李紅山， 黎松強
(嘉應大學化學系，廣東梅州 514015)

　　摘　要： 對目前各種城市污水處理工藝進行了比較，認為水解—好氧—脫氮(H—O—R)處理工藝具有投資省、占地少、處理費用低、運行管理方便、處理效率高的特點，是一種適合我國中小城市的污水處理工藝。
　　關鍵詞：中小城市； 水解—好氧—脫氮工藝；優化
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)05-0058-02

　　隨著社會經濟的發展，中小城市污水處理廠的建設已提到議事日程上來。如何根據中小城市的特點篩選優化污水處理工藝成為目前城市規劃和建設中亟待解決的問題。?

1　工藝選擇的一般原則

　　在我國現有城市總量中，中小城市占4/5以上。中小城市在進行城市污水廠建設及運行中主要面臨因經費短缺、技術及管理人才缺乏而導致的技術、管理水平較低的問題，因此在選擇 處理工藝時有以下要求：?
　　① 污水處理量不大(一般在10×104m3/d以下)；?
　　② 投資、運行費用不能超過該市的經濟承受能力；
　　③ 處理效果較好，出水能夠達標排放；
　　④ 運行管理簡單，設備操作維護容易，不需在現場連續操作；
　　⑤ 能滿足擴建的需要；?
　　⑥ 對于河網城市，要根據上下游情況及水體自凈能力確定排放標準。

2 　污水處理程度

　　由于處理水用于農灌和城市回用所涉及的基建工程和管網系統及運行管理費用很高，就目前來說處理出水的出路應是達標排放。經過二級處理，出水水質應達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準，即COD≤90mg/L；BOD＜30mg/L；SS＜30mg/L；揮發酚＜0.5mg/L；氰化物＜0.5mg/L；油類＜10mg/L；硫化物＜0.5mg/L。?

3 H—O—R工藝

　　目前常用的A/O、AB、A/A/O等方法較適用于處理量＞20×10⁴m³/d的大城市生活污水，而SBR法運行管理要求較高，為此針對中小城市進行污水處理工藝篩選，提出了H—O—R(水解—好氧—脫氮)優化工藝方案。?
3.1 工藝流程
　　工藝流程見圖1。

　　① 城市污水匯入污水處理廠后經格柵進入沉砂池，再進入水解池；?
　　② 在水解池中，缺氧狀態下兼性菌繁殖降解有機物，而聚磷菌吸收水解產物中的甲酸、乙酸、丙酸及醇類等有機物作營養物，同時將體內貯存的磷酸鹽以PO₄^3-的形式釋放 出來，以便獲得能量；
　　③ 在好氧池中，聚磷菌將體內貯存的有機物氧化分解并產生能量，同時將污水中的PO₄^3-超量吸收至體內(以聚磷酸鹽的形式貯存)，并通過剩余污泥排放達到除磷目的。由于在缺氧池中通過聚磷菌對有機物進行了吸收利用，進入好氧池的有機物濃度已很低，有利于硝化菌的生長繁殖，所以好氧池能有效地將氨氮進行硝化(轉化成NO-2和NO-3)；?
　　④ 脫氮池主要完成反硝化脫氮，即將好氧池轉化的NOX-X(硝態氮)通過反硝化菌將其轉化為分子態氮，因為反硝化菌屬兼性異養菌，需要供給有機碳作碳源，所以需從水解池引一定量的原水(占總處理水量的3%～6%)進入脫氮池為反硝化菌補充BOD。實際工程中補充的水量可根據運行過程進行調控，不會造成出水BOD值的提高。?
3.2 應用可行性
　　① 水解池、好氧池、脫氮池內均安有尼龍梳型濾料(以膜代替活性污泥)，使產生的污泥大為減少，實現了污水和污泥在同一裝置中得到同步處理，這樣做大幅降低了工程造價，節約了基建投資；?
　　② 膜脫落在池底后可通過污泥泵由污泥管排出。由于微孔曝氣裝置處于曝氣狀態，處理水處于旋流狀態，且微孔曝氣裝置上端有篩板，兩邊有排泥裝置，因而不會造成堵塞；?
　　③ 利用高程布置使處理水自流，污水、污泥均不回流，不但節能、降低運行費用，而且增加了水解池和好氧池的有效容積及污水處理能力；?
　　④ 由于增加了反硝化脫氮，該工藝不僅能降解COD、BOD、揮發酚、油類，同時有脫氮和部分除磷功能，因而對中小城市污水處理具有一定的超前性；?
　　⑤ 污水進入水解池，采用折流布水方式和穿孔隔板結構，使水力分布均勻，避免了短流，提高了抗沖擊能力；
　　⑥ 好氧池結構與水解池基本相同，采用折流上浮布水方式，池底設微孔曝氣裝置產生微小氣泡，提高了氧化效果；?
　　⑦ 水解池對水質和水溫變化適應能力強，當COD負荷為1.95～8.8kg/(m³·d)時，出水水質變化不大，最終出水可達標排放。在水溫≤13℃時并不影響處理能力；?
　　⑧ 水解—好氧處理工藝能耗低，其機理在于水解池去除有機物(以COD表示)占全流程去除有機物總量的50%左右，其次將不溶性有機物轉變為可溶性有機物，大分子物質分解成小分子物質，為好氧處理創造了有利條件，縮短了反應時間，降低了能耗。?
3.3 工藝參數
　　① 水解池HRT=2.7h，曝氣生物濾池HRT=4.4h，脫氮池HRT=2.5h。
　　② 水力負荷為1.0m³/(m³·h)。
　　③ 容積負荷為0.8kgCOD/(m³·d)。
　　④ 水解池DO=0～0.2mg/L;曝氣生物濾池DO=2～3mg/L；脫氮池DO＜0.2mg/ L。
　　⑤ 水解池pH=6.5～8；曝氣生物濾池pH=7～8；脫氮池pH=1.5～8。
　　⑥ MLSS濃度為1 800～2000mg/L。

4 　與傳統生化處理工藝的技術經濟比較

　　對進水水質相同，處理能力均為2×10⁴m³/d的水廠進行投資預算，投資參考國內相同規模類似處理廠的投資指標，在水解池和曝氣生物濾池造價中均考慮了因配水系統與濾料而增加的成本，其計算結果顯示H—O—R工藝可節約基建總投資34%，節約運行費用39.4%，因此該工藝具有效率高、投資少，運行費用低、工藝簡單、操作方便等優點，是目前中小城市污水廠的優化工藝方案。

參考文獻：

　　[1]沈光范.關于城市污水處理廠設計的若干問題[J].中國給水排水，2000，16(3)：20-23.
　　[2]王洪臣.城市污水處理廠運行控制與維護管理[M].北京：科學出版社，1999.
　　[3]王凱軍.低濃度污水厭氧—水解處理工藝[M].北京：中國環境科學出版社，1991.

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　　收稿日期：2001-10-15