王泰達 劉曉悅

【摘 要】 介紹了松花江流域某小型污水處理廠，采用AAOA-MBR提標改造設計的特點。通過對污水廠運行情況的分析，研究了該工藝脫氮除磷的降解特性。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，污水廠處理能力由10103m3/d上升至20103m3/d，脫氮能力上升提標改造工藝穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達到GB18918-2002一級A標準?？蔀樾⌒退畯S提標改造提供參考。

【關鍵詞】 提標改造 污水處理廠 AAOA-MBR工藝

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，松花江流域污水排放量與日俱增;居民生活中類似洗滌液的化學清洗劑種類增多，生活廢水中含氮磷量上升?，F(xiàn)污水廠的污水凈化能力已無法滿足凈水需要，亟待提升凈化水平與處理容量。同時，松花江已經(jīng)列入到新建國家級自然保護區(qū)名單，治污防污刻不容緩[1]。

1.改造前運行情況

1.1運行數(shù)據(jù)與流程

松花江某污水處理廠建設于2005年，于2008年投入運行，其水廠主體采用AAO生物處理工藝。處理能力為10103m3/d，出水執(zhí)行GB18918-2002二級標準[2]。

1.2改造前存在的問題

（1）脫磷除氮能力不足，不能符合國家規(guī)定的GB18918-2002一級A的要求，且存在較大差距

（2）進出水高峰時期，進水量增大，懸浮固體和無機性粉塵含量高，不能達到GB18918-2002一級A標準

（3）曝氣機曝氣效果不理想，運行不穩(wěn)定，運行功率高，不夠經(jīng)濟，氧化利用率低

（4）混合液回流不足，管道布置不合理

2.升級改造

2.1改造思路

改造分為兩個部分，其一，土建部分改造升級按20103m3/d建成;其二，增添污水凈化裝備及在生化凈化方面進行升級提標[3]。

根據(jù)對進口水質(zhì)的調(diào)研與考察，水中含有氮磷含量較以往有所上升，現(xiàn)有的AAO處理工藝無法達標。同時綜合考慮現(xiàn)有處理裝備，管理布線，用地規(guī)劃，資金分配等多方面的條件，確定提標污水處理工程生化處理部分按AAOA+MBR工藝搭建完成。在原AAO生化處理裝置之后，加置二號缺氧區(qū)和膜池。通過混合液回流與污泥回流，強化脫氮除磷的能力，節(jié)省外加碳源[4]。

由于季節(jié)等因素，會造成水質(zhì)水量波動情況，增設調(diào)節(jié)池，增強生物膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性[5]。

2.2改造方案

對污水廠凈化裝置進行保留利用以及提標升級。保留設施：粗柵進水泵房、細格柵旋流沉砂池、厭氧池、缺氧池、好氧池、污泥脫水機房、鼓風機房。

（1）預處理部分改造。生活污水中的無極粉塵、懸浮固體含量增多，為保障膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行，故更換新型設備，增設膜格柵池。池平面尺寸為12m*7m，過濾格網(wǎng)孔隙為0.5mm，有效過濾大部分雜質(zhì)，保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（2）生化反應池改造。污水排放高峰期，氮磷含量上升，原生化反應池脫氮除磷能力不足，不能達到一級A的標準，達標排污遇困難，故增設后置第二缺氧區(qū)，增強凈化能力。生物池有效池深5.7m，AAOA四個分區(qū)污水停留時間分別為2.1h、4.02h、6.3h、5.2h。污泥濃度分別為5.5g/L、6.8g/L、8.9g/L、8.9g/L。污泥負荷為60mg/（g·d），污泥泥齡為17-20d。

（3）為增強脫氮除磷能力，將回流分為三個級次，一級回流為膜池的混合液回流到好氧池區(qū)的前端，回流比為400%-500%;二級回流為好氧區(qū)混合液回流至第一缺氧區(qū)，回流比為400%。三級回流為第二缺氧區(qū)混合液回流至厭氧區(qū)，回流比為100%-200%。

