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淺析強(qiáng)化城市污水脫氮除磷效果的途徑及發(fā)展方向

文檔作者：王一雯文檔來源：無錫市排水公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月27日
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淺析強(qiáng)化城市污水脫氮除磷效果的
途徑及發(fā)展方向
王一雯
(無錫市排水公司江蘇無錫214023)
摘要從優(yōu)化傳統(tǒng)脫氮除磷工藝、強(qiáng)化運(yùn)行參數(shù)控制和采用新工藝3方面來闡述強(qiáng)化城市污水脫氮除磷的途徑：提出強(qiáng)
化城市污水處理效果首先要從優(yōu)化現(xiàn)有工藝的運(yùn)行參數(shù)考慮．將其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到污水處理中以強(qiáng)化處理效果是
未來的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞城市污水脫氮除磷A2，o精確曝氣
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(201 1)06-0083—03
當(dāng)前．我國水體富營養(yǎng)化問題日趨嚴(yán)重．這不僅嚴(yán)重影
響了飲用水水源水質(zhì)安全而且加重了我國水環(huán)境污染程度。
污水中的氮、磷是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要原因之一?．故
原有城市污水處理廠改造及新建項(xiàng)目首要考慮的問題是脫
氮除磷效果。傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝已經(jīng)不能滿足新形勢(shì)下對(duì)
出水水質(zhì)要求的高標(biāo)準(zhǔn)．所以必須通過某些途徑來強(qiáng)化城市
污水脫氮除磷效果。
1 強(qiáng)化脫氮除磷效果的途徑
強(qiáng)化城市污水脫氮除磷效果的途徑較多．一般可分為3
類，即優(yōu)化傳統(tǒng)脫氮除磷工藝、強(qiáng)化運(yùn)行參數(shù)控制和采用新
工藝。
1．1優(yōu)化處理工藝
1．1．1 A2，o工藝優(yōu)化
A2，o工藝是在20世紀(jì)70年代．由美國的一些專家在厭
氧／好氧法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的污水處理工藝[2】。該工藝
具有工藝簡(jiǎn)單．能夠同步脫氮除磷等特點(diǎn)．因而越來越受到
人們的高度重視．并被具有脫氮除磷要求的城市污水處理廠
廣泛采用。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，A2／o工藝存在的一些不足也逐
漸顯示出來。如反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)，硝化菌、反
硝化菌及聚磷菌這3類微生物的污泥齡不同等?。鑒于此，
出現(xiàn)了一些針對(duì)該工藝的改良工藝。
倒置A2，o工藝是根據(jù)A2，o工藝改進(jìn)而來的．同濟(jì)大學(xué)
高廷耀課題組進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)和理論研究．由張波首先提
出了缺氧區(qū)，厭氧區(qū)，好氧區(qū)形式布置倒置A2／O工藝”】。其
工藝流程如圖l所示。
二沉池
水
污泥網(wǎng)流剩余污泥
倒置A2／O工藝經(jīng)過多人多年系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)規(guī)
模的運(yùn)行．結(jié)果表明[5-7]：倒置A2／o工藝不僅脫氮除磷效果優(yōu)
于常規(guī)A2，0工藝．而且其流程也更為簡(jiǎn)捷；運(yùn)行的動(dòng)力消耗
也有很大降低：優(yōu)先滿足反硝化碳源需求，強(qiáng)化了系統(tǒng)的脫
氮功能：所有的回流污泥全部經(jīng)歷了完整的厭氧釋磷和好氧
釋磷過程。同時(shí)．聚磷菌經(jīng)過厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率
高的好氧環(huán)境．其在厭氧環(huán)境下形成的釋磷能力得到充分利
用．提高了處理系統(tǒng)的除磷能力：將常規(guī)Az帕工藝的污泥回
