简析重庆永川城市生活污水处理厂调试过程中的问题及对策

摘 要：城市生活污水处理厂的处理效果受诸多因素影响，本文总结了重庆市永川区城市生活污水处理厂（A2O一体化氧化沟工艺）调试中出现的问题，并逐个分析了温度、BOD5负荷、水量、曝气量、除磷剂用量等五个因素对污水处理效果的影响，并提出了相应的对策。

关键词：城市污水处理厂；低负荷；除磷剂；曝气量

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)01-0036-04

1 引 言

污水处理厂作为环境保护的重要市政设施，在污染治理、保护环境中发挥了巨大的作用。自上世纪80 年代以来，随着水污染问题的日趋严重，城市污水处理厂的建设有了较快发展。然而已建成的城市污水处理厂在实际投产运营过程中仍然存在问题。本文以某污水处理厂为例，总结了该厂工艺运行过程中遇到的一些常见问题并提出了相应的对策。

2 重庆市永川区污水处理厂工艺介绍

重庆市永川区污水厂采用A2O一体化氧化沟工艺，设计处理量为60000吨/天，整个处理系统由两组独立的A2O一体化氧化沟组成。A2O一体化氧化沟工艺有明显的厌氧、缺氧、好氧工艺段,是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成ADP，即：

ATP+H2OADP+H3PO4+能量

这样，有助于聚磷菌在耗氧条件下过剩摄取H3PO4。缺氧条件下硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，被还原为氮气（N2）和成为细胞的组成部分,得以去除。好氧条件下，一方面水中的有机氮和氨态氮在O2的作用下转化为硝酸氮和成为细胞的组成部分，得以去除，另一方面聚磷菌进行有氧呼吸，不断地氧化分解其体内储存的有机物，同时不断地通过主动运输的方式，从外部环境向其体内摄取有机物，由于氧化分解，又不断地放出能量，能量为ADP所收获，并结合H3PO4而合成ATP（三磷酸腺苷），即：

ADP+H3PO4+能量ATP+H2O

除一小部分是聚磷菌分解其体内聚磷菌盐而取得的外，大部分是聚磷菌利用能量，在透膜酶的催化作用下，通过主动运输的方式从外部将环境中的H3PO4摄入体内的，摄入的H3PO4一部分用于合成ATP，另一部分则用于合成聚磷酸盐，完成磷的过剩摄取，去除水中总磷。[1]它具有处理效果稳定,节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多；工程调整不方便。[2]

3 存在问题及对策

3.1 低温运行

温度对微生物的生物活性有着决定性的影响，污水处理中的微生物绝大部分适宜生长在20～35℃的环境中。在适宜的温度范围内，温度越高，微生物的活性越强，处理效果也越好；反之，温度越低，生物活性就越差。因此生物处理系统夏季较冬季的处理效率要高[3]。如表1所示，为某污水处理厂在不同季节的水处理效果。

由表1可知，温度对各项指标的去除效果有一定的影响。其中温度对TN的去除影响最大，因为TN主要是靠微生物的反硝化去除。调试运行中，调整曝气，控制曝气池中溶解氧在1.0左右；提高混合液（MLSS）浓度有效的提高了指标的去除率。另外，延长反硝化时间将会提高TN的去除率[4]。适当的增加化学除磷剂投放量，可以提高TP的去除率[5]。

3.2 低负荷运行

调试过程中遇到污泥负荷过低的情况，体现在进水BOD5值低，微生物生长缺乏炭源，C：N、C：P比值不合理，造成出水水质不达标。解决方案：调节进水流量，增长水力停留时间；减少沉砂池运行时间，提高生物池进水BOD5值；控制曝气量，因为低负荷下曝气过量会导致聚磷菌细胞内的聚β- 羟基丁酸(PHB)含量下降,导致磷的吸收速率和吸磷量下降[6]；保证进水连续，避免微生物在听进水后厌氧分解,损耗有机物。

3.3 低水量运行

污水处理厂在建设投产后因为配套管网建设不合理等因素造成进水水量偏低或间歇进水，低水量运行对污水处理厂运行造成严重的影响：一方面延长污水在生物池的水力停留时间，导致曝气过量，污泥结构松散，影响出水水质；另一方面增长污水在二沉池的水力停留时间，由于二沉池有大量活性污泥，耗氧速度快，二沉池很快进入厌氧环境，大量的PO盐释放进入水体，从而失去除磷效果。

