AO法生活污水處理站的工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行實(shí)踐
1 工程概況
上海某科技開(kāi)發(fā)有限公司位于在上海浦東張江高科技園區(qū)內(nèi)。該公司生活污水處理站污水處理量為50m3/d。根據(jù)建設(shè)單位提供的污水處理要求及《上海地方污水排放綜合標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/199-1997），本工程設(shè)計(jì)確定進(jìn)、出水水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1：設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)
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注：（1）單位為mg/L（PH值除外）；（2）出水指標(biāo)可達(dá)到上海市二類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)。
2 工藝設(shè)計(jì)
2.1工藝流程，見(jiàn)圖1。
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2.2工藝特點(diǎn)
（1）采用接觸氧化法處理生活污水，該法具有容積負(fù)荷率高，運(yùn)行穩(wěn)定可*，產(chǎn)泥量少，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理工程中被大量采用。
（2）生活污水處理裝置采用一體化鋼結(jié)構(gòu)，將接觸氧化法的各個(gè)子單元有機(jī)結(jié)合在一起，各子單元布置緊湊，使占地面積減少，安裝簡(jiǎn)便。
（3）生活污水處理裝置的尾氣接往風(fēng)機(jī)房屋頂排放。
（4）整個(gè)系統(tǒng)由電控箱統(tǒng)一控制，基本做到全自動(dòng)化。
2.3各流程單元功能說(shuō)明
（1） 格柵
原污水由污水總管集中流經(jīng)格柵井，格柵井內(nèi)設(shè)置兩道格柵，即一道粗格柵（柵縫寬度為10mm）和一道細(xì)格柵（柵縫寬度為3mm），經(jīng)兩道格柵攔截后，污水中較大顆粒的固體雜質(zhì)被去除，避免堵塞管道、水泵和填料。
（2） 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池的作用是調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)?使污水能夠比較均勻地進(jìn)入后續(xù)處理單元，同時(shí)提高整個(gè)系統(tǒng)的抗沖擊性能并減小后續(xù)處理單元的設(shè)計(jì)規(guī)模。
調(diào)節(jié)池池底設(shè)有曝氣管，通入空氣，既能防止污泥沉積，又能起到均化水質(zhì)和預(yù)曝氣作用。調(diào)節(jié)池設(shè)提升泵二臺(tái)（一用一備）。
（3） 缺氧池
缺氧池中設(shè)置大量組合式填料，具有極大表面積，可以附著生長(zhǎng)大量具有生物活性的生物膜。在較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過(guò)微生物的生化降解以及吸附絮凝等作用，高效率地去除污水中的各種有機(jī)物。
通過(guò)回流硝化液，缺氧池中污水發(fā)生反硝化反應(yīng)，含氮污染物轉(zhuǎn)化成氮?dú)，有效降低氮污染?/p>
（4） 好氧池
通過(guò)附著在填料上的大量好氧微生物，進(jìn)一步氧化降解污水中的有機(jī)污染物，將污水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成成對(duì)環(huán)境無(wú)害的二氧化碳和水。
污水中的氨氮及有機(jī)氮化合物被氧化成硝酸鹽（硝化反應(yīng)），與缺氧池中的反硝化形成硝化--反硝化系統(tǒng)，避免了污泥在沉淀池產(chǎn)生大量浮渣。
接觸氧化池池底設(shè)有微孔曝氣管用于充氧,池末段設(shè)硝化液回流泵一臺(tái)。
（5） 沉淀池（豎流式）
污水從接觸氧化池中進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行固液分離，清液流入消毒清水池。沉淀池設(shè)二座，并聯(lián)運(yùn)行，池底設(shè)泥斗，污泥經(jīng)泥斗沉淀濃縮后用氣提法輸送至污泥消化池。
（6） 消毒池與排放池
沉淀池出水流過(guò)氯片槽，消毒劑溶解到水中，殺滅出水中的游離細(xì)菌，隨后進(jìn)入排放池由排放泵排放至下水道。排放池設(shè)排放泵二臺(tái)（一用一備）。
（7） 污泥消化池與貯泥池
污泥消化池池底設(shè)有曝氣管，由沉淀池來(lái)的污泥在此進(jìn)行好氧消化，減少污泥量并使之轉(zhuǎn)化為熟污泥。經(jīng)好氧處理后的熟污泥經(jīng)泵輸送至位于地表的貯泥池，便于環(huán)衛(wèi)車(chē)外運(yùn)。污泥消化池設(shè)污泥提升泵一臺(tái)。
（8） 風(fēng)機(jī)噪聲治理
a) 選用低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)曝氣；