流系統(tǒng)與混合液回流系統(tǒng)合成了唯一的污泥回流系統(tǒng)．工藝
流程簡(jiǎn)捷．運(yùn)行管理方便。
無錫市太湖新城污水處理廠Ⅱ期工程．在充分分析了該
廠進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、水質(zhì)變化趨勢(shì)后．在倒置M／O工藝基礎(chǔ)上
采用多點(diǎn)進(jìn)水方式。流程圖見圖2。通過對(duì)進(jìn)水點(diǎn)和回流點(diǎn)
的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)A2／O的多種模式運(yùn)行．以盡可能適應(yīng)實(shí)際水
質(zhì)變化，從而保證處理效果，使出水達(dá)標(biāo)排放。
70％一50％進(jìn)水—————-'
30％～50％進(jìn)水一PI 50c／p 00％
琳f混合液【口|流。—廣Y
I l i唑：：垡璺：J I
外流( 1 ) I
剩余污泥
圖2多點(diǎn)進(jìn)水改良A2／O工藝流程
實(shí)際運(yùn)行表明。該工藝出水水質(zhì)穩(wěn)定、良好。對(duì)太湖新城
污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)針對(duì)性強(qiáng)，自運(yùn)行以來處理效果良好嘲。
可見．對(duì)工藝及改造方案的選擇必須要針對(duì)具體的水質(zhì)水量
及排放標(biāo)準(zhǔn)．必要時(shí)要通過中試試驗(yàn)來獲得相關(guān)數(shù)據(jù)和參
數(shù)，只有這樣才能保證處理效果達(dá)到預(yù)期設(shè)想。
1．1．2 SBR工藝優(yōu)化
雷l倒置A2，o工藝流程
SBR工藝是通過程序化控制充水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥
作者簡(jiǎn)介：王一雯(1983一)，女，助工。主要從事污水廠水處理生產(chǎn)管理工作。
2011．No．6， o
萬方數(shù)據(jù)
和閑置5個(gè)階段來實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的生化處理。行參數(shù)，從而保證對(duì)生物反應(yīng)各階段運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行精確控
由于SBR法是在一個(gè)反應(yīng)器中完成脫氮和除磷不同過制，進(jìn)而保證了脫氮除磷效果，同時(shí)極大地節(jié)省運(yùn)行電耗．運(yùn)
程的．因此，為獲得理想的脫氮除磷效果，必須對(duì)運(yùn)行階段進(jìn)行結(jié)果表明，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。該工程達(dá)到了
行合理的控制。為了保證除磷要求，讓磷在厭氧階段充分釋江蘇省、無錫市以及環(huán)太湖地區(qū)水環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)要求．使
放．進(jìn)水期宜采用限量曝氣一攪拌的方式。好氧階段除進(jìn)行有得排入太湖水體的污染物大幅度減少，環(huán)境效益顯著。
機(jī)物的降解，還需保證硝化和攝磷的溶解氧條件．并需有足1．3采用新工藝
夠的運(yùn)行時(shí)間。為保證良好的脫氮效果．宜增加一道停曝?cái)囯S著人們對(duì)水處理技術(shù)認(rèn)識(shí)的不斷提高，新的水處理工
拌過程，在此階段進(jìn)行反硝化反應(yīng)【9]。藝也不斷涌現(xiàn)，采用新的工藝也是強(qiáng)化城市污水脫氮除磷效
劉運(yùn)紅等人在SBR池提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)中【m】．在不增果的有效途徑之一。
加構(gòu)筑物占地面積、不改變運(yùn)行工況的基礎(chǔ)上，將SBR池中膜生物反應(yīng)器(MBR，membmne bioreaetor)以高效膜分
的每一格重新劃分為厭氧池、缺氧池、好氧池和強(qiáng)化好氧池離代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物處理中的二沉池，是將膜分離技術(shù)與污水生
等4個(gè)部分，通過試驗(yàn)確定了設(shè)計(jì)參數(shù)。實(shí)際運(yùn)行表明．改造物處理工藝相結(jié)合的新型系統(tǒng)。它可保持較高的污泥濃度和
