合流污水處理方法探討

通過(guò)對(duì)合流制與分流制并存時(shí)污水水質(zhì)、水量特點(diǎn)的分析，探討了合流污水處理中遇到的一些情況及采取的技術(shù)措施。提出了通過(guò)氧化溝倒置A2/0工藝脫氮除磷的方法，強(qiáng)調(diào)了對(duì)排放水體的處理水從技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)的思想。

一、 污水處理工藝要求

我國(guó)目前不少城市，新城區(qū)與老城區(qū)并存，合流制與分流制并存。因此，新建或擴(kuò)建的污水處理廠，在滿足城市總體規(guī)劃和排水規(guī)劃需要的同時(shí)，還應(yīng)能達(dá)到如下要求：

（一）具備接納舊城區(qū)合流污水的能力，具有較強(qiáng)的適應(yīng)沖擊負(fù)荷的能力。污水處理廠污水來(lái)源包括兩部分：一是新城區(qū)分流污水 ；二是老城區(qū)合流污水。與合流污水相比，分流污水水質(zhì)、水量變化幅度小得多，對(duì)污水處理廠調(diào)節(jié)緩沖的要求小得多。對(duì)于合流污水，降雨前期因雨水沖涮街區(qū)，合流污水較臟，但水量相對(duì)較小；降雨后期水量較大，但污水中有機(jī)物濃度相對(duì)較小。

因此，降雨前期合流污水，可考慮與分流污水一起經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物。降雨后期合流污水，除一部分與分流污水一起經(jīng)污水預(yù)處理構(gòu)筑物進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物外，另一部分可考慮通過(guò)雨污溢構(gòu)筑物進(jìn)入雨污溢流沉定池后排入附近水體。為了對(duì)進(jìn)入污水處理構(gòu)筑物的合流污水高峰流量、水質(zhì)波動(dòng)進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，污水處理構(gòu)筑物前端可設(shè)緩沖調(diào)節(jié)池，以均衡水質(zhì)、儲(chǔ)存水量。

（二）具有可靠的BOD、COD、SS去除功能及氮磷去除功能，保證最終出水水質(zhì)穩(wěn)定。通常情況下，城市污水中難降解有機(jī)物較少，BOD、COD去除比較容易實(shí)現(xiàn)，而氮磷去除則較復(fù)雜。我國(guó)現(xiàn)行的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)污水處理廠出水氮磷指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，故城市污水處理都必須達(dá)到氮磷的有效去除。在現(xiàn)行城市污水脫氮除磷工藝中，A2/0采用較為廣泛。

針對(duì)A2/0工藝存在的問(wèn)題，目前出現(xiàn)了許多改進(jìn)工藝，每種工藝又都存在各自的特點(diǎn)和局限。由于合流污水引起的水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，對(duì)污水廠各處理單元產(chǎn)生沖擊，為了適應(yīng)受納水體的要求，為了使BOD、COD等指標(biāo)進(jìn)一步降低，進(jìn)一步去除污水中的細(xì)菌及氮、磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在污水廠與受納水體之間可設(shè)氧化塘。

（三）具有靈活多變的運(yùn)行方式，可根據(jù)收集的污水量、進(jìn)水水質(zhì)以及季節(jié)變化調(diào)整運(yùn)行方式。常規(guī)A2/0工藝，很難做到靈活方便地調(diào)整運(yùn)行方式。但A2/0工藝從構(gòu)成原理上講，是在曝氣段前加厭氧段和缺氧段。這一原理用于氧化溝技術(shù)中，便可形成各種適應(yīng)不同水質(zhì)、水量、季節(jié)變化的運(yùn)行方式。

污水廠可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)兩個(gè)以上的氧化溝，每個(gè)溝設(shè)一定數(shù)量的水力推進(jìn)器，池底均勻分布微孔爆氣器。通過(guò)調(diào)整氧化溝污水進(jìn)水管閥門、曝氣器的開(kāi)及關(guān)的區(qū)域、內(nèi)回流比大小、污泥回流比大小及水力推進(jìn)器運(yùn)行個(gè)數(shù)，便可形成串聯(lián)、并聯(lián)等若干種運(yùn)行方式，每種運(yùn)行方式具有各自區(qū)域大小不同的厭氧段、缺氮段、曝氣段。當(dāng)旱季污水量小，則采用串聯(lián)運(yùn)行方式；雨季污水量大，則采用并聯(lián)運(yùn)行方式。夏季溫度高，硝化反應(yīng)速度快，則采用具有較小曝氣區(qū)域、較小硝化段的運(yùn)行方式，相應(yīng)反硝化區(qū)域增加、功能加強(qiáng)；冬季情況則正好相反。如進(jìn)水碳源濃度較低，則采取串聯(lián)的、使后續(xù)反硝化段的碳源能得到補(bǔ)充的運(yùn)行方式。

