如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一項污水處理的專業(yè)知識——污水處理升級改造的5個關(guān)鍵問題。

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工藝的脫氮率上限一般在70%左右。所以如果進(jìn)水TN小于50mg/L，出水TN達(dá)到15mg/L是可以的，但要求達(dá)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(jìn)出水TN曲線圖，這個廠的進(jìn)水碳源很充足，脫氮率一般就在70%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(jìn)水（Step-feed）工藝的改進(jìn)，多點進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行缺氧攪拌，建議安裝攪拌器進(jìn)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(dá)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，所需的二缺氧池容也相對較小。

山東某污水處理廠的Bardenpho工藝實際出水水質(zhì)，該廠的進(jìn)水COD約200mg/L、進(jìn)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(jìn)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(xì)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(yán)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(yán)重超標(biāo)，連現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到，就更不要說新的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)行擋板的設(shè)置，不能讓大量泡沫進(jìn)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。

四、二沉池優(yōu)化

二沉池是生物處理的關(guān)鍵，生物處理是在曝氣池內(nèi)完成，但水質(zhì)的表現(xiàn)是在二沉池體現(xiàn)出來。但是很遺憾國內(nèi)對二沉池的研究、優(yōu)化并不特別重視，往往在二沉池之后再增加一個高密度沉淀池，形成沉淀+沉淀的單元堆砌，從邏輯上來說不是很合理，另外還有一些實際運行中存在的各種弊端。實際上歐美的污水廠很少有在二級出水之后用高密度沉淀池，一般都是用在初級處理方面，歐美對二沉池的優(yōu)化非常重視。

二沉池優(yōu)化的一個重要工具是CFD模擬，通過CFD的模擬可以對二沉池內(nèi)部的流態(tài)進(jìn)行科學(xué)的分析，從而采用有針對性的合理措施來改進(jìn)其實際效果。

這是山東某污水處理廠的周邊進(jìn)水、周邊出水的二沉池的CFD模擬，通過模擬發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水裙板的高度對二沉池的流態(tài)有重要的影響，加長了裙板以后，出水SS就會降低很多，把污泥層的界面也降低很多。

二沉池另外一個常見的現(xiàn)象是在出水槽外側(cè)靠近池壁這一側(cè)的SS比較高，而在內(nèi)側(cè)比較低，這其實是一種異重流的現(xiàn)象。對于已經(jīng)建好的二沉池來說，通過CFD的模擬，在池壁上設(shè)置一定的水力擋板可以有效地改善這種情況，將上升的SS折回到池中。對于這種所以有些情況，我們可以根據(jù)實際情況做一些水泥的擋板。

五、水力的優(yōu)化

水力的優(yōu)化實際上涉及的面比較多，這里僅從DO對厭氧、缺氧的影響、進(jìn)水與回流污泥、混合液回流的混合、反應(yīng)池部分區(qū)域的短流簡單舉兩個例子。比如，在厭氧池設(shè)計的時候，往往是進(jìn)水管、回流污泥口一起進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，實際上比較好的做法設(shè)置一個混合區(qū)，讓污泥與水進(jìn)行充分的混合。另外，進(jìn)水是要從底部、上部同時進(jìn)，這樣的話降低了進(jìn)水帶入的DO。

下面這個例子是一個多級AO工藝的污水廠，由于上級好氧池的影響，在下級缺氧池、第三缺氧池的三分之一到四分之一廊道的DO在1毫克/升以上，這無疑會降低有效的缺氧池容，投加的碳源也會形成無謂的浪費。

針對這種情況，可以在上級好氧區(qū)的末端做一個消氧區(qū)。因為水力問題通常涉及到具體的項目，情況也不完全相同，需要針對性地分析。

實現(xiàn)城市用水潔凈處理，營造和諧人居生活環(huán)境。

衡美水處理專注水處理設(shè)備生產(chǎn)十八年，為您量身定制水處理解決方案！