郭瑞卿，張新士，張向鋒

（河南永銀化工實業(yè)有限公司，河南　舞陽　462400）

調(diào)節(jié)池預(yù)曝氣對一體化AO裝置運行效果的改善

郭瑞卿，張新士，張向鋒

（河南永銀化工實業(yè)有限公司，河南舞陽462400）

針對河南永銀化工實業(yè)有限公司生活污水處理系統(tǒng)一體化AO裝置出水不能滿足地方環(huán)保要求的問題，對其調(diào)節(jié)池進行了間歇預(yù)曝氣技術(shù)改造。通過改造，改善了一體化AO裝置的運行效果，提高了出水水質(zhì)，使出水CODCr、NH3-N能夠達到排放指標的要求。

調(diào)節(jié)池；預(yù)曝氣；一體化AO裝置

河南永銀化工實業(yè)有限公司是主要以生產(chǎn)燒堿與PVC為主的化工企業(yè)。在生產(chǎn)過程中，公司生活辦公區(qū)及生產(chǎn)廠區(qū)產(chǎn)生的生活污水經(jīng)生活污水管道收集后進入廠區(qū)污水處理裝置采用生化法進行單獨處理，處理工藝采用AO（缺氧/好氧）法，其出水指標按GB 8978—1996《污水綜合排放標準》一級標準進行設(shè)計。從AO工藝的實際運行結(jié)果來看，出水水質(zhì)滿足設(shè)計要求。由于該公司處于淮河流域上游，地方環(huán)保部門制定了較為嚴格的廢水排放標準，要求處理后的外排水CODCr的質(zhì)量濃度小于40 mg/L、NH3-N的質(zhì)量濃度小于4 mg/L，原污水處理裝置處理后的出水標準已不能滿足此要求。為確保出水達到地方環(huán)保要求，不對企業(yè)安全生產(chǎn)帶來負面影響，該公司充分利用原有處理裝置和構(gòu)筑物，對處理工藝進行了調(diào)節(jié)池預(yù)曝氣的技術(shù)改造。通過改造，改善了一體化AO裝置的運行效果，使出水達到了排放要求。

1　設(shè)計規(guī)模及進、出水水質(zhì)

1.1設(shè)計規(guī)模

改造前生活污水處理單元設(shè)計規(guī)模為480 m3/ d，每小時處理水量20 m3，每天運行24 h，進水方式為連續(xù)進水。目前由于生活污水實際進水量較小，處理過程中采用間歇運行方式，間歇運行時每小時處理水量約18 m3，運行時間約8 h左右，進水處理完后，一體化AO裝置停運，此時生活調(diào)節(jié)池仍繼續(xù)進水，當生活調(diào)節(jié)池液位達到上限時，重新啟動系統(tǒng)開始處理。

1.2設(shè)計出水水質(zhì)

改造前設(shè)計出水質(zhì)按照GB 8978—1996一級標準的要求執(zhí)行，現(xiàn)要求處理后的外排水CODCr的質(zhì)量濃度小于40 mg/L、NH3-N的質(zhì)量濃度小于4 mg/L。

2　原處理工藝及流程說明

生活污水處理裝置采用AO處理工藝，AO工藝用于城市污水及某些工業(yè)廢水處理生物脫氮效果較好［1］，主要生物反應(yīng)器為一體化AO罐。廠區(qū)排放的生活污水通過各級化糞池處理后首先進入格柵井截留大塊雜物和漂浮物，經(jīng)過格柵后的污水自流進入沉砂池，在沉砂池中進行沉砂處理，沉砂池出水通過自流進入調(diào)節(jié)池；污水在調(diào)節(jié)池中進行水質(zhì)、水量的均衡調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池的污水由一級提升泵提升進入一體化AO設(shè)備；一體化AO設(shè)備的主要作用是去除水中的CODCr、BOD5，并進行脫氮除磷過程。絕大部分CODCr、BOD5在此進行降解，氮、磷也在此得到去除。通過鼓風(fēng)機向一體化AO設(shè)備的二級罐和三級罐中通入壓縮空氣，進行攪拌和供氧；在一體化AO設(shè)備的三級罐中設(shè)置硝化液回流泵，將在硝化階段產(chǎn)生的硝化液回流至一級罐中（缺氧段）以強化脫氮效果；一體化AO設(shè)備出水自流進入沉淀池，沉淀池上清液通過三角堰進入消毒池；在消毒池中投加次氯酸鈉進行消毒，處理后自流至廠區(qū)排放水池；一體化AO設(shè)備產(chǎn)生的污泥隨出水進入沉淀池，并在其中進行濃縮。濃縮后的污泥通過壓力排泥進入沉砂池。沉砂池中污泥泵將砂及污泥泵入綜合污泥池，進行后續(xù)脫水處理。

