氧化溝與曝氣生物濾池除磷效果比較

南海發展股份有限公司 鄒映紅

摘要：污水的除磷有生物法和藥劑強制去除法兩大類。本文用兩廠的生產運行數據比較兩種工藝的除磷效果。

關鍵詞：除磷、曝氣生物濾池、去除率

Compare except phosphorus effect of biological aerated filter and aeration living filter。

NanHai Development Co.,Ltd Zou YingHong

Abstract: Foul water‘s except that the phosphorus has living things law and the medicament to force to get rid of division two major kinds。This article use two factories production campaigns data comparison to grow handicraft‘s liang except phosphorus effect.

Key words: Get rid of phosphorus、Biological aerated filter、Take　off rate

　　污水的除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學法兩大類。物理化學法即投加相當數量的化學藥劑強制去除，去除效果可以人為操控。生物處理法是利用活性污泥中聚磷菌交替在厭氧及好氧的條件下，吸收污水中的磷，形成磷酸鹽貯存在細胞內。目前對城市污水進行脫氮除磷，在國內外被普遍使用的是生物活性污泥法。下面對兩種處理方法進行一個比較：

一、兩污水處理廠水質情況比較

　　我公司屬下有兩間污水處理廠，第一污水處理廠和第二污水處理廠。兩污水處理廠都是處理城區范圍內城市生活污水，兩者距離約5公里，水質化驗均為同一化驗室。2006年水質化驗數據見表1：

表1 水質情況
Tab.1 Water quality condition mg/l

二、兩廠工藝簡介

　　第一污水處理廠處理規模為25000m³/d，分二期工程，一期系統采用低負荷氧化溝活性污泥處理工藝，二期工程采用三槽式氧化溝活性污泥處理工藝，按硝化和反硝化方式運行，不僅能去除污水中的有機物，還可去除氮、磷等富營養物質。出水標準按《城鎮污水處理廠污染物排放標準》二級標準設計。工藝流程圖見圖1：

圖1 氧化溝工藝流程圖
Fig.1 aeration living filter process flow

　　第二污水處理廠采用法國威望迪水務集團的曝氣生物濾池（BAF）處理工藝，占地49.65畝，是當今國內先進的生活污水處理工藝之一。該工藝適應性強，運行可靠，抗沖擊負荷能力強；自動化程度高，系統緊湊，減少土地及土建費用；采用模塊化設計，處理設施容易擴建等優點。污水通過粗格柵、細格柵攔截了直徑大于6mm的雜物，再進入旋流沉砂池去除粒徑大于0.2mm的砂粒，避免砂粒對設備的磨損，然后通過高效沉淀池、生物濾池，去除有機污染物，最后經過加氯消毒出水。目前處理規模約為30000 m³/d，出水標準按《城鎮污水處理廠污染物排放標準》二級標準設計。工藝流圖見圖2：

圖2 曝氣生物濾池工藝流程圖
Fig.2 Biological aerated filter process flow

三、除磷效果比較

　　從表1看，兩廠進水水質均符合《污水排入城市下水道水質標準》，且兩者水質相差不大。出水水質均優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，去除率在進水水質相差不大情況下只有TP相差較大，一廠磷去除率是59.1，二廠是86.4，其余的項目沒有明顯差異。
　　 第一污水處理廠磷的去除是利用活性污泥中的聚磷菌在厭氧條件下吸收低分子有機物，同時將細胞原生質中聚合磷酸鹽顆粒的磷釋放出來，提供必需的能量，在隨后好氧條件下，所吸收的有機物被氧化并提供能量，同時從污水中吸收超過其生長所需的磷，并以聚磷酸鹽的形式貯存起來，通過排放剩余污泥，將攝取過量磷的細菌排出系統，而獲得較好的除磷效果。該廠一期工程是1989年建成投產的，并沒有獨立設置缺氧池，但仍然有59.1%的除磷效果。
　　 第二污水處理廠磷的去除率高達86.4%，較其原因為：該廠的高效沉淀池采用了化學強制除磷措施。有試驗發現，曝氣生物濾池對TP的去除率約35%-40%，其磷的去除率很低，出水磷濃度遠遠滿足不了國家排放標準對磷濃度的要求，也就是說BAF生物除磷效果較差。由于當污水中TP濃度較高時，單獨依靠BAF去除TP效果不理想，而化學混凝沉淀只要混凝劑劑量投加得當就可以使出水TP濃度降到排放標準以下，因此先用高效沉淀池將原水中的TP濃度降到BAF所能承受的水平，剩余的TP再由BAF中的生物濾池來去除，即前置除磷的BAF組合工藝。本廠設兩組斜板沉淀池。由于斜板大大增加了表面積，與常規技術相比，斜板沉淀可增加表面積達8倍以上，除減少用地外，還可保持系統的緊密性。高效沉淀池采用上向流方式，水從頂部流走，而污泥則沉淀在底面。使用絮凝劑及混凝劑，相互配合，將污水中較易沉淀的懸浮固體沉淀下來，同時對進水進行化學除磷，根據GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，總磷出水濃度不大于 1.0mg/l，而生物濾池微生物在正常增殖耗氧的基礎上，大約能將0.6mg/l的PO₄^3-（P）消耗掉。根據一年來進水PO₄^3-（P）平均濃度為2.21mg/l，出水PO₄^3-（P）為0.3mg/l，即高效沉淀池將2.21-0.3-0.6=1.31mg/l的磷用化學的方法除掉，化學除磷約去除磷為40.7%左右,余下的86.4-40.7=45.7在生物濾池中被微生物正常消耗掉。

四、藥劑的投加費用

　　高效沉淀池內可分出3個主要的區域：
　　 ·混合區—安裝有快速攪拌器，投入堿式氯化鋁(PAC)，使藥劑與污水充分混合后，流入絮凝區；
　　 ·絮凝區—安裝慢速攪拌器，投入絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）,形成個體較大且易于沉淀的絮凝體；
　　 ·沉淀區—斜板就安裝在這個位置，池面設出水堰，沉淀區下部是濃縮區，安裝有濃縮刮泥機，將沉淀下來的污泥刮至池底中部，排出池外；
　　 若一天處理水量按30000 m³計算，則一年的費用如下表2：

表2 投藥費用
Tab.2 Prescribe medicine cost

　　第二污水處理廠曝氣生物濾池工藝在沉淀池中藥劑的投加費用一年約需73萬元，平均處理千噸水約66.67元，而氧化溝工藝在污水處理過程中是不需要投加任何藥劑的。

五、污泥的產生量

　　一般認為藥劑除磷產生的污泥會比活性污泥法多，但從兩廠一年的運行數據看，在進水的懸浮物大致相同的情況下，產泥量（見表3）其實差不多。（下表污泥指經脫水后含水率約為80%的污泥）

表3 產泥量
Tab.3 Produce mud amounts

六、結論

　　曝氣生物濾池的化學強制除磷耗藥量大，運行費用較高，因此對城市生活污水進行脫氮除磷，生物活性污泥法是首選方案。常用的活性污泥法有A/A/O法，SBR法、氧化溝法等，均有較好的除磷效果。

參考文獻：

鄭俊 吳浩汀 曝氣生物濾池工藝的理論與工程應用 北京 化學工業出版社 2004.10

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作者簡介：1998年畢業于廣東工業大學環境工程專業，給排水工程師