工藝強(qiáng)化了SBR池的除污能力，從而使該廠的出水水質(zhì)達(dá)較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間，從而大大提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。
到了一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。好氧顆粒污泥因具有污泥密度大．生物含量高和沉降性
1．1．3 AB工藝優(yōu)化能好等特點(diǎn)而被關(guān)注。好氧顆粒污泥～般通過普通絮狀活性
AB工藝是20世紀(jì)70年代中期由德國亞琛工業(yè)大學(xué)污泥接種．在好氧狀態(tài)下通過水力剪切力的作用而形成。李
Bohnke教授開發(fā)的一種工藝．該工藝屬于超高負(fù)荷活性污斌等人的好氧顆粒污泥同時(shí)脫氮除磷技術(shù)研究表明，當(dāng)進(jìn)水
泥法?】。該工藝一般不設(shè)初沉池。由A、B 2段串聯(lián)．并且A、氨氮、磷和乙酸濃度分別為38．2ms／L、27．7ms／L和134．6mr,／
B 2段分別有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。該工藝憑借其運(yùn)行穩(wěn)L，MISS和MLVSS分別為7ms／L、6．4ms／L時(shí)，氨氮、總無機(jī)
定、抗沖擊、效率高、投資少等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在城市污水處理氮、磷、乙酸鈉的平均去除率分別達(dá)到98．8％、90．2％、98．9％、
中被廣泛采用(12]。97．2％。該技術(shù)尚處在研究階段。要大規(guī)模用于實(shí)際工程。還
AB法的除碳效果得到了廣泛認(rèn)可．但其脫氮除磷效果需做大量工作Ⅲ】。
一般，故已采用AB工藝的城市污水處理廠為達(dá)到《污水綜2 結(jié)論及展望
合排放標(biāo)準(zhǔn))(GB8978--1996)中對(duì)出水氮、磷含量的要求， (1)對(duì)于污水廠的優(yōu)化改造．首先要通過長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)，深入
必須對(duì)現(xiàn)有AB工藝進(jìn)行必要的優(yōu)化。目前，大多數(shù)針對(duì)AB 了解本廠水質(zhì)情況。摸索最佳的控制參數(shù)．發(fā)掘潛在的處理
工藝的優(yōu)化方案是將B段改進(jìn)為A／O或AVO生物脫氮除磷能力．
工藝，或輔以物化除磷措施。(2)通過改造來強(qiáng)化城市污水脫氮除磷效果可從以下途
同濟(jì)大學(xué)何困富等人㈣，采用外加碳源、間歇曝氣等措徑考慮，即優(yōu)化傳統(tǒng)脫氮除磷工藝、強(qiáng)化運(yùn)行參數(shù)控制和采
施來強(qiáng)化AB法的脫氮除磷功能。結(jié)果表明．僅利用廠內(nèi)碳用新工藝。
源(即將A段部分污泥回流到間歇曝氣池)仍不能取得較好(3)將其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)引入到水處理工藝中是未來
的除磷效果，但同時(shí)從廠外引入碳源(投加乙酸鈉或引入高發(fā)展趨勢(shì)．如精確曝氣工藝通過自動(dòng)控制技術(shù)的引入提高了
濃度啤酒廢水)則系統(tǒng)的脫氮除磷效果得到較大的改善。曝氣效果并且減少了能耗。
丁進(jìn)軍等人提出將SND(同時(shí)硝化反硝化生物脫氮)技(4)新工藝的采用將大大提高污水脫氮除磷效果．但將
術(shù)應(yīng)用于AB工藝改造。將SND法用于工藝改造，兼具新舊新工藝推廣到實(shí)際工程中．仍需做大量前期工作。
工藝的特點(diǎn)．與傳統(tǒng)活性污泥脫氮除磷工藝相比．具有投資
低，效率高的優(yōu)點(diǎn)。工藝盡量創(chuàng)造不同溶解氧梯度的環(huán)境，如參考文獻(xiàn)
投加各種填料形成生物膜等；SND法適合于較低C／N比的污1張磊，張雁秋，王培廷．2種脫氮除磷工藝在實(shí)踐中的比較．水處理
水處理．一般在8～20左右㈨。技術(shù)。2010。36(10)
1．2加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的精確控制2張自杰．排水工程下冊(cè)．北京：中固建筑工業(yè)出崩i．／A-，2002
為了最大限度地發(fā)掘現(xiàn)有工藝的脫氮除磷效果．必須加3張杰，藏景紅．A2／O工藝的固有缺欠和對(duì)策研究．給水?dāng)偹?003，29
