濱河污水處理廠總處理能力為30×104m3/d，分三期建設(shè)，一、二期工程均采用推流式吸附再生法（二級(jí)處理）。三期工程的處理量為25×104m3/d，采用AB法，B段為三槽交替式氧化溝，運(yùn)行至今已兩年。

　　1 設(shè)計(jì)概況

　　三期工程的設(shè)計(jì)指標(biāo)見表1。

　　1998年—1999年的實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)情況見表2。

　　2 A段曝氣池

　　A段的HRT為33min，污泥濃度為2000mg/L，在好氧或兼氧狀況下運(yùn)行�？刂瞥刂械墓┭鯛顩r可在一定程度上控制其BOD5的去除率，平均為50%～60%，最高達(dá)75%，其污泥負(fù)荷為2.5kgBOD5/(kgMLSS·d)。由于A曝前沒有初沉池，進(jìn)水飽含高活性、低級(jí)原核細(xì)菌，它們?cè)贏段的高負(fù)荷條件下處于對(duì)數(shù)生長期，并能在很短的時(shí)間內(nèi)大幅度地降解去除水中的有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生大量的污泥。A段泥齡短、更新快，因而使A段污泥無需再生即可具有持續(xù)的吸附能力。A段較高的細(xì)菌密度和足夠的接觸時(shí)間，以及原水中帶有活性質(zhì)粒細(xì)菌的不斷接種，創(chuàng)造了有利于細(xì)菌遺傳變異的條件，從而使A段污泥對(duì)污水中的毒物、pH及其他環(huán)境因素的影響具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

　　3 B段氧化溝

　　通過A段的處理，進(jìn)入B段的有機(jī)物主要是易與被微生物所吸收利用的溶解性物質(zhì)，與常規(guī)工藝相比，B段污泥活性成分較高，在相同污泥負(fù)荷下B段的F/M值實(shí)際要低些，因此泥齡較長，生物相豐富。三槽式氧化溝是帶有沉淀功能的曝氣池，由建在一起的三條氧化溝組成一個(gè)單元。在每條氧化溝中均布置有一定數(shù)量的轉(zhuǎn)刷，以達(dá)到曝氣和環(huán)流的要求。三條氧化溝與配水井相互連通，該配水井有三個(gè)自動(dòng)控制的出水堰，可調(diào)節(jié)進(jìn)入每溝的流量，三個(gè)氧化溝是互相連通的，通過建在兩邊二個(gè)氧化溝上自動(dòng)控制的出水堰，使污水順利地從一個(gè)氧化溝流到另一個(gè)氧化溝。三槽式氧化溝的基本運(yùn)行方式分為六個(gè)階段：

　�、匐A段1

　　通過調(diào)節(jié)配水井堰門，污水進(jìn)入第一溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運(yùn)行，僅使溝內(nèi)污泥以懸浮態(tài)環(huán)流，DO則不足以使溝內(nèi)有機(jī)物全部氧化。此時(shí)，活性污泥中微生物強(qiáng)制利用上一階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為氧化劑，有機(jī)物被氧化，硝態(tài)氮還原成氮?dú)庖莩�。同時(shí)，溝內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)出水堰上升，污水通過連通孔進(jìn)入第二溝。第二溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷在整個(gè)階段內(nèi)均以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流，轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機(jī)物并使氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮。處理后的污水通過連通孔進(jìn)入第三溝，混合液在第三溝中泥水分離，上清液通過已降低的出水堰從第三溝排出。

　�、陔A段2

　　當(dāng)污水從第一溝轉(zhuǎn)向第二溝，第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并逐步成為富氧狀態(tài)。在第二溝內(nèi)處理過的污水進(jìn)入第三溝沉淀，上清液通過第三溝出水堰排出。

　�、垭A段3

　　污水仍然從第二溝進(jìn)入。第一溝的轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn)，開始預(yù)沉淀進(jìn)行泥水分離，直至該階段末端，泥水分離過程結(jié)束。在該階段，污水仍然由第二溝進(jìn)入第三溝，上清液仍然通過第三溝出水堰排出。

