常規A/O工藝污泥回流工藝改造

　　1、前言

　　隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展以及水資源的日益短缺，工業(yè)廢水的處理和回收利用越來(lái)越受到人們的重視，而工業(yè)廢水的處理方法中最常見(jiàn)的便是A/O工藝，即為活性污泥處理方法�；钚晕勰喾ㄊ抢�用人工訓化的微生物菌種去分解氧化污水中可生物降解的有機物，把它們從污水中分離出來(lái)，從而使污水得到凈化。有機物在富氧條件下，通過(guò)好氧微生物的代謝作用被分解氧化，從不穩定的需要耗氧的狀態(tài)轉化為不再需要耗氧的狀態(tài)，最終生成二氧化碳和水。A/O活性污泥法就是最典型的代表，這種工藝不但能夠在脫氮除磷的同時(shí)，去除污水中的有機物，凈化水體，而且操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，運營(yíng)的穩定性好。因此在工業(yè)廢水處理中得到了十分廣泛的應用。王宏剛等采用典型的A2/O串聯(lián)工藝，污泥負荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流50%～100%，后續輔以臭氧深度氧化處理，成功實(shí)現了排放水達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》一級A標準。李紅麗等采用A2/O2生物濾池工藝處理焦化廢水系統，待填料表面形成穩定的生物膜后，COD去除率穩定在80%以上，氨氮去除率也能穩定在60%以上。

　　為了進(jìn)一步挖掘A/O工藝的潛力，控制好污泥的回流方式和污泥活性的保留便是最關(guān)鍵的兩個(gè)因素�；钚晕勰嗟男阅茉诤艽蟪潭壬蠜Q定了系統的處理能力，合理地控制污泥的回流不僅能最大限度地保留污泥的活性，而且能提高整個(gè)系統的承受負荷沖擊的能力。楊曉南等通過(guò)中試論證了回流比對COD的去除率影響不大，但是增加了氨氮和總氮的去除率，合理的回流比提高了系統內的污泥濃度，當回流比達到200%時(shí)，氨氮呈現不斷下降的趨勢，總氮的去除與氨氮基本一致。劉志林等對A/O工藝進(jìn)行不斷調整，將硝化液回流量調至100%，污泥回流量調至400m3/h，通過(guò)延長(cháng)水力停留時(shí)間，污泥齡長(cháng)，使該工藝具有較強的抗負荷沖擊能力，出水NH3-N在0.5mg/L以下，COD在50mg/L以下。

　　2、原工藝流程

　　該工程主要采用氣浮、生化預處理、鐵碳微電解、絮凝沉淀、水解酸化、A/O工藝和深度處理工藝(臭氧高級氧化、反硝化、生物接觸氧化、ICB濾池)，處理精細化工廢水、農藥廢水、磷酸鐵鋰廢水(也稱(chēng)新能源廢水)、農藥廢水和生活污水，該工藝流程見(jiàn)圖1。

　　3、流程的改造及新增的措施

　　3.1 流程的改造

　　考慮到新能源廢水的氨氮、COD較低，且屬于無(wú)機廢水，無(wú)需進(jìn)行水解酸化和微電解分解，同時(shí)為了進(jìn)一步降低前期預處理系統的運行負荷，新能源廢水可直接進(jìn)入O/A工藝進(jìn)行處理即可達標排放。具體改造如下：

　　農藥廢水、精化廢水仍保持原來(lái)的處理路徑，進(jìn)入調節池，泵入曝氣池，然后進(jìn)行后續的生化處理。新能源廢水和生活污水污染物濃度較低，不經(jīng)過(guò)前面預處理系統，直接進(jìn)HAF和預處理后的精化廢水匯合，做進(jìn)一步的生化處理，保證最終出水達標外送。

　　3.2 污泥分區回流

　　在原排泥管線(xiàn)的基礎上，增加或變更多根污泥回流管線(xiàn)：

　　(1)原二沉池污泥回流至HAF池改為回流至FSBBR池，做到好氧菌仍回流至好氧池。

　　原設計將二沉池的活性污泥回流至HAF中，導致回流的好氧菌大都因不適應缺氧的環(huán)境而喪失活性，氨氮、COD的去除率大大降低。經(jīng)過(guò)(1)的改造后，好氧菌與厭氧菌分區回流，即二沉池中的好氧菌仍回流至好氧池(FSBBR池)，相似的生存環(huán)境也最大限度地保留了菌種的活性，加上適當的回流比的控制，使氨氮、COD的去除率大大提升。