二、工藝流程選擇及特點(diǎn)說(shuō)明

根據(jù)污水合流制與分流制并存的特點(diǎn)，及處理后污水排放水體的要求，采用工藝流程。

來(lái)自新城區(qū)的分流污水，經(jīng)格柵處理后進(jìn)入后續(xù)污水處理構(gòu)筑物；來(lái)自老城區(qū)的合流污水，平時(shí)直接進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。降雨時(shí)，前期的較臟、水量較小的合流污水，與分流污水一起經(jīng)格柵后進(jìn)入后續(xù)污水處理構(gòu)筑物；降雨后期的合流污水水量較大，主要含泥砂，一部分經(jīng)雨污溢流構(gòu)筑物，在沉淀池作短暫停留，去除部分泥砂后，直接排放水體，另一部分則與分流污水一起經(jīng)格柵后進(jìn)入后續(xù)處理構(gòu)筑物。

格柵用以去除污水中的大塊懸浮物、漂浮物等污物，以消除大塊污物對(duì)后續(xù)處理系統(tǒng)的不良影響。曝氣沉砂池用以去除較大砂粒及其他無(wú)機(jī)污染物顆粒，以提高污泥活性有機(jī)組分含量、減輕對(duì)管道設(shè)備的磨損、減輕后續(xù)沉淀池負(fù)荷、改善系統(tǒng)運(yùn)行條件。初沉池主要用以去除SS，在初沉池中，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況，可適時(shí)外加碳源和氨氮，以保證有足夠量和適當(dāng)比例的C、N、P來(lái)源，為后續(xù)生化反應(yīng)正常運(yùn)行創(chuàng)造條件。緩沖池主要作用是在合流污水高峰流量時(shí)均衡水質(zhì)、儲(chǔ)存水量。

氧化溝是一種簡(jiǎn)易、高效、經(jīng)濟(jì)的城市污水處理工藝，近幾十年發(fā)展迅速。在流態(tài)上，它既是完全混合式，又具有推流式特征。由于溝渠溶解氧濃度的遞減變化規(guī)律，通過(guò)適當(dāng)安排進(jìn)水口、出水口、回流污泥入口位置，氧化溝可形成一個(gè)倒置A2/0工藝。

根據(jù)硝化、反硝化，生物除磷及好氧活性污泥微生物的代謝特點(diǎn)，在缺氧段，主要功能是脫氮，回流污泥中反硝化菌以原水中有機(jī)物為碳源，以來(lái)自好氧段的硝化液中的硝酸鹽為電子受體，將硝態(tài)氮（NO-3-N）還原為氣態(tài)氮（N₂）。在厭氧段，主要功能是釋磷，回流污泥中聚磷菌分解釋放體內(nèi)聚磷酸鹽，同時(shí)攝入污水中的有機(jī)物，以PHB及糖原等形式儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)。

對(duì)于缺氧段與厭氧段的過(guò)渡過(guò)區(qū)域，既非嚴(yán)格的厭氧狀態(tài)，而溶解氧濃度又低于缺氧段，脫氮與釋磷過(guò)程都將存在，但都不易取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。與A2/0工藝相比，前置缺氧段不僅可優(yōu)先從污水中獲得碳源，強(qiáng)化反硝化過(guò)程。同時(shí)，因先經(jīng)歷反硝化過(guò)程，消除了硝酸鹽的大量存在對(duì)聚磷菌厭氧釋磷過(guò)程的不利影響。

通過(guò)對(duì)曝氣器的控制，溝渠內(nèi)可形成區(qū)域大小適宜的缺氧段、厭氧段、曝氣段，在去除BOD的同時(shí)進(jìn)行生物脫氮除磷，能取得較好的氮磷去除效果。特別是能夠通過(guò)對(duì)曝氣區(qū)域大小和進(jìn)出水管閥門的控制，形成靈活多變的運(yùn)行方式，適應(yīng)污水水量、水質(zhì)、季節(jié)性的變化，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。

當(dāng)水質(zhì)波動(dòng)幅度不大時(shí)，通過(guò)前述的預(yù)處理、生物處理后的污水，一般能排放水體，但由于各種不確定偶發(fā)因素的影響，這樣考慮處理水排放存在不小風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)水質(zhì)、水量大幅波動(dòng)時(shí)，這種情況更為突出。

由于水污染、生態(tài)破壞的嚴(yán)峻形勢(shì)，城市污水處理廠必須從技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)，從工藝上確保處理水安全排放水體。若在生物處理工藝之后設(shè)置熟化塘，不僅可在污水處理廠和受納水體之間起緩沖作用，還能通過(guò)藻類-動(dòng)物性浮游生物-魚類等食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)，使BOD、COD指標(biāo)、細(xì)菌及氮磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物濃度進(jìn)一步降低，具有良好穩(wěn)定的處理效果。特別是在熟化塘系統(tǒng)中，通過(guò)塘內(nèi)生態(tài)系中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量逐級(jí)傳遞、轉(zhuǎn)化，在去除污染的同時(shí)，以水產(chǎn)資源形式達(dá)到物質(zhì)、能量的回收，將污水處理與利用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)污水資源化。