摘要：A2/O工艺即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺，是目前城市污水处理厂广泛应用的脱氮除磷工艺之一。本文主要针对改良型A2/O工艺在城市污水处理厂的应用展开了探讨，通过结合具体工程实例，对项目的工艺流程和建构物、设备参数等作了详细的阐述，并对技术经济指标及改造后出水水质指标作了系统的分析。实践证明该污水处理厂取得了很好的运行效果。
关键词：污水处理厂；改良A2/O工艺；应用；设计
引言
近年来，随着城市规模的不断扩大，城市人口也不断增长，与之而来的就是各种污水排放的增加。因此，增加污水处理厂的处理规模势在必行。目前，越来越多的工艺应用于污水处理厂的工程当中，但在实践处理过程中，许多工艺在水质上往往很难得到保证，与污水处理标准相脱离。而改良型A2/O工艺具有较好的除磷脱氮效果，而且成本不高，对污水处理效果的改善可起到突出的作用。基于此，本文将结合工程实例，对城市污水处理厂改良型A2/O的应用以及其应用效果进行探究。
1 工程设计
1.1 设计规模及水质
1）设计处理规模：某市第一污水处理厂服务范围内2009年污水量为16.5×104m3/d，2020年污水量为22×104m3/d，采用内插法得出2015年为19.5×104m3/d，扣除一期工程处理12×104m3/d，二期工程2015年需处理污水量为7.5×104m3/d，2020年污水量为18.5×104m3/d，二期工程需处理的污水量为6.5×104m3/d。考虑到本地区污水管网普及率的提高以及经济的发展等有利因素，结合污水厂占地和规划的规模等，本工程考虑近期按照7.5×104m3/d规模设计。同时考虑到污水厂用地有限、近期建设规模和远期建设规模匹配等因素，本工程最终确定土建按10×104m3/d设计，设备按照7.5×104m3/d配置。
2）设计进出水质：根据该市第一污水处理厂的运行经验和污水厂2008年－2012年运行数据的分析，该厂的污水进水水温≥12℃，pH=6～9；考虑到目前本厂实测的水质状况，研究最终确定该市第一污水处理厂二期工程进水水质，并根据该市环保局的要求，污水排放标准为城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）中一级标准A标准，最终确定二期工程的进、出水水质（见表1）。
图1 第一污水处理厂二期工艺流程
污水进入粗格栅间，拦截污水中较大的杂质后由污水泵提升至细格栅间，通过细格栅、曝气沉砂池，随后再进入初沉池，以去除粒径较小的沙砾和部分有机物及悬浮物，而后进入改良A2/O处理系统，通过生化作用去除BOD5、氮、磷，其出水混合液经终沉池澄清后进入折板反应池，同时在折板反应池前投加聚合氯化铝，以提高磷的去除效率。微过滤滤池过滤及紫外线消毒渠消毒，最后排放到河里。剩余污泥由泵送至污泥泵房，一部分回流于前置缺氧池，另一部分与从初沉池来的初沉污泥一起进入污泥均质池，然后经污泥浓缩脱水机房处理后污泥外运至某污泥处置中心进行统一处理。
改良A2/O工艺工程总投资低，经营成本低，出水水质可稳定达标，并可根据进出水条件，在空间上人为地进行调控，系统可控性强，运行管理经验丰富。综合考虑多方面因素，改良A2/O工艺在本工程中具有技术和经济上的优势。改良A2/O工艺即在普通A2/O工艺厌氧池前增设一个回流污泥反硝化段（预反硝化段），来自二沉池的回流污泥和部分进水由此进入系统，回流污泥中硝态氮大部分被微生物利用进水中的有机物做碳源反硝化后，剩余的NO3-N质量浓度在5mg/L以下，进入厌氧段，维持厌氧池良好的释磷放条件，保证系统较高的生物除磷效果。这种改良A2/O工艺，兼有传统和倒置A2/O工艺的优点保留了传统A2/O工艺出水水质好、运行稳定、经验丰富、管理简便等特点，又进一步强化了生物除磷效果并有较强的适应性。
1.3 主要建构筑物及设备
1）粗格栅间：污水进入提升泵站之前，要通过2套背耙式粗格栅，格栅间隙为25mm，宽度为1.5m，格栅由螺旋输送器和压榨泵送至地面。格栅渠道数3条，地上部分27m×15m×7m，地下部分12m×8m×7m+15m×12m×10m，钢筋混凝土结构。
2）污水提升泵房：共计6台水泵，其中4台单台流量为2016m3/h；2台单台流量为2020m3/h，扬程13m，4用2备。
3）细格栅间：细格栅间建在单管出水井与曝气沉砂池之间，长10.6m，宽8.0m，共2层，一层为鼓风机间（供沉砂池曝气用）和电气控制间，二层安装DN53型弧型格栅共5台。另外，二层还设有事故平板格栅1台，无轴螺旋输送机1台，用于将栅渣送出池外。渠道数4条，地上部分40m×10m×5m，半地上10m×10m×3m+半地下30m×10m×5m，钢筋混凝土结构。
4）曝气沉砂池：沉砂池1座2格，每格长24.0m，宽3.3m，有效水深3.3m。沉砂池上设有长度6.4m桥式除砂机1台，桥上配有淹没式吸砂泵2台，将池底沉砂抽送入贮砂槽，经规格Q=60m3/h，N=0.37kW的砂水分离器脱水后装槽车运出。沉砂池曝气采用BLS80型鼓风机2台，1用1备。