b) 為羅茨鼓風(fēng)機(jī)配備減振臺(tái)座、進(jìn)出口消聲器等減噪設(shè)備；
c) 為風(fēng)機(jī)房配置隔聲門(mén)、消聲窗等降噪設(shè)備，并阻止噪音外泄。
（9） 尾氣處理
污水處理池內(nèi)尾氣一般采取高空排放方式處理，在場(chǎng)地條件受限制的情況下，亦可采用活性炭吸附處理的方式。本設(shè)計(jì)中可于風(fēng)機(jī)房兼控制間屋頂設(shè)排風(fēng)機(jī)排放尾氣。
2.4主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表2
表2：主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)
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2.5主要設(shè)備性能參數(shù)，見(jiàn)表3
表3：主要設(shè)備性能參數(shù)
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2.6污水處理站布置說(shuō)明
整個(gè)污水處理池為全地埋式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)備房建于調(diào)節(jié)池上方，為半地埋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。污水處理池產(chǎn)生的臭氣由一根排氣管從設(shè)備房引出經(jīng)處理后高空排放。
格柵布置于格柵井內(nèi)；污水泵均為潛水泵，置于池底；電控箱和羅茨鼓風(fēng)機(jī)置于設(shè)備房?jī)?nèi)（風(fēng)機(jī)房兼作控制間用）。貯泥池井蓋布置于設(shè)備房外部*近路邊，以方便環(huán)衛(wèi)車(chē)定期將污泥外運(yùn)。
2.7電氣控制說(shuō)明
（1）調(diào)節(jié)池液位燈光顯示：低位、中位、高位;高位報(bào)警。
（2）排放池液位燈光顯示：低位、中位、高位；高位報(bào)警。
（3）污泥消化池液位燈光顯示：低位、中位、高位。
（4）調(diào)節(jié)池提升泵運(yùn)行控制：
· 手動(dòng)控制運(yùn)行；
· 自動(dòng)控制運(yùn)行：中位起動(dòng)，低位停止；
（5）排放泵運(yùn)行控制：
· 手動(dòng)控制運(yùn)行；
· 自動(dòng)控制運(yùn)行：中位起動(dòng)，低位停止；
（6）羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制：
· 手動(dòng)控制運(yùn)行；
· 自動(dòng)控制運(yùn)行：過(guò)壓停止，同時(shí)報(bào)警。
（7）所有電機(jī)均有過(guò)載保護(hù)。
3 調(diào)試與運(yùn)行
3.1系統(tǒng)調(diào)試
污水處理系統(tǒng)起動(dòng)之后，應(yīng)對(duì)其流量及曝氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使整個(gè)系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
（1）調(diào)節(jié)池泵流量的調(diào)整
為了充分發(fā)揮調(diào)節(jié)池的作用，保證后續(xù)處理工藝的穩(wěn)定性，應(yīng)控制調(diào)節(jié)池泵的流量。正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)之前每天累計(jì)的污水量，推算出當(dāng)天的污水平均流量，并使調(diào)節(jié)池泵的流量調(diào)節(jié)至略大于平均量（設(shè)計(jì)平均流量為2.1m3/hr），達(dá)到細(xì)水長(zhǎng)流的目的，使系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。調(diào)節(jié)方法與步驟如下：
1) 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池泵出口的管路閥門(mén)，控制其出口流量。
2) 根據(jù)電磁流量計(jì)讀數(shù)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)管路閥門(mén)使其略微開(kāi)啟或關(guān)閉。
3) 重復(fù)以上步驟，使系統(tǒng)的平均流量在1.8～2.5m3/hr。
（2）調(diào)節(jié)池/污泥池曝氣量的調(diào)整
由于調(diào)節(jié)池水位經(jīng)常變化，所以進(jìn)入調(diào)節(jié)池和污泥池的空氣流量將隨調(diào)節(jié)池水位變化而變化，并且會(huì)出現(xiàn)以下極端情況：
當(dāng)調(diào)節(jié)池水位過(guò)低時(shí)，污泥池內(nèi)幾乎沒(méi)有空氣充入。
當(dāng)調(diào)節(jié)池水位過(guò)高時(shí)，調(diào)節(jié)池內(nèi)幾乎沒(méi)有空氣充入。
