（3）曝氣器數(shù)量計(jì)算（以單相反應(yīng)池計(jì)算）。按提供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量，曝氣器個(gè)數(shù)1386個(gè)，服務(wù)面積校核為0.92m2，符合要求。 </p><p>　　4.8厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算） </p><p>　　厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)

26、1臺(tái)，按5w/m3比容計(jì)。厭氧池有效容積為1120 m3，全混合池污水所需功率為5600w，則每臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)功率為1866w，查手冊(cè)選取600QJB2.2J。 </p><p>　　4.9缺氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計(jì)算） </p><p>　　缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將池分3格，每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，按5w/m3比容計(jì)。缺氧池有效容積為1120 m3，全混合池污水所需功率為5600w，則每臺(tái)潛

27、水?dāng)嚢铏C(jī)功率為1866w，查手冊(cè)選取600QJB2.2J。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　文章通過結(jié)合設(shè)計(jì)要求處理水量為100000m3/d的城市生活污水處理廠，對(duì)其采取A2O污水處理工藝，提出城市生活污水處理廠A2O工藝，重點(diǎn)分析了A2O工藝生化池的設(shè)計(jì)，以此為實(shí)例提出詳細(xì)設(shè)計(jì)思路，為同類工程提供參考借鑒。 </p>

28、<p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 林濤，張景禎．A2O工藝的概述及其原理[J]．水世界，2007，28（10）：118~119． </p><p>　　[2] 杜海星．A2O工藝常見問題及其解決方法[J]．市政給排水，2011，27（01）：31~33． </p><p>　　[3] 陳水龍．提高