專利名稱：A²/O工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市污水處理技術領域，特別是涉及一種以季節(jié)性強化脫氮除磷運行 措施實現(xiàn)好氧區(qū)HRT偏短A2/0工藝的全年出水氮磷達標排放的方法。
背景技術：
A2/0工藝亦稱A-A-O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱。按 實質意義來說，該工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。A2/0工藝廣泛用于城市污水處理，可同時進行污水的脫氮除磷。但某些已建污水 處理廠的A2/0工藝，由于設計時好氧池水力停留時間取得較短，在冬季水溫較低時，微生物 活性減弱，對NH3的氧化不夠充分，導致出水中冊3和TN難以達標，生物除磷效果也不理想。 尤其在國家對污水廠出水要求更加嚴格的條件下，原污水廠的部分A2/0工藝急需升級改造 以實現(xiàn)污水廠出水的全年氮磷達標排放。國內外污水廠升級改造的發(fā)展趨勢是在原有A2/0工藝的基礎上，通過適當改造， 強化生物脫氮效果，并輔以適當?shù)幕瘜W除磷以強化整個工藝的脫氮除磷效果，實現(xiàn)污水廠 出水的全年氮磷達標排放。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服好氧區(qū)HRT偏短，A2/0工藝的冬季出水 氮磷難于達標的難題，提供一種A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法。該方法不僅能 強化冬季生物脫氮效果，還能強化污水廠的除磷效果，實現(xiàn)污水廠出水的氮磷全年達標排 放。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是先在A2/0的缺氧池部分區(qū)域內增設曝 氣設施，在好氧池末端增設除磷藥劑投加設施，增設回流到生物池池首的混合液回流管；然 后，當冬季微生物活性低時按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷，其它季節(jié)按A2/0方式運 行以脫氮除磷，兩種方法交替運行，實現(xiàn)污水廠出水的氮磷全年達標排放。所述冬季按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷的方法是開啟缺氧池內增設的曝 氣設備并關閉攪拌設備，將部分缺氧區(qū)改為好氧區(qū)，延長好氧氧化時間，強化硝化效果；打 開第一進水閥、關閉第二進水閥，關閉第一混合液回流閥、開啟第二混合液回流閥，進水及 回流混合液均進入選擇池，使原強化除磷選擇池和厭氧池轉變?yōu)槿毖鯀^(qū)用于脫氮，整個工 藝按A/0方式運行，以強化其冬季脫氮效果。在上述冬季按A/0脫氮方式強化脫氮效果時，同時開啟好氧池末端的除磷藥劑投 加設施，通過化學沉淀強化除磷效果，從而實現(xiàn)污水廠冬季出水的氮磷同時達標排放。在上述冬季按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷的過程中，其采用的除磷藥劑為 PAC絮凝劑，還可以采用硫酸鋁和鋁酸鈉等絮凝劑。所述的其它季節(jié)按A2/0方式運行以脫氮除磷的方法是關閉缺氧池內的曝氣設 施，啟動攪拌設備，使其恢復為缺氧區(qū)；關閉第二混合液回流閥并開啟第一混合液回流閥，將混合液回流到缺氧池；開啟第一進水閥和第二進水閥，使進水分配進入選擇池和厭氧池； 由此構建選擇區(qū)/厭氧區(qū)/缺氧區(qū)/好氧區(qū)的A2/0工藝進行脫氮除磷，并根據生物除磷效 果及出水水質要求，決定是否啟動化學除磷系統(tǒng)以強化除磷效果。所述的其它季節(jié)按A2/0方式運行以脫氮除磷的方法，其采用的生物除磷效果及出 水水質要求的技術參數(shù)為一級A標準的出水總磷濃度為0. 5mgP/L, 一級B標準的出水總 磷濃度為lmgP/L。所述的好氧池，其內部設有多個自上而下且交錯排列的內隔墻9。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下主要的優(yōu)點
在對原有A2/0工藝不作大幅改造的基礎上，僅在缺氧池部分區(qū)段增設曝氣設施、在 好氧池末端增設除磷藥劑投加設施、增設回流到生物池池首的混合液回流管；通過季節(jié) 性調整運行方式，即可解決原有工藝冬季脫氮除磷效果不佳的缺點，實現(xiàn)污水廠全年出水 的氮磷達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準，如全年 輔以化學除磷則可實現(xiàn)污水廠全年出水的氮磷達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GB18918-2002)的一級 A 標準。


