摘要:結合某城鎮汙水處理廠的工程概況，介紹了其汙水處理工藝流程，並提出了改善氧化溝內(nei) 溶解氧濃度、科學選配除磷劑、提高藥劑混合強度等除磷措施，既達到了汙水處理標準，又降低了藥劑費用。

1工程概況

某城鎮汙水處理廠，2008年開工建設，一期設計處理規模為(wei) 6．0×104m3/d，采用2000型改良氧化溝工藝，設計進水水質:CODCr≤350mg/L，BOD5≤150mg/L，SS≤200mg/L，NH3-N≤30mg/L，TN≤40mg/L，TP≤5mg/L，出水標準為(wei) GB81918—2002一級A排放標準。該工程主要設計工藝參數為(wei) :汙泥負荷0．059kgBOD5/(kg·MLSS·d)，容積負荷0．295kgBOD5/(m3·d)，汙泥齡18d，設計水溫較高30℃、較低13℃，水力停留時間18．4h。該汙水處理廠2009年5月開工建設，2010年11月建成投運，其工藝流程如圖1所示。

2運行工況

該汙水處理廠2013年即達到滿負荷運行，整個(ge) 汙水處理係統的運行情況較為(wei) 穩定，各項出水指標除TP時有很標外，其餘(yu) 各項指標均滿足GB18918—2002城鎮汙水處理廠汙染物排放標準一級A標準要求。從(cong) 2014年2月份開始，該汙水處理廠來水量一直保持在6．5×104m3/d以上，較高日進水量達到了8．12×104m3/d，進水水質也發生了一定變化，特別是進水TP一直較高，TP較高瞬時值甚至達到了65mg/L，其實際進出水數據與(yu) 設計進水水質對比如表1所示。

通過對表1統計數據對比可知:出水水質指標CODCr，BOD5，SS，NH3-N和TN均能滿足設計要求，隻有出水TP有很標現象。為(wei) 解決(jue) 出水TP很標的問題，該廠采取了諸多運行措施，以期達到降低出水TP的目標。

3除磷措施

3．1提高生物除磷的工藝措施

由生物除磷的機理可知，隻有除磷菌在厭氧條件下進行充分釋磷，才能實現除磷菌在好氧條件下大量的吸收磷。相關(guan) 研究表明，除磷菌在厭氧條件下釋放1mg的磷可以在好氧區吸收

2．54mg的磷。

1)降低進水跌水曝氣強度，減少進水溶解氧對係統的影響。該汙水處理廠分兩(liang) 期建設，在進行一期建設時，預處理工段構築物即按12．0×104m3/d的規模一次建成，在汙水提升泵站處設置一期、二期配水井一座，如圖2所示。配水井設置有提升泵出水口、消能槽和配水槽，一、二期的配水量通過配水槽出水閥門進行調節。由圖2a)可看出，經過提升泵提升的廢水經過兩(liang) 次跌水，一次是出水口到消能槽的跌水，跌水高度約計500mm;另一次跌水在配水槽處，跌水高度在900mm左右。

通過調整一、二期的配水閥門開啟度，提高配水槽的水位，可降低二次跌水高度甚至消除二次跌水，減少跌水曝氣充氧。經現場實測，二次跌水後，配水槽進水中的溶解氧濃度可達4．4mg/L，通過消除二次曝氣，配水槽進水中的溶解氧濃度降低到了0．2mg/L以下，再經過後麵的管道輸送後，基本消除了進水跌水曝氣對厭氧係統溶解氧的影響。

2)延長厭氧區的水力停留時間，強化聚磷菌釋磷。

影響厭氧區、缺氧區溶解氧濃度的主要因素有進水溶解氧濃度、外回流汙泥溶解氧濃度、內(nei) 回流溶解氧濃度等。本文著重探討降低外回流汙泥、內(nei) 回流汙泥對厭氧區、缺氧區溶解氧的影響措施。無論是外回流汙泥還是內(nei) 回流汙泥，其溶解氧濃度的大小都與(yu) 氧化溝好氧區的溶解氧濃度及溶解氧的分布梯度有關(guan) 。所以，在保證整個(ge) 係統出水穩定達標的前提下，適度調控好氧區的溶解氧濃度及溶解氧的分布可以改善係統的生物除磷效果。根據2000型改良氧化溝工藝的結構特點，一方麵通過增加開啟氧化溝好氧區前部區域轉碟曝氣機的台數及增加單台轉碟曝氣機的碟片數量，來提高前區的溶解氧濃度;另一方麵是通過減少開啟氧化溝好氧區後部區域轉碟曝氣機的台數及拆除部分轉碟曝氣機的碟片數量，來降低後區的溶解氧濃度。這樣既可以在氧化溝好氧區形成一個(ge) 低—高—低的溶解氧梯度分布區域，同時又可使整個(ge) 好氧區溶解氧濃度在2．5mg/L左右，保證了微生物硝化和吸磷的環境。