（4）MBR膜池。由聚偏二氟乙烯中空纖維膜作為膜組件，格膜池由5只膜組件共同搭建。MBR池污泥質(zhì)量分數(shù)濃度為10g/L，污泥負荷為60mg/（g·d），泥齡為20-30d，通量為400L/（m2·d），膜池至好氧區(qū)的混合液外流比為400%。每9min進行一次抽吸過濾，8min進行過濾，1分鐘進行反洗?；瘜W洗滌平均每周一次，恢復性化學清洗，需要在運行時間超過一年之后進行洗滌。

（5）鼓風機房。原廠曝氣機運行功率高，不夠經(jīng)濟、氧化利用率低。為提供充足氧氣到好氧池，以及在膜池高效提供曝氣，故改進鼓風機房。裝設四臺空氣懸浮空機（單臺風量為95m3/min風量），兩臺使用，兩臺備用。

（6）脫水機房。拆除原脫水機，污泥處理工藝中的帶式濃縮脫水機改為疊螺式污泥脫水機，裝設3臺板框式壓濾機，兩臺使用，余下備用，使濾餅含水量降至70%以下。

（7）增設乙酸鈉投加間。缺少碳源時，投入碳源，從而增加氮的去除量。

3.運行調(diào)研

截至2018年12月，該廠運行已達兩年。2018年月均進出水指標含量數(shù)據(jù)如圖，

月均各項數(shù)據(jù)符合GB18918-2002一級A標準，運行情況良好。

圖1中顯示該年此工藝運轉(zhuǎn)期間進出水中NH3-N的數(shù)據(jù)動態(tài)。從圖中可以清晰地觀察出，進水中NH3-N含量隨著月份變化而大幅波動，但出水中NH3-N含量十分平穩(wěn)且保持較低含量。此年份NH3-N最大出水濃度為3.1mg/L，平均去除率達93%?？梢?，提標改造后，工程對氮磷去除效果具有效率高，運行穩(wěn)定的特點。

圖2中顯示該年此工藝運轉(zhuǎn)期間TN的去除數(shù)據(jù)動態(tài)。圖中表明，無論其中含氮量怎么波動，凈化后污水含氮量保持較低水平且穩(wěn)定。此年份氮最大出水濃度為9.7mg/L，平均去除率達75%。由此可以得出，提標改造后的處理工藝，脫氮效果良好。

從此折線圖得出，無論進水中含磷量折線如何浮動，凈化后污水磷含量始終低于0.5g/L且平穩(wěn)。出水中的含磷濃度最高為0.4g/L，平均去除率達90%。由此可以得出，新型的提標改造工藝較傳統(tǒng)工藝在除磷方面有了較大提升與進步。

4總結(jié)

采集數(shù)據(jù)繪成折線圖直觀的發(fā)現(xiàn)，無論進水中的NH3-N及氮磷含量如何變化，凈水過后，始終保持著平穩(wěn)且較低濃度，凈化水質(zhì)達到預期效果，并均低于GB-18918-2002一級A標準。說明此改造工藝脫氧除磷效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良，改造設計合理。

提標改造前后，結(jié)合污水廠實際運行數(shù)據(jù)。二期工程增加曝氣效率，能有效濾除大部分雜質(zhì)，增加回流比。新型AAOA-MBR生化反應池，以增設第二缺氧區(qū)及生物膜過濾的方式代替代替二次沉淀，將污水深度處理，脫氮除磷的效率上升。升級后的污水廠凈化水質(zhì)優(yōu)良，為其他北方城市廢水處理廠的提標改造提供參考。

【參考文獻】

[1] 室外給水設計規(guī)范：GB50013-2006[S].

[2] 城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準：GB18918-2002[S].

[3] 楊宇星，吳迪，宋美芹.新型MBBR用于類地表四類水排放標準升級改造工程[J].中國給水排水，2017，33（14）：80-83.

[4] 張俊堯，黃菲，梅曉潔.三種MBR脫氮工藝與穩(wěn)定工藝運行性能的比較.凈水技術，2017，36（1）：59-61.

[5] 郭奕杉，馮文東，朱夢影，張耘赫，孔令雷.電解法生活污水處理裝置在海上平臺的應用[J].當代化工，2017，46（12）：2523-2531.

作者簡介：王泰達，1994，男，研究生在讀，華北理工大學，研究方向：控制工程。