摘要：改变传统活性污泥法的运行方式，使其成为AO工艺或连续流间隙曝气工艺，具备生物除磷脱氮功能。经两种工艺处理后出水NH3-N＜3mg/L；TP、TN去除率分别为72%和80%。适用于老污水处理厂的改造和新建污水厂的设计。
关键词：AO工艺 连续流间隙曝气 生物除磷脱氮
1 传统工艺低负荷运行除磷脱氮的限度
由于传统工艺运行的污水厂没有深度净化功能，也没有更多资金新建大规模污水处理厂，因此对老厂原工艺进行改进，使其成为AO或连续流间隙工艺是十分必要的。
常规的活性污泥法采用的污泥负荷为0.2～0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)， 池活性污泥浓度控制在2～3g/L之间，泥龄维持在4～5d以内。由于泥龄短，活性污泥中硝化菌的增殖速率小于其随剩余污泥排出的速率，因而常规活性污泥法在满负荷的条件下，氨氮去除率低，一般仅为20%～30%。
为使按常规法设计的污水厂获得满意的硝化效果，必须减小污泥负荷，提高污泥泥龄。在不增加池容积的前提下，可采用的办法就是提高池污泥浓度。为了达到这一目标，要保证做到以下两点：一是活性污泥具有良好的沉降性能；二是系统具有足够的供氧能力 。
为了改善污泥的沉降性能，可采用超越初沉池的办法，这样进水中悬浮颗粒可能成为细菌絮凝的核心。
某污水处理厂采用超越初沉池的低负荷活性污泥法，严格控制池溶解氧(前段1.1mg/L，中段1.6mg/L，后段2.8mg/L)，运行结果表明，BOD5的去除很好，出水平均值＜10mg/L，去除率达95.4%；NH3-N硝化相当完全，出水为0.1mg/L，硝化率为99.6%；氮磷的去除情况见表1。
| 工艺 | BOD3/TN | BOD5/TP | TN（mg/L) | TP(mg/L) | 有机氯（mg/L) | ||||||
| 流入 | 流入 | 流入 | 流出 | 去除率 （%） |
流入 | 流出 | 去除率 （%） |
流入 | 流出 | 去除率 （%） | |
| 传统工艺 | 4.1 | 19.1 | 50.8 | 21.8 | 57.0 | 11.1 | 5.6 | 49.3 | 23.6 | 1.6 | 93.3 |
| AO工艺 | 4.3 | 26.7 | 60.0 | 12.0 | 80.0 | 9.6 | 2.7 | 72.0 | 29.1 | 3.6 | 87.6 |
| 连续流间隙 | 4.4 | 31.2 | 33.9 | 9.3 | 72.5 | 5.3 | 1.3 | 74.6 | 12.1 | 1.8 | 84.9 |
超越初沉池，提高池污泥浓度的运行结果表明，硝化的效果相当好，氨氮去除率达99%，但出水的总氮在20mg/L以上，去除效果还不是很理想。
某污水厂设计处理能力27 000 m3/d，实际水量为15 000m3/d，进水中很大部分为工业废水。超越初沉池低负荷活性污泥法运行数据表明，在平均水温为26.6 ℃，MLSS为4.98 g/L，SVI为50.5 mL/g时，COD、BOD5的去除率达90%以上，出水NH3-N为3.0mg/L，硝化率为85.3%，当BOD5/TN为4.4时，总氮去除率为48.5%。
总之，低负荷传统活性污泥法除磷脱氮的量是很有限的。为了进一步提高总氮去除率，可充分利用传统工艺的现有设施和设备，对工艺进行切实可行的改进，使之成为高浓度活性污泥AO工艺，使氮、磷的去除提高到一定水平。
2 低负荷AO工艺
利用传统工艺的全部设施，关闭池前1/3段空气管，安装搅拌机，保持原来的回流方式和回流比，变传统工艺为缺氧—好氧(AO)工艺。运行参数见表2。
| 工艺 | 气温 （℃） |
回流比 （%） |
水力停留时间 （h） |
泥龄 （d） |
容积负荷 （kgBOD5/m3.d) |
污泥负荷 （kgBOD5/(KGMLSS.d) |
污泥浓度 （g/L) |
SVI (mL/g) |
| 传统工艺 | 17.3 | 106 | 8 | 14.3 | 0.601 | 0.102 | 6.53 | 68.0 |
| AO工艺 | 15.3 | 100 | 8 | 8.2 | 0.738 | 0.133 | 5.79 | 68.5 |
| 连续流间隙 | 17.4 | 190 | 15 | 11.6 | 0.230 | 0.042 | 6.51 | 49.3 |
与常规意义的AO法不同之处在于，本工艺不设内回流装置，仅设污泥回流系统，工艺流程如图1所示。
在运行中采用了两种容积比，缺氧：好氧为1：1或1：3。由表3可见，1：1的情况总氮去除率略高于1:3的情况，但并无明显的优势。缺氧区容积的设定首先应保证系统 在COD、BOD5、NH3-N、SS等方面有良好的去除率，故本工艺的1：3容积比是合适的， 污泥回流比为80%～100%。
该工艺进水COD、BOD5平均值为543和246mg/L，出水平均值为47和17mg/L，去除率分别达到91.3%和93.1%，进水NH3-N为30.2mg/L，出水为0.5mg/L，硝化率为98.2%，TN和TP的降解指标见表1。
AO工艺对总氮的去除已大为改善，出水TN在12mg/L左右，去除率达80%，TP的去除尚未达到较好水平，但相对于进水的9.6 mg/L，出水已有很大程度的降低，如果辅以其他方式的除磷，AO工艺是一种适合于老厂改进的方案。
| 相关热词搜索 |
博士论文【点击次数排列】更多>>