3　改造前出水指標

改造前，生活污水按照設(shè)計處理工藝進行處理，其處理后的出水水質(zhì)見表1。

表1　生活污水處理裝置出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果Tab.1　Qua1ity of eff1uent water from domestic sewage treatment device

從表1可知，生活污水采用一體化AO裝置進行處理，出水指標可達到GB 8978—1996一級標準的排放要求，但是不能滿足地方環(huán)保部門對CODCr、NH3-N等污染因子的排放要求。

4　調(diào)節(jié)池的技術(shù)改造

4.1改造的具體措施

一體化AO罐為玻璃鋼成型設(shè)備，對其升級改造的空間不大，如僅對AO處理工藝進行優(yōu)化，限于AO處理工藝的局限性，CODCr、NH3-N的去除率無法進一步提高。但是，生活污水處理裝置的調(diào)節(jié)池在運行中，僅起到水量調(diào)節(jié)及水質(zhì)均化的作用，同時池底沉積有厭氧活性污泥，可通過向調(diào)節(jié)池進行曝氣對生活污水采用活性污泥法進行強化預(yù)處理，以降低進入一體化AO罐內(nèi)CODCr、NH3-N等污染因子的濃度，同時為反硝化提供部分硝化液，有利于提高一體化AO罐脫氮效率。改造的主要措施是向調(diào)節(jié)池內(nèi)鋪設(shè)預(yù)曝氣管道系統(tǒng)，管道材質(zhì)為碳鋼，曝氣支管管徑為DN 50 mm，每根曝氣支管相隔1.5 m，離池底20 cm，曝氣形式采用穿孔曝氣，每個曝氣孔孔徑5 mm左右，孔距15～20 cm。改造后的工藝流程見圖1。

圖1　改造后的生活污水處理流程Fig.1　F1ow of domestic sewage treatment after technica1 transformation

4.2改造后調(diào)節(jié)池的運行

調(diào)節(jié)池進行曝氣改造后，采用連續(xù)進水、間歇曝氣、間歇出水的運行方式對生活污水進行預(yù)處理，處理過程分為4個階段，污水中的微生物處于厭氧、缺氧、好氧的周期性變化之中［2］。

（1）曝氣階段。生活污水連續(xù)進入調(diào)節(jié)池，當進入的生活污水量達到池容三分之一時開始進行曝氣，曝氣時間為6 h，曝氣過程中控制污水中溶解氧的質(zhì)量濃度一般在2～4 mg/L［3］。在曝氣過程中一方面滿足好氧微生物對氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機物的充分混合與接觸，從而使有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的含氮化合物在微生物的作用下，產(chǎn)生氨化與硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸氮。

（2）沉淀階段。曝氣結(jié)束后，靜置沉淀2 h，使混合液處于靜止狀態(tài)，促使污水分離［4］，并降低污水中的氧含量，以防止污水含氧量過高對一體化AO罐的缺氧段反硝化反應(yīng)產(chǎn)生不良影響，削弱反硝化作用，降低脫氮效果。同時在沉淀過程中微生物利用水中剩余的溶解氧繼續(xù)進行氧化分解，隨著溶解氧含量的降低，調(diào)節(jié)池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并發(fā)生一定的反硝化作用，使污水中的部分硝酸氮、亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮［5］。由于生活污水進水量小，且進入調(diào)節(jié)池前需經(jīng)過格柵井及沉砂池，因此進入調(diào)節(jié)池后對靜沉狀態(tài)的污水影響不大。

