二、生物處理工藝選型

生物處理工藝的選型是一件很復(fù)雜的事情，涉及的面很廣，這里僅對目前常見的做法做一些探討。

A2O是常用的工藝，受制于實際內(nèi)回流比的影響，即使在碳源充足的情況下，A2O工藝的脫氮率高一般就在百分之七十左右。所以如果進水TN小于50mg/L，出水TN達到15mg/L是可以的，但要求達到10mg/L以下是非常困難的。這是一個大型A2O工藝的污水處理廠進出水TN曲線圖，這個廠的進水碳源很充足，脫氮率一般就在百分之七十左右。

這些年另外常見的一種工藝是多級AO工藝，多級AO工藝實際上是早期多點進水(Step-feed)工藝的改進，多點進水工藝是1935年RidGould提出，并應(yīng)用在紐約的一座污水處理廠，這種工藝的本質(zhì)目的是為了降低曝氣池前后廊道供氧差異、降低峰值水量的沖擊，通過不同進水點流量的分配，在生物池從前到后的廊道上形成由高到低的污泥濃度梯度，降低進入二沉池的入流固體通量，從而避免在雨季期間大量污泥的流失。多級AO工藝的本意也是如此，它并不能顯著提高脫氮率，因為在實際工程中不可能設(shè)置無限多的進水點，一般常用的是3級或4級。

這是一座改造為多級AO工藝的污水廠，改造時將曝氣池前面的一部分曝氣頭拆掉，用粗孔曝氣的方式進行缺氧攪拌，當(dāng)然是安裝攪拌器進行攪拌。為了獲得較高的脫氮效果，實際上Bardenpho工藝是很好的方法，出水總氮達到3-10mg/L之間是沒有問題，但中國很多污水處理廠缺乏碳源，所以需要投加外部投加碳源，一般來說較常見的外加碳源是乙酸鈉，其反硝化速率較快，所需的第 二缺氧池容也相對較小。

下面這個圖是山東某污水處理廠的Bardenpho工藝實際出水水質(zhì)，該廠的進水COD約200mg/L、進水TN約35mg/L，通過在Bardenpho工藝中投加乙酸鈉后，出水TN可以低于5mg/L。

另外一種改造模式是A2O+反硝化濾池，反硝化濾池雖然有很高的脫氮率，但做的好的反硝化濾池投資還是比對活性污泥工藝改進的投入要高，另外反硝化濾池需要在二沉池之后專門設(shè)置水泵的再次提升以滿足水頭的需要，而一些上向流的反硝化濾池在實際運行中堵塞的現(xiàn)象比較明顯，這些都是需要考慮的地方。

現(xiàn)在還比較常見的一種改造形式是在生物池中投加填料，一般我們稱之為IFAS工藝，曝氣池中既有活性污泥也有附著在填料之上的生物膜，當(dāng)然也有回流污泥。而MBBR是沒有污泥回流，生物池中以附著在填料上的生物膜生長為主，懸浮的MLSS很低。我們應(yīng)該明確區(qū)分這兩種工藝。IFAS或MBBR工藝主要是用于在占地面積較小或水溫較低的情況下，在不顯著增加池容的情況下實現(xiàn)穩(wěn)定的硝化效果。

IFAS工藝有固定式填料和移動式填料，兩種形式各有利弊，固定式填料改造起來相對簡單，有的以框架的形式直接放在曝氣池中，其他需要考慮的環(huán)節(jié)較少，但固定式填料容易滋生蠕蟲，需要定期采取措施清除。下面這個圖是北京某污水處理廠采用的固定式填料的IFAS工藝，改造后的效果很好。

移動式填料IFAS工藝的優(yōu)點是填料的比表面積大，但設(shè)計不當(dāng)會出現(xiàn)很多問題，比如填料流失、填料堵塞篩網(wǎng)、填料在池內(nèi)角落堆積、曝氣設(shè)置的問題等等，這些方面涉及很多工程細節(jié)，主要是生物池水力流態(tài)方面的問題，需要格外注意。

三、生化池優(yōu)化設(shè)計

很多污水處理廠到了冬春季節(jié)，曝氣池上都會產(chǎn)生大量的浮泥泡沫，嚴重的污水處理廠二沉池上全是浮泥，有的甚至大量翻泥，引起出水水質(zhì)的嚴重超標，連現(xiàn)在的標準都達不到，就更不要說新的標準了。這種現(xiàn)象并非個別，在全國各地實際上是一種長期、普遍的現(xiàn)象，各地的污水處理運行同行深有感受。

很多年來我們一直對各地的這種現(xiàn)象進行分析和調(diào)查，實際上這種現(xiàn)象與污泥膨脹、低溫有密切的關(guān)系，這些調(diào)查包括微生物方面的鑒定與水質(zhì)方面的分析。我們發(fā)現(xiàn)在很多污水廠冬季出現(xiàn)的這種現(xiàn)象是MicrothrixParvicella(微絲菌)這種絲狀菌的過度繁殖造成的，這種微生物在泥齡較長、生物脫氮除磷工藝、水溫低于15度的環(huán)境中容易大量出現(xiàn)，這種情況和歐洲的很多污水廠類似。

而且微絲菌在泡沫中豐度遠遠比在混合液中的要高，一種務(wù)實的方法是選擇性地將這些微生物排除出系統(tǒng)，排除的速率要比它的生長速率高，這樣才能解決問題。所以需要對生物池進行優(yōu)化的設(shè)計以控制這種現(xiàn)象的發(fā)生，首先需要在曝氣池出口處進行擋板的設(shè)置，不能讓大量泡沫進入二沉池，其次是需要在曝氣池廊道的轉(zhuǎn)彎處形成自由移動的表面，廊道的轉(zhuǎn)彎開口不能只在水下，改造前后的效果很明顯。