　　(2)增加污泥池去往調節池和FSBBR池、二沉池去往調節池的污泥回流管線(xiàn)。

　　原先的污泥回流管線(xiàn)比較單一，除了(1)中提到的錯誤的回流方式，僅僅做到了豎流沉淀池1去往調節池的污泥回流。正因為過(guò)多的活性污泥被排出系統，導致系統最終無(wú)法承受來(lái)自前段工序水質(zhì)和負荷的雙向沖擊。該裝置自建成至改造前，調試了一年多的時(shí)間，系統排水的氨氮、COD、總氮數據波動(dòng)極大，出現峰值時(shí)，系統幾乎完全失去了去除氨氮和總氮的能力，水質(zhì)超過(guò)外排標準達數五倍以上。

　　增加(2)中的三根泥管主要是為了增加整個(gè)系統應對來(lái)自前段工序水質(zhì)和負荷雙向抗沖擊的能力，即來(lái)水一旦發(fā)生負荷沖擊或含有微量的硫等有毒有害物質(zhì)，致使前段預處理系統中的活性污泥部分失活，則可通過(guò)這三根泥管做到將后段未受沖擊的活性污泥回流至前段系統再利用，以盡快恢復預處理系統的性能，維持整個(gè)裝置排水水質(zhì)的達標外送。

　　(3)增加調節池去往FSBBR池的超越管線(xiàn)。

　　在來(lái)水氨氮、COD負荷較低的情況下，為避免后段A/O系統因營(yíng)養原匱乏而出現處理能力衰減的情況，增設(3)中的超越管線(xiàn)，意在將調節池中的氨氮、COD等營(yíng)養源部分補給至后段A/O系統，以維持整個(gè)系統在低負荷的情況下保留污泥活性，平穩運行。

　　經(jīng)過(guò)上述三項技改措施，不僅降低了前段預處理系統的處理負荷，多根污泥回流管線(xiàn)也使系統能應對不同負荷和水質(zhì)下的雙向沖擊，而且通過(guò)后續的調試工作以及排水水質(zhì)也進(jìn)一步證實(shí)，回流的活性污泥性能良好，菌種的活性也得到了最大限度的保留。

　　改造后新的工藝流程圖繪制如圖2。

　　4、結果與討論

　　為了進(jìn)一步證實(shí)上述三項技改措施的效果，對于改造前后，我們分別采集了大量的數據進(jìn)行比較，包括中間的水解酸化池以及總排口的外排水，類(lèi)比的項目包括氨氮、COD及總氮。

　　4.1 改造措施對水解酸化池出水氨氮和COD的影響

　　水解酸化池(ECHAP)作為一個(gè)中間水池，池內填充FSB多孔礦物質(zhì)填料，填料作為微生物的載體，可以固定和截留大量的微生物，池內進(jìn)行微曝氣，使整個(gè)池內形成一種兼氧的狀態(tài)，兼氧菌作為優(yōu)勢菌群，可以對水中的大分子難降解的有機物進(jìn)行分解。ECHAP不僅可以起到傳統調節池調節水質(zhì)均衡水量的作用，而且豐富的微生物菌群可以對廢水起到預降解的作用，改善了后段系統的工作環(huán)境，使各個(gè)構筑物都能起到更好的作用。由此可見(jiàn)，ECHAP在整個(gè)系統中起著(zhù)承上啟下的作用，它的出水水質(zhì)的優(yōu)劣很大程度上影響了整個(gè)系統的處理能力以及總排口排水水質(zhì)的達標與否。

　　4.2 改造措施對系統排水氨氮和COD的影響

　　本系統的外排水是排至園區內一個(gè)集中處理的污水站，外排的水質(zhì)也有著(zhù)嚴格的執行范圍：氨氮<30mg/L，總氮<60mg/L，COD<300mg/L。為了進(jìn)一步驗證上述技改措施的效果，也為了確保外排水質(zhì)的達標排放，我們同樣采集了改造前后為期15天的系統總排口排水水樣，通過(guò)儀器分析得到氨氮和COD的數值，繪制成系統排水水質(zhì)趨勢圖，系統排水氨氮由原來(lái)的大于100mg/L降至5mg/L以下，優(yōu)于園區污水站的收水標準，且來(lái)水水質(zhì)的波動(dòng)也并未引起排口氨氮的大幅度波動(dòng)，出水COD的值也更加穩定，基本在200mg/L以?xún)�，也滿(mǎn)足園區污水站的收水標準。

　　5、結語(yǔ)

　　通過(guò)上述工程實(shí)例的改造，我們了解到污泥回流的環(huán)境至關(guān)重要，相似的生存環(huán)境能最大限度地保留活性污泥的處理活性，反之菌種則可能因無(wú)法適應新的環(huán)境而出現失活的現象，即系統失去原本的處理能力。經(jīng)過(guò)上述一系列的改造，原本調試一年多排水不達標的情況在一個(gè)月內恢復正常，系統排水的氨氮、總氮、COD均滿(mǎn)足園區污水站的收水標準。(來(lái)源：中鹽昆山有限公司，中鹽安徽紅四方股份有限公司)