為確保調(diào)節(jié)池與污泥池的曝氣均能達(dá)到預(yù)期效果，必需將調(diào)節(jié)池曝氣管與污泥池曝氣管的管路閥門(mén)調(diào)節(jié)到合適的位置，該合適的位置由調(diào)節(jié)池的當(dāng)量水位決定。（當(dāng)量水位是指在一天的24小時(shí)內(nèi)，調(diào)節(jié)池污水有18小時(shí)達(dá)到或超過(guò)的水位。當(dāng)污水處理量恒定時(shí)，當(dāng)量水位隨季節(jié)不同而變化）。調(diào)節(jié)方法與步驟如下：
1) 通過(guò)觀察及流量統(tǒng)計(jì)，找出調(diào)節(jié)池的當(dāng)量水位，并將水位控制在當(dāng)量水位。
2) 往污泥池內(nèi)進(jìn)水，使其水位達(dá)到設(shè)計(jì)水位（高位）。
3) 調(diào)節(jié)管路閥門(mén)，控制調(diào)節(jié)池、污泥池與消毒池曝氣均勻度基本一致。
經(jīng)過(guò)以上調(diào)整后，既能確保調(diào)節(jié)池不產(chǎn)生泥渣沉積，又能保證污泥池每天有18個(gè)小時(shí)供氧充足，以及消毒池有足夠的空氣進(jìn)行攪拌。
（3）回流泵流量的調(diào)整。
回流泵的調(diào)節(jié)需在水樣測(cè)試的輔助下完成。
1) 通過(guò)調(diào)節(jié)回流泵管路閥門(mén)，控制缺氧池污水中的溶解氧為0.5mg/L左右。 若溶解氧大于0.5mg/L，則適當(dāng)調(diào)小回流泵管路閥門(mén)的開(kāi)啟度，反之則增大回流泵管路閥門(mén)的開(kāi)啟度。
2) 若出水NH3-N濃度較高，應(yīng)增大回流泵管路閥門(mén)的開(kāi)啟度。
（4）加藥系統(tǒng)的調(diào)整。
測(cè)試排放水的余氯含量，控制余氯含量為0.5～1.0mg/L左右來(lái)調(diào)節(jié)余氯投加量。
（5）生物膜的培養(yǎng)
生物膜可用污水經(jīng)曝氣培養(yǎng)而成。為加快生物膜的培養(yǎng)，從市政污水處理廠取得生物污泥投入接觸氧化池中，定期加入一定量污水，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的培養(yǎng)，在填料上會(huì)出現(xiàn)生物膜絮狀物，在顯微鏡下可以看到一些菌膠團(tuán)和滴蟲(chóng)、草履蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)、輪蟲(chóng)等原生動(dòng)物，此時(shí)可進(jìn)入正常運(yùn)行階段。
（6）沉淀池氣提器投入運(yùn)行
檢查并確定沉淀池內(nèi)污水已達(dá)設(shè)計(jì)水位，出水槽內(nèi)充滿水。打開(kāi)電磁閥YV1、YV2、調(diào)節(jié)閥門(mén)，控制污泥流量。正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，電磁閥運(yùn)行方式為“自動(dòng)”。兩個(gè)電磁閥均為每隔2小時(shí)開(kāi)啟一次，持續(xù)時(shí)間為2分鐘。
3.2運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖2、圖3、圖4
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由圖2、圖3、圖4可知：CODcr進(jìn)水濃度范圍值為227～335mg/L，出水濃度范圍值為48～97mg/L，平均去除率為74.3%；BOD5進(jìn)水濃度范圍值為85～133mg/L，出水濃度范圍值為11.2～29.3mg/L，平均去除率為79.1%；SS進(jìn)水濃度范圍值為92～195mg/L，出水濃度范圍值為11～57mg/L，平均去除率為76.8%；NH3-N進(jìn)水濃度范圍值為19～45mg/L，出水濃度范圍值為7～15mg/L，平均去除率為62.6%。
該工藝具有較高的去除效率，上述指標(biāo)均達(dá)到上海市二類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)。
4 效益分析
4.1環(huán)境效益：
（1）每年減少BOD5排放量約3.10噸；
（2）每年減少CODCr排放量約7.48噸；
（3）每年減少SS排放量約2.74噸；
（4） 每年減少NH3-N排放量約0.46噸。
4.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
（1）工程總投資：31.9萬(wàn)
（2）動(dòng)力費(fèi)：2.076元/m3(水)
（電費(fèi)以0.7元每度電計(jì)）；
（3）綜合折舊費(fèi)∶0.549元/m3 (水)；
（4） 污水處理成本∶3.48元/m3(水)
5 結(jié)論及建議
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明：A/O工藝成熟穩(wěn)定、可行有效，出水完全能夠達(dá)標(biāo)排放，在小型生活污水處理工程中有良好的發(fā)展前景。
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