（3）排水階段。經(jīng)過靜置沉淀后，調(diào)節(jié)池內(nèi)的活性污泥逐漸沉到池底，上層水變清，上清液由提升泵泵入一體化AO裝置內(nèi)繼續(xù)進行處理。排水過程中，反應(yīng)池底部污泥層內(nèi)由于較低的溶解氧含量而發(fā)生反硝化作用［6］。

（4）閑置階段。由于在實際生產(chǎn)中，生活污水的實際產(chǎn)生量較設(shè)計量少，因此生活污水處理系統(tǒng)處于間歇運行狀態(tài)。在調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水處理至最低液位時，整個系統(tǒng)處于停運狀態(tài)，此時調(diào)節(jié)池處于閑置狀態(tài)。

5　改造后運行效果

改造后，經(jīng)過連續(xù)化驗分析，出水各項指標較改造前有了進一步的改善，具體數(shù)值見表2。

表2　改造后生活污水處理裝置出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果Tab.2　Qua1ity of eff1uent water from domestic sewage treatment device after technica1 transformation

從表2可知，改造后出水CODCr、NH3-N的質(zhì)量濃度小于地方環(huán)保部門規(guī)定的40 mg/L、4 mg/ L，符合排放要求。

6　結(jié)語

通過對調(diào)節(jié)池進行間歇預(yù)曝氣改造，不僅降低了污水中有機污染物的含量，降解了部分含氮化合物，而且還為一體化AO裝置的A段（缺氧段）提供了充足的硝化液。從而使進入生活污水處理系統(tǒng)的污水得到了強化預(yù)處理，減輕了后續(xù)一體化AO生物反應(yīng)器的負荷，提高了一體化AO裝置的出水指標，并且系統(tǒng)的出水水質(zhì)也更為穩(wěn)定，最終出水CODCr、NH3-N的排放值達到地方環(huán)保部門的要求。

［1］凌文華.AO工藝處理己內(nèi)胺生產(chǎn)廢水及運行控制［J］.工業(yè)用水與廢水，2003，34（3）：50-52.

［2］任志強，谷峰，路永奇，等.CASS工藝處理城市污水的設(shè)計與運行［J］.工業(yè)用水與廢水，2011，42（2）：78-81.

［3］周忠華，李陳.應(yīng)用CASS工藝處理合成氨工業(yè)廢水［J］.工業(yè)用水與廢水，2007，38（2）：69-71.

［4］金熙，項成林，齊冬子.工業(yè)水處理技術(shù)問答（第四版）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［5］楊亞靜，李亞新.CASS工藝的理論與設(shè)計計算［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2005，15（13）：186-191.

［6］張自杰，林榮忱，金儒.排水工程（第四版）［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

Improving effect of adjusting tank pre-aeration on operation effect of integrated AO device

GUO Rui-qing，ZHANG Xin-shi，ZHANG Xiang-feng
（Henan Yongyin Chemical Industry Co.，Ltd.，Wuyang 462400，China）

In view of the fact that the qua1ity of the eff1uent water from integrated AO device in sewage treatment system of Henan Yongyin chemica1 Co.，Ltd cou1d not meet the requirement of 1oca1 environmenta1 protection，the adjusting tank of the said system was transformed with intermittent pre-aeration techno1ogy adopted. Through the transformation，the operation effect of the integrated AO device was improved，besides，the eff1uent water qua1ity was enhanced，the CODCrand NH3-N content cou1d meet the specification of re1evant discharge standard.

adjusting tank；pre-aeration；integrated AO device

X703.1

A

1009-2455（2016）02-0048-03

郭瑞卿（1985-），男，河南唐河人，助理工程師，大專，現(xiàn)任河南永銀化工實業(yè)有限公司動力分廠工藝技術(shù)員，（電子信箱）kfnanyang@163.com。

2016-01-12（修回稿）