5）初沉池：配水井：1座，14.5m×12.4m×7.05m，钢筋混凝土结构；初沉池：2座，D=32m，边深：3.75m，中心深：8.65m，全地上钢筋混凝土结构；配有半桥式刮泥机2套，规格N=0.37kW；排泥泵2台，规格Q=40m3/h，H=13m，N=4kW。
6）改良A2/O反应池及污泥泵房：2座，155.7m×39.9m×7m，半地上钢筋混凝土结构；好氧池设有Q=2m3/h规格的盘式微孔曝气器15840套，前置缺氧池设有8台双曲面搅拌机，规格Φ=1.4m，P=4.0kW；中间缺氧池设有16台双曲面搅拌机，规格Φ=2.4m，P=5.5kW；6台高整潜水推流器，规格Φ=0.73m，P=7.5kW；4台（其中2台变频）规格为Q=1146m3/h，H=4.3m，N=22kW的外回流轴流泵；6台（其中2台变频）内回流潜污泵，规格Q=2292m3/h，H=0.7m，N=10kW；2套变频剩余污泥泵，规格Q=80m3/h，H=8.5m，N=7.5kW。
7）终沉池：4座，D=40.0m，边深：4.5m，中心深：5.43m，半地上钢筋混凝土结构，配有4台中心传动单管吸泥机，规格Φ40m，N=0.37kW。
8）折板反应池：折板尺寸2180mm×500mm×3mm；3432块折板。
9）斜管沉淀池：Φ35m，正六边形；总表面积380.7m2。
10）微过滤滤池：1座，23m×12.85m×4.0m，半地下钢筋混凝土结构；配有4套回转式微过滤设备：驱动电机：N=1.5kW，反洗泵：N=2.2kW。
11）紫外线消毒渠：1座，19.0m×4.14m×4.4m，半地下钢筋混凝土结构；紫外线消毒设备2组，N=50kW。
12）污泥均质池：配泥井：1座，4.2m×2.0m×2.0m，配有1台直径：1500，N=7.5kW，JZ1500搅拌器。
13）污泥浓缩池：2座，D=16m，总深：4.95m，全地上钢筋混凝土结构；配有规格D=16m，N=0.55kW中心传动浓缩机2台。
14）曝气储泥池：1座，9.45m×7.8m×4.8m，半地下钢筋混凝土结构，3套高速离心鼓风机，规格Q=12750m3/h，H=8.0m，N=360kW。
15）污泥浓缩脱水机房：1座，54m×36m×10m，单层砖混结构；配有污泥离心脱水机3台，规格Q=35m3/h，N=45+11kW；无轴螺旋输送机2台，输送量15m3/h，安装角度0°，L=7.2m，N=4kW；污泥切割机2用1备，规格Q=35m3/h，N=2.2kW。
16）加药间：1座，36m×15m×6m，单层砖混结构；配有单螺杆加药泵2用1备，Q=1.5m3/h，H=2bar，N=0.4+0.75kW；1套絮凝剂制备装置，制备能力15kg/h，N=0.37+3.3kW。
17）鼓风机房：1座，32m×15m×8m，一层框架结构；配有离心风机3套（2用1备），规格Q=10500m3/h，H=3500Pa，N=15kW。
2 技术经济指标
一污二期工程建设总投资约30469.61万元，其中建筑工程费：10208.60万元，设备购置费：7978.54万元，安装工程费：2250.31万元，其他费用：10032.17万元，银行贷款21000万元，企业自筹9469.61万元。经过现金流量数据计算可知，项目投资财务内部收益率（税前）5.23%，项目投资财务净现值（i=5%，税前）601万元，601项目投资回收期14.2年，工程总投资30469.61万元，年生产成本4777万元，单位水量生产成本1.769元/m3，年经营成本2990万元，单位水量经营成本1.104元/m3。
3 改造后出水水质指标
该市第一污水处理厂二期工程建成投入运行后出水水质稳定，并在2014年10月通过竣工环保验收。目前，该污水处理厂运行水量基本稳定在（6.8～7.5）×104m3/d。运营数据1年的平均数据见表2。
由表2可知，该市第一污水处理厂二期工程自通过竣工环保验收后，调试运行以来，各项指标稳定运行并优于GB18918－2002一级A排放标准，尤其是SS、总磷指标要远优于预期目标。可见二期项目的工程设计具有一定合理性和可行性，今后可为新建污水处理厂的工程设计提供借鉴。
4 结论
综上所述，改良型A2/O工艺作为目前国内较新的污水处理工艺，由于其具有脱氮除磷效果好、构筑物和设备投资小、运行稳定、管理简便等优点，是提升污水处理厂污水处理效果的技术支撑。并且从实际情况来看，改良A2/O工艺由于其本身具有的抗冲击负荷性能，对今后污水处理厂的提高排放标准有很强的适应性。由本工程技术经济指标和出水水质指标可知，该工程可保本经营，获得了良好的经济效益和社会效益；其出水水质达到了GB18918－2002一级A排放标准，尤其是SS、氨氮、总磷指标要远优于预期目标。
参考文献：
[1]黄敏.改良型A2/O污水处理工艺在小城镇污水处理厂的设计应用[J].江苏建筑.2015（s1）
[2]朱家全，王张毅，戴文昱，高寅杰.改良型A2/O工艺在城市污水处理厂中的应用分析[J].中国科技纵横.2017（8）
论文作者:叶耀龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：污水处理论文; 污泥论文; 万元论文; 工艺论文; 污水论文; 格栅论文; 水质论文; 《基层建设》2017年第21期论文;