　�、茈A段4

　　污水從第二溝流入第三溝，第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高。同時(shí)，第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，污水從第三溝流向第二溝，在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時(shí)第一溝仍作為沉淀池，處理后的上清液通過第一溝已降低的出水堰排出。階段4與階段1相類似，所不同的僅僅是反硝化作用發(fā)生在第三溝。

　�、蓦A段5

　　污水從第三溝流入第二溝，第三溝的轉(zhuǎn)刷開始高速運(yùn)行，以保證在該階段末端有余氧。第一溝仍作為沉淀池，上清液通過出水堰排出。階段5與階段2類似，所不同的僅僅是兩個(gè)外溝功能相反。

　�、揠A段6

　　該階段基本與階段3相同，第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止運(yùn)行，開始泥水分離，入流污水仍然進(jìn)入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。

　　該氧化溝系統(tǒng)非常靈活，運(yùn)行方式有多種，可隨不同的入流水質(zhì)及出流水質(zhì)要求而改變。

　　4 AB法的運(yùn)行效果與特點(diǎn)

　　4.1 抗沖擊能力

　　從1999年8月—2000年2月，濱河廠三期進(jìn)水平均BOD5、SS分別為273mg/L、535mg/L，水量在(19～23)×104m3/d范圍，使得進(jìn)水負(fù)荷大大超過原設(shè)計(jì)負(fù)荷。然而，出水一直達(dá)標(biāo)排放（三項(xiàng)常規(guī)項(xiàng)目已達(dá)國家排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），運(yùn)行穩(wěn)定，究其原因一方面與濱河廠加強(qiáng)工藝運(yùn)行控制、管理經(jīng)驗(yàn)較豐富有關(guān)；另一方面則是工藝的本身，因A段發(fā)揮的主要作用是物化過程，與生化過程相比，它受毒物、負(fù)荷及pH等因素變化的影響較小，因而去除效果穩(wěn)定，一定程度上對(duì)B段有保護(hù)作用。

　　4.2 對(duì)氮、磷的去除

　　在B段，由于泥齡較長，可能使世代時(shí)間較長的硝化菌在污泥中所占的比例得以提高；另外，A段對(duì)進(jìn)水中BOD5的大幅度去除，使硝化菌對(duì)氧的競爭應(yīng)處于比較有利的地位，B段的硝化速度也會(huì)因此大大提高，再通過氧化溝運(yùn)行模式中1、4階段的反硝化脫氮，濱河廠1999年TN的平均去除率為50%左右。磷在水中的存在包括正磷酸鹽、聚磷酸鹽及有機(jī)磷三種，A段在兼氧條件下，通過厭氧釋磷、好氧吸磷能比較徹底地去除存在于SS中的有機(jī)磷和水中的膠態(tài)磷，濱河廠A段磷的去除率為20%～30%。細(xì)菌對(duì)水中磷的吸收基本取決于厭氧釋放的程度，如釋放得比較徹底，在好氧條件下會(huì)有相當(dāng)可觀的攝磷現(xiàn)象，污水剛進(jìn)入氧化溝1、4階段，幾乎一直處于厭氧狀態(tài)，污水中的磷釋放比較徹底，由于其他幾個(gè)階段供氧較充分，微生物則會(huì)進(jìn)一步吸收污水中的磷。濱河廠AB法運(yùn)行實(shí)踐證明：1999年磷的去除率平均為64%，其中最高可達(dá)80%。

　　4.3對(duì)難降解有機(jī)物的去除

　　根據(jù)濱河廠的運(yùn)行實(shí)踐，A段中出現(xiàn)了COD去除率比BOD5高的現(xiàn)象，這是由于原水中一些可檢測(cè)到的COD物質(zhì)(BOD5測(cè)不到)在A段的兼氧條件下被微生物分解成較易生化的有機(jī)物。