強(qiáng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的控制精度．以保證活性污泥有效地完成釋u J
磷、吸磷、硝化、反硝化等過程，進(jìn)而保證達(dá)到較好的脫氮除4張波·城市污水生物除磷脫氕機(jī)理與動(dòng)力學(xué)研究·上海：同濟(jì)大學(xué)，
磷效果。5鬟。高廷耀．倒置A2，0工藝的原理與特點(diǎn)研究．中國給水排水。
無錫市太湖新城污水廠在Ⅱ期擴(kuò)建中采用了精確曝氣
2000,’16(7)
系統(tǒng)‘引，該系統(tǒng)可使工藝與自控有機(jī)結(jié)合，利用智能動(dòng)態(tài)優(yōu)6張波．城市污水生物除磷脫氯機(jī)理與動(dòng)力學(xué)研究．上海：同濟(jì)大學(xué)．
化控制技術(shù)對(duì)污水廠的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。精確曝氣系1晰
統(tǒng)就是將計(jì)算機(jī)和儀表控制統(tǒng)一集成到一個(gè)自動(dòng)化的污水7劉瑾．城市污水生物脫氯除磷機(jī)理與工藝研究．上海：同濟(jì)大學(xué)．
處理系統(tǒng)當(dāng)中．通過動(dòng)態(tài)地優(yōu)化與調(diào)整曝氣、回流等主要運(yùn)1994
(下轉(zhuǎn)第9l頁)
邪7I．NO．6 l五
萬方數(shù)據(jù)
在初步設(shè)計(jì)及安全專篇設(shè)計(jì)中．應(yīng)明確礦井水害防治措
施的內(nèi)容：
(1)布置開拓巷道時(shí)，應(yīng)避開含水層或?qū)當(dāng)鄬?；必須?
越含水層或?qū)當(dāng)鄬訒r(shí)．應(yīng)根據(jù)相鄰礦井或已經(jīng)揭露的上水
平巷道圍巖條件．盡量選擇布置在受含水層或?qū)當(dāng)鄬佑绊?
較小的相對(duì)穩(wěn)定的嗣巖中。
(2)根據(jù)由有資質(zhì)的單位或縣級(jí)以上煤炭行業(yè)管理部門
編制礦井水害分析報(bào)告(經(jīng)過設(shè)區(qū)市煤炭行業(yè)管理部門審
查、批復(fù))及現(xiàn)場(chǎng)勘察收集的資料，明確劃出設(shè)計(jì)范麗內(nèi)的積
水區(qū)、禁采區(qū)和探采區(qū)。
(3)防水保護(hù)煤(巖)柱的設(shè)計(jì)要求。對(duì)礦井中危險(xiǎn)積水
區(qū)、導(dǎo)水?dāng)鄬?、河流等防水保護(hù)煤(巖)柱的留設(shè)．必須在礦井
初步設(shè)計(jì)和安全專篇中按有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行具體設(shè)計(jì)．計(jì)算
出實(shí)際需要的防水煤(巖)柱尺寸。制訂防治水安全措施；同
時(shí)．在礦井開拓布置平面圖等圖紙上積水范圍、積水量(斷層
性質(zhì)、斷距、長(zhǎng)度或河流寬度、深度流量、流速)，按規(guī)定標(biāo)明
警戒線、探水線、禁采線；存在積水危險(xiǎn)區(qū)的。必須劃定禁采
區(qū)．嚴(yán)禁開采。對(duì)需要設(shè)置防水閘門的煤礦，必須同時(shí)進(jìn)行設(shè)
計(jì)。
(4)相鄰礦井邊界安全保護(hù)煤(巖)柱的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)單位
在設(shè)計(jì)前．應(yīng)對(duì)建設(shè)單位提交的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行認(rèn)真調(diào)查核
實(shí)．并在初步設(shè)計(jì)和安全專篇中明確說明是否存在相鄰礦
井；有相鄰礦井的建設(shè)項(xiàng)目．在編制初步設(shè)計(jì)和安全專篇時(shí)，
必須說明該項(xiàng)目與相鄰礦井之間的安全開采關(guān)系．按有關(guān)規(guī)
程和實(shí)際需要留設(shè)足夠的礦井安全保護(hù)煤(巖)柱．并說明其
設(shè)計(jì)的必要性和安全性。同時(shí)將礦井邊界保護(hù)煤(巖)柱標(biāo)注
在平面圖和剖面圖上。相鄰礦井之間必須簽定安全生產(chǎn)協(xié)
議，并經(jīng)各自主管單位(部門)認(rèn)可，以保證安全開采。
(5)礦井的排水系統(tǒng)必須滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的參