同時，將氧化溝好氧區至缺氧區的內(nei) 回流量調至100%左右，外回流汙泥在30%和60%兩(liang) 個(ge) 梯度，間歇調整運行。通過上述調整，氧化溝內(nei) 厭氧區水力停留時間由1．5h延長至2．5h以上，聚磷菌的釋磷效率和反硝化菌的反硝化效率都得到了提高。

3)穩定連續排除剩餘(yu) 汙泥。

活性汙泥係統生物除磷的除磷途徑主要是通過排除剩餘(yu) 汙泥來實現的。剩餘(yu) 汙泥的排放有間歇排放和連續排放兩(liang) 種方式，雖然這兩(liang) 種排泥方式都能排除剩餘(yu) 汙泥，但從(cong) 工藝運行的穩定調控來講，連續排泥能夠降低磷在係統的停留時間，更能達到生物除磷的目的。

3．2強化化學除磷

由於(yu) 我國城市汙水中BOD/TP較低，采用單一的生物除磷技術很難穩定的達到GB18918—2002城鎮汙水處理廠汙染物排放標準一級A標準，往往需要輔助化學除磷措施來滿足要求。通過對表1數據的分析，本廠進水BOD/TP在9～24之間，其比值確實較低，實際的運行結果也表明，單靠生物除磷不能實現汙水處理係統的穩定達標。

通過化學除磷的機理可知，在汙水中投加藥劑後，金屬離子與(yu) 磷酸鹽快速結合會(hui) 形成低溶解度、很細小晶狀體(ti) 的磷酸鹽化合物;然後，在流速梯度或混合擴散過程作用下互相接觸生成大顆粒絮凝體(ti) ;較後，絮凝體(ti) 通過沉澱分離或過濾分離等方法與(yu) 水體(ti) 分開，從(cong) 而達到化學除磷的目的。由此可見，化學除磷的本質就是磷酸鹽從(cong) 液相轉移到固相的過程。

汙水處理的化學除磷主要涉及兩(liang) 個(ge) 方麵:一個(ge) 是除磷藥劑的選擇，另一個(ge) 是化學除磷工藝的設計。

1)除磷藥劑的篩選。

目前，用於(yu) 汙水化學輔助除磷的藥劑主要可分為(wei) 鋁鹽、鐵鹽、鈣鹽、改性矽藻土及複合絮凝劑等。在選擇藥劑的過程中，上述汙水處理廠分別針對5個(ge) 廠家的幹式聚合氯化鋁及2個(ge) 廠家的95新利会员入口原液和1個(ge) 廠家的幹粉聚合硫酸鋁鐵共計8種除磷劑，進行了比對小試和生產(chan) 性試驗。試驗考核指標主要包括藥劑的溶解時間、投加劑量、礬花大小、礬花的沉澱性能、TP去除率、出水色度、工作勞動強度、運營成本8個(ge) 項目，以TP去除率、運營成本為(wei) 除磷藥劑主要篩選指標，較終確定選用含鐵量不小於(yu) 11．0%的95新利会员入口原液作為(wei) 該廠除磷藥劑。

不過，通過除磷藥劑的比選試驗發現，傳(chuan) 統自來水淨化應用性能較好的鋁鹽、鐵鹽，在汙水化學除磷方麵使用效果並不突出，這主要與(yu) 產(chan) 品的鹽基度有關(guan) 。在汙水化學除磷過程中，發生的主要是化學沉析反應，化學絮凝反應是副反應。

2)化學除磷工藝的設計。

化學除磷工藝是按照除磷藥劑的投加位置來區分的。藥劑投加方式一般可分為(wei) 前置投加(沉砂池出水)、同步投加(生物曝氣池)、後置投加(二沉池出水)三種方式。上述汙水處理廠較初的化學除磷工藝采用後置加藥方式，在進行生產(chan) 性試驗時，雖然采用了多種藥劑做對比，但出水總磷都很難穩定在0．5mg/L以下。通過工藝改造，將加藥位置設置在了混合強度較大的氧化溝出水堰跌水曝氣處。改造後的運行結果表明:出水總磷TP≤0．25mg/L，實現了穩定達標，且藥劑費用降低到了0．04元/t汙水以下。

4結語

生產(chan) 性試驗表明:降低厭氧區進水溶解氧濃度，控製內(nei) 、外汙泥回流比，適度調整好氧區溶解氧分布梯度，可以延長厭氧區的水力停留時間，釋磷菌能夠在厭氧區充分釋磷;連續排除剩餘(yu) 汙泥可以減少磷在係統的積累。再者，選擇液體(ti) 95新利会员入口，投加在氧化溝出水口跌水處，能夠提高化學除磷的效率，降低藥劑費用。