李紅山， 黎松強
(嘉應大學化學系，廣東梅州 514015)

　　摘　要： 對目前各種城市污水處理工藝進行了比較，認為水解—好氧—脫氮(H—O—R)處理工藝具有投資省、占地少、處理費用低、運行管理方便、處理效率高的特點，是一種適合我國中小城市的污水處理工藝。
　　關(guān)鍵詞：中小城市； 水解—好氧—脫氮工藝；優(yōu)化
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)05-0058-02

　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，中小城市污水處理廠的建設(shè)已提到議事日程上來。如何根據(jù)中小城市的特點篩選優(yōu)化污水處理工藝成為目前城市規(guī)劃和建設(shè)中亟待解決的問題。?

1　工藝選擇的一般原則

　　在我國現(xiàn)有城市總量中，中小城市占4/5以上。中小城市在進行城市污水廠建設(shè)及運行中主要面臨因經(jīng)費短缺、技術(shù)及管理人才缺乏而導致的技術(shù)、管理水平較低的問題，因此在選擇 處理工藝時有以下要求：?
　?、?污水處理量不大(一般在10×104m3/d以下)；?
　?、?投資、運行費用不能超過該市的經(jīng)濟承受能力；
　　③ 處理效果較好，出水能夠達標排放；
　?、?運行管理簡單，設(shè)備操作維護容易，不需在現(xiàn)場連續(xù)操作；
　?、?能滿足擴建的需要；?
　?、?對于河網(wǎng)城市，要根據(jù)上下游情況及水體自凈能力確定排放標準。

2 　污水處理程度

　　由于處理水用于農(nóng)灌和城市回用所涉及的基建工程和管網(wǎng)系統(tǒng)及運行管理費用很高，就目前來說處理出水的出路應是達標排放。經(jīng)過二級處理，出水水質(zhì)應達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)二級標準，即COD≤90mg/L；BOD＜30mg/L；SS＜30mg/L；揮發(fā)酚＜0.5mg/L；氰化物＜0.5mg/L；油類＜10mg/L；硫化物＜0.5mg/L。?

3 H—O—R工藝

　　目前常用的A/O、AB、A/A/O等方法較適用于處理量＞20×10⁴m³/d的大城市生活污水，而SBR法運行管理要求較高，為此針對中小城市進行污水處理工藝篩選，提出了H—O—R(水解—好氧—脫氮)優(yōu)化工藝方案。?
3.1 工藝流程
　　工藝流程見圖1。

　　① 城市污水匯入污水處理廠后經(jīng)格柵進入沉砂池，再進入水解池；?
　?、?在水解池中，缺氧狀態(tài)下兼性菌繁殖降解有機物，而聚磷菌吸收水解產(chǎn)物中的甲酸、乙酸、丙酸及醇類等有機物作營養(yǎng)物，同時將體內(nèi)貯存的磷酸鹽以PO₄^3-的形式釋放 出來，以便獲得能量；
　?、?在好氧池中，聚磷菌將體內(nèi)貯存的有機物氧化分解并產(chǎn)生能量，同時將污水中的PO₄^3-超量吸收至體內(nèi)(以聚磷酸鹽的形式貯存)，并通過剩余污泥排放達到除磷目的。由于在缺氧池中通過聚磷菌對有機物進行了吸收利用，進入好氧池的有機物濃度已很低，有利于硝化菌的生長繁殖，所以好氧池能有效地將氨氮進行硝化(轉(zhuǎn)化成NO-2和NO-3)；?
　?、?脫氮池主要完成反硝化脫氮，即將好氧池轉(zhuǎn)化的NOX-X(硝態(tài)氮)通過反硝化菌將其轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氮，因為反硝化菌屬兼性異養(yǎng)菌，需要供給有機碳作碳源，所以需從水解池引一定量的原水(占總處理水量的3%～6%)進入脫氮池為反硝化菌補充BOD。實際工程中補充的水量可根據(jù)運行過程進行調(diào)控，不會造成出水BOD值的提高。?
3.2 應用可行性
　?、?水解池、好氧池、脫氮池內(nèi)均安有尼龍梳型濾料(以膜代替活性污泥)，使產(chǎn)生的污泥大為減少，實現(xiàn)了污水和污泥在同一裝置中得到同步處理，這樣做大幅降低了工程造價，節(jié)約了基建投資；?
　?、?膜脫落在池底后可通過污泥泵由污泥管排出。由于微孔曝氣裝置處于曝氣狀態(tài)，處理水處于旋流狀態(tài)，且微孔曝氣裝置上端有篩板，兩邊有排泥裝置，因而不會造成堵塞；?
　　③ 利用高程布置使處理水自流，污水、污泥均不回流，不但節(jié)能、降低運行費用，而且增加了水解池和好氧池的有效容積及污水處理能力；?
　　④ 由于增加了反硝化脫氮，該工藝不僅能降解COD、BOD、揮發(fā)酚、油類，同時有脫氮和部分除磷功能，因而對中小城市污水處理具有一定的超前性；?
　?、?污水進入水解池，采用折流布水方式和穿孔隔板結(jié)構(gòu)，使水力分布均勻，避免了短流，提高了抗沖擊能力；
　?、?好氧池結(jié)構(gòu)與水解池基本相同，采用折流上浮布水方式，池底設(shè)微孔曝氣裝置產(chǎn)生微小氣泡，提高了氧化效果；?
　　⑦ 水解池對水質(zhì)和水溫變化適應能力強，當COD負荷為1.95～8.8kg/(m³·d)時，出水水質(zhì)變化不大，最終出水可達標排放。在水溫≤13℃時并不影響處理能力；?
　　⑧ 水解—好氧處理工藝能耗低，其機理在于水解池去除有機物(以COD表示)占全流程去除有機物總量的50%左右，其次將不溶性有機物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄杂袡C物，大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，為好氧處理創(chuàng)造了有利條件，縮短了反應時間，降低了能耗。?
3.3 工藝參數(shù)
　?、?水解池HRT=2.7h，曝氣生物濾池HRT=4.4h，脫氮池HRT=2.5h。
　　② 水力負荷為1.0m³/(m³·h)。
　?、?容積負荷為0.8kgCOD/(m³·d)。
　　④ 水解池DO=0～0.2mg/L;曝氣生物濾池DO=2～3mg/L；脫氮池DO＜0.2mg/ L。
　?、?水解池pH=6.5～8；曝氣生物濾池pH=7～8；脫氮池pH=1.5～8。
　　⑥ MLSS濃度為1 800～2000mg/L。

4 　與傳統(tǒng)生化處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟比較

　　對進水水質(zhì)相同，處理能力均為2×10⁴m³/d的水廠進行投資預算，投資參考國內(nèi)相同規(guī)模類似處理廠的投資指標，在水解池和曝氣生物濾池造價中均考慮了因配水系統(tǒng)與濾料而增加的成本，其計算結(jié)果顯示H—O—R工藝可節(jié)約基建總投資34%，節(jié)約運行費用39.4%，因此該工藝具有效率高、投資少，運行費用低、工藝簡單、操作方便等優(yōu)點，是目前中小城市污水廠的優(yōu)化工藝方案。

參考文獻：

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　　[2]王洪臣.城市污水處理廠運行控制與維護管理[M].北京：科學出版社，1999.
　　[3]王凱軍.低濃度污水厭氧—水解處理工藝[M].北京：中國環(huán)境科學出版社，1991.

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　　收稿日期：2001-10-15