        總之，通過以上的分析，為了使A段原核微生物充分發(fā)揮作用，應(yīng)為細(xì)菌提供較高的有機(jī)負(fù)荷，增加細(xì)菌的代謝能力。

　　5 運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

　　1999年下半年隨著三期水量的逐月增加，氧化溝溶解氧明顯不足。隨著污泥濃度的增加（在設(shè)計(jì)要求范圍中），污泥指數(shù)也增加，即污泥的沉降性能也變差，通過鏡檢發(fā)現(xiàn)有較多的絲狀菌，污泥結(jié)構(gòu)松散，密實(shí)性較差。出現(xiàn)這種情況，可從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，即供氧和供營養(yǎng)條件。據(jù)1999年8月—2000年2月的統(tǒng)計(jì)，氧化溝進(jìn)水平均BOD5為102mg/L，大于設(shè)計(jì)要求64mg/L，說明微生物營養(yǎng)供應(yīng)合理。對(duì)于供氧對(duì)污泥性能的影響，在現(xiàn)場做了一個(gè)試驗(yàn)，即通過大量排氧化溝的剩余污泥，間接提高氧化溝的DO，再觀察氧化溝的污泥沉降性能。結(jié)果與排泥前的情況相比，排泥后的氧化溝整體DO有所提高，從邊溝轉(zhuǎn)刷處測(cè)得的DO較高，表明充氧效率改善，同時(shí)測(cè)得SV為17%（排泥前為50%）。由此看來，DO的影響是直接原因，這可通過1999年每月TP的處理情況得到佐證(見表3)。

        表3 1999年1--11月處理水量及TP去除情況 

         注 上半年由于中沉池刮泥桁車及A曝曝氣頭改造，使污水部分超越進(jìn)B段
 

        從表3可看出，隨著水量的增加和DO的降低，TP的去除效果增加，由于氧化溝的虧量供氧，造成氧化溝中更多的厭氧或近似厭氧的反應(yīng)時(shí)段，使細(xì)菌受壓抑并釋放磷的反應(yīng)比較徹底，在經(jīng)過近似好氧區(qū)時(shí)，細(xì)菌能比較快速、充分地吸收并富集于體內(nèi)，故除磷效果提高，出水中TP的含量降低。

　　6 情況分析和采取的措施

　　氧化溝供氧不足，是造成氨氮硝化不好，總氮去除效果較差的主要原因。整個(gè)氧化溝DO濃度為0.4～1.0mg/L，但對(duì)BOD5的去除影響不大，因?yàn)樵贒O＞0.3mg/L的情況下好氧菌也能正常地分解有機(jī)物。一般應(yīng)控制DO在1.5～2.0mg/L以上，低于0.5mg/L時(shí)則硝化完全停止。

　　虧量供氧使氧化溝厭氧段增多，磷釋放應(yīng)該比較徹底，但實(shí)際上整個(gè)氧化溝溶解氧基本上低于1 mg/L，沒有形成真正的好氧區(qū)域，所以細(xì)菌對(duì)磷吸收還不夠充分，故TP的去除率未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

        針對(duì)氧化溝供氧不足的問題，可根據(jù)氧化溝運(yùn)行方式靈活多變的特征調(diào)整運(yùn)行模式，如縮短半個(gè)周期的預(yù)沉?xí)r間，即預(yù)沉?xí)r間由原來的1 h縮短為45min，這樣每天增加轉(zhuǎn)刷充氧時(shí)間1.5h，運(yùn)行周期由8h提高到12h。另外還可增加高速轉(zhuǎn)刷的運(yùn)行時(shí)間，調(diào)整中、邊溝進(jìn)水的時(shí)間分配［控制污泥負(fù)荷在0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)］。通過調(diào)整測(cè)得的NH3-N、TN和TP數(shù)據(jù)見表4。

        表4 去除氮、磷的實(shí)測(cè)平均值 

　　由表4可知，調(diào)整后的NH3-N、TN去除率比調(diào)整前提高1成多；TN去除率已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，TP去除率為84%。

　　7 結(jié)論

　　綜上分析，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的增加應(yīng)是氧化溝充氧不足的直接原因，可通過調(diào)整氧化溝的運(yùn)行模式使TN、TP去除率基本達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于進(jìn)入濱河廠的污水偶爾含有垃圾填埋廠排放的垃圾滲濾液，這樣使得進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)的范圍更大，現(xiàn)正積極摸索，積累經(jīng)驗(yàn)，使整個(gè)AB系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行。

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