數(shù)．井下排水設(shè)備、設(shè)施滿足礦井最大涌水量排放的需求。
(6)根據(jù)煤(巖)層的不同條件，參照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑
物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》的有關(guān)
規(guī)定計(jì)算出設(shè)計(jì)礦井防水煤(或巖)柱的留設(shè)規(guī)格：①根據(jù)地
表水體及沖積層合理計(jì)算防水煤(或巖)柱具體范圍；②根據(jù)
不同的地質(zhì)構(gòu)造合理計(jì)算防水煤(或巖)柱具體范圍；③明確
井田邊界、水平邊界及采空區(qū)邊界防水煤(或巖)柱具體范
圍：
(7)對(duì)地質(zhì)鉆孔的封孔質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)可能存在的封
孔質(zhì)量不合格的部分，確定出具體的防水煤(或巖)柱的留設(shè)
范圍。
5結(jié)論
煤礦防治水設(shè)計(jì)．是具體落實(shí)礦井防治水技術(shù)措施“三
同時(shí)”建設(shè)的一項(xiàng)重要措施．直接影響到礦井安全設(shè)施建設(shè)
的投資效益與管理效益。若把開拓巷道等主要工程設(shè)計(jì)布置
在本可以避開的富含水層中、或穿過封孔不嚴(yán)的含水鉆孔等
不合理的安全專篇設(shè)計(jì)成果．就有可能造成礦井建設(shè)投資費(fèi)
用及長(zhǎng)期運(yùn)行成本增加．甚至造成整個(gè)礦井生產(chǎn)建設(shè)程序無
法正常實(shí)施。因此我們一定要在設(shè)計(jì)中根據(jù)礦井的水文地質(zhì)
特征．做好防治水設(shè)計(jì)。保證礦井的安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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2 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局．井工煤礦初步設(shè)計(jì)安全專篇編制導(dǎo)
則(征求意見稿)．
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(上接第84頁)
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“十二五”期間大氣污染防治將重點(diǎn)防控火電等6大行業(yè)
環(huán)保部有關(guān)人士表示．大氣污染防治“十二五”規(guī)劃正在
制定．政策調(diào)控目標(biāo)是到2015年主要大氣污染物總量顯著
下降。重點(diǎn)企業(yè)全面達(dá)標(biāo)排放。重點(diǎn)區(qū)域主要大氣污染物排
放達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?；痣?、鋼鐵、有色、石化、水泥、化工等
行業(yè)被確定為防控的重點(diǎn)行業(yè)。為保障政策落實(shí)．有關(guān)部門
將加大資金投入。進(jìn)一步嚴(yán)格火電、鋼鐵、水泥、電解鋁等行
業(yè)上市公司的環(huán)保核查。業(yè)內(nèi)人士透露．該規(guī)劃有望于2012
年上半年上報(bào)給國務(wù)院。上述環(huán)保部人士表示．“三區(qū)六群”
被確定為大氣污染防控重點(diǎn)區(qū)域。“三區(qū)”為京津冀地區(qū)、長(zhǎng)
．001’．No．6．
三角地區(qū)、珠三角地區(qū)；“六群”為遼寧中部城市群、山東半島
城市群、武漢城市群、長(zhǎng)株潭城市群、成渝城市群、海峽西岸
城市群。其中．“三區(qū)”是防控的重中之重。新疆鳥昌地區(qū)、陜
西關(guān)中地區(qū)、山西太原和大同沿線地區(qū)也可能成為大氣污染
防控重點(diǎn)區(qū)域。二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、voc(揮發(fā)性有
機(jī)物)被確定為重點(diǎn)防控的大氣污染物。其中。前兩項(xiàng)污染物
是全國約束性控制污染物．“十二五”期間。二氧化硫?qū)p排
8％．氛氧化物將減排10％。后兩項(xiàng)污染物是大氣污染防控重
點(diǎn)區(qū)域的減排指標(biāo)．具體指標(biāo)正在制定。

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