图2为出水在投加除磷剂后TP随时间的变化。可以看出水中TP的浓度在0.5小时后与时间成正比的。这可以证明如果二沉池污泥停留时间过长会影响工艺除磷效果。

解决方案：加大管网维护力度，加快次级管网建设，增大污水的收集率，保证进水水量符合工艺设计要求；控制污泥回流，缩短污泥在二层池的停留时间。

3.4 除磷剂的使用

污水处理厂在运行过程中，进水呈现低碳、高氮磷的特性，传统的活性污泥法往往无法同时兼顾脱氮和除磷。如果要维持高效脱氮，则不能达到高效除磷的目的，而且磷的去除效果受碳源、污泥龄、污泥回流比、回流污泥中溶解氧浓度等因素制约。运行过程中，为了兼顾脱氮除磷，会辅以化学除磷剂，使出水氮磷均达标排放[7，8]。但是，现在多数污水处理厂忽视了化学除磷对脱氮效果的影响。经试验，在化学除磷剂投加量不合理的情况下，会影响微生物的反硝化脱氮。图3、图4反应了添加除磷剂，对除水中TN含量的影响（图4中的脱氮速率值是对图3中的多项式对应点求导数得出）。

分析得出，化学除磷剂会影响微生物的活性，在运行过程中不能为了去除TP而盲目的投加化学除磷剂，要解决这个问题，应在工艺调试过程中进行小试，以得出最佳的化学除磷剂投加量。[9]

3.5 曝气量的控制

曝气供氧是活性污泥法处理污水过程中最关键的一个步骤，氧气在气水界面的传递受污水水质、水温、氧分压等因素影响。在污水处理厂运行时，供氧量应严格控制，供氧过低会对微生物的生理活性产生影响，使微好氧菌异常，导致污泥膨胀，影响出水水质；二曝气过量会导致有机污染物分解过快，从而是微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散，同样影响出水水质。而且供氧过高还会造成能源的浪费，提高污水处理成本。解决这个问题应分析多个方面因素，通过计算得出适合每座污水处理厂自己的曝气供氧方案。现在已有改良实例，通过改变传统工艺的传统曝气方式，以达到达标排放，节约能源[10,11]。

4 小 结

A2O工艺是污水处理工艺中较成熟的工艺，但也会受多方面条件影响和制约，包括水温、水量等客观因素，也包括自身管理等主观原因。只有在实际运行中总结和分析自身的情况，才会使工艺运行正常，实现达标排放。

参考文献：

［1］ 于玲红,陈岩峰,武海云,殷震育.北方中小城市污水处理厂工艺选择.内蒙古农业大学学报,2002,23(3):93~97.

[2] 张自杰.排水工程-下册(第四版).中国建筑工业出版社,2000,6:306~309,315~320 .

[3] 王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理.科学出版社,1997.

[4] 孙亚男,彭永臻,王伟.低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响.中国给水排水,2008,24(1):9~12.

[5] 段瑞文.化学辅助除磷在改良A2O工艺中的应用.中国给水排水,2005,20087,94~96.

[6] 毕学军,张波,丁曰堂,高廷耀.长期低负荷运行对污水生物除磷的影响,中国给水排水,2002,18(7):83~85.

[7] 陈乐荣,吴雪莉,陈粉珠.城市污水处理厂化学法辅助除磷的试验研究.《环境技术》,2004,(4):35~38.

[8] 侯宏娟,王洪洋,周琪.低碳,高氮磷城市污水的化学辅助除磷研究.中国给水排水,2007,(23)6:24~27.

[9] 边兴玉,王文超,张志斌,张华,陶俊杰,康兴生,郝春红,张健.化学辅助除磷工艺药剂投加量的优化研究.山东建筑大学学报,2007,(6):515~520.

[10] 张永.Carrousel氧化沟周琪曝气法的生产性试验研究.给水排水,2007,33(2):55~57.

[11] 王婧,李清彪,何宁,王远鹏,孙道华,邵文尧,陈翠雪,钱惠静.营养条件与间歇曝气方式对活性污泥累积聚-3-羟基丁酸酯的影响.现代化工,2007,27(5):45~48.