圖1為A2/0工藝的流程示意圖。圖中1.第一進水閥；2.第二混合液回流閥；3.第二進水閥；4.第一混合液 回流閥；5.選擇池；6.厭氧池；7.缺氧池；8.好氧池；9.內隔墻；10. 二沉池。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于下面所述內容。本發(fā)明提供的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，可以實現(xiàn)污水廠出水的 全年氮磷達標排放。即參見圖1，在原有A2/0工藝的缺氧池7部分區(qū)段增設曝氣設施，在 好氧池8末端增設除磷藥劑投加設施，增設回流到選擇池5的混合液回流管。冬季啟動缺氧 池7部分區(qū)段內的曝氣設備使其以好氧方式運行，延長好氧區(qū)的水力停留時間，強化對NH3 的氧化效果，使進水及回流混合液進入到原選擇池5，原選擇池5、厭氧池6和缺氧池7未設 曝氣設施的區(qū)段以缺氧方式運行，原A2/0工藝改造為A/0脫氮工藝，同時啟動除磷藥劑投 加設施進行化學除磷，使原生物處理池在冬季不減少處理流量的前提下，出水中氮磷均達 標排放。其它季節(jié)則關閉缺氧池7內的曝氣設施和好氧池8末端的除磷藥劑投加設施，混 合液仍回流至缺氧池7首端，恢復原有的A2/0運行方式進行脫氮除磷。本發(fā)明處理城市污水的操作方法如下
1.在原有A2/0工藝的缺氧池7部分區(qū)段增設曝氣設施，在好氧池8末端增設除磷藥劑 投加設施，增設回流到選擇池5的混合液回流管。2.冬季處理城市污水時，開啟缺氧池7增設的曝氣設備并關閉攪拌設備，將部分 缺氧區(qū)改為好氧區(qū)，延長好氧氧化時間，強化硝化效果；打開第一進水閥1、關閉第二進水 閥3，關閉第一混合液回流閥4、開啟第二混合液回流閥2，進水及回流混合液均進入選擇池 5，使原選擇池5、厭氧池6和缺氧池7未設曝氣設施的區(qū)段均作為缺氧區(qū)用于脫氮，整個工 藝按A/0方式運行以強化其冬季脫氮效果。
3.冬季按A/0方式強化脫氮時，同時開啟好氧池8末端的除磷藥劑投加設施，通過 化學沉淀強化除磷效果，從而實現(xiàn)污水廠冬季出水的氮磷達標排放。4.除冬季外其它季節(jié)處理城市污水時，關閉缺氧池7內的曝氣設施，啟動攪拌設 備，使其仍為缺氧區(qū)；關閉第二混合液回流閥2，并開啟第一混合液回流閥4，將混合液仍回 流到缺氧池7 ；開啟第一進水閥1和第二進水閥3，使進水分配進入選擇池5和厭氧池6，恢 復原有的選擇區(qū)/厭氧區(qū)/缺氧區(qū)/好氧區(qū)的A2/0工藝，按A2/0運行方式進行脫氮除磷。5.通過上述冬季和其它季節(jié)分別采用的強化脫氮A/0工藝和A2/0工藝交替運行， 實現(xiàn)污水廠出水的氮磷全年達標排放。為確保出水所有指標均達到一級A排放標準，工藝 可后續(xù)過濾單元。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限定本發(fā)明的內容。實施例1
進行本試驗所采用的裝置為中試A2/0工藝，包括選擇池5、厭氧池6、缺氧池7和好氧池 8，相應的有效容積分別為0.5 m3、l m3、1.5 m3和5. 5 m3，另配置了輻流式二沉池10用于固 液分離，其徑為1. 3m，總高為4. 9m。在缺氧池7的后2/3區(qū)段布置有鼓風曝氣裝置，在好氧 池8末端布置有除磷藥劑投加裝置，增設回流到生物池池首的混合液回流管。進水為實際 城市污水，處理水量為24m3/d，污泥齡約為20d。具體運行如下
1.在冬季氣溫2 8° C、水溫8.5 10.0° C的條件下，啟動缺氧池7內的曝氣設施，關 閉其中的攪拌設備，缺氧池7增加的曝氣量為5. 5m3/h，使其成為好氧區(qū)，延長生物池對有機 物和氨氮的生物氧化時間；打開第一進水閥1、關閉第二進水閥3，關閉第一混合液回流閥 4、開啟第二混合液回流閥2，使進水及回流混合液均進入首端的選擇池5，使原選擇池5、厭 氧池6和缺氧池7未設曝氣設施的區(qū)段均作為缺氧區(qū)用于脫氮，混合液回流比為200%，污泥 由二沉池10回流到選擇池5，污泥回流比為50%。2.同時啟動好氧池8末端的除磷藥劑投加設施，采用PAC為除磷藥劑，投藥量為 12mg/L污水，通過化學沉淀方法除磷。3.整個工藝按A/0脫氮方式運行并輔于化學除磷。在進水C0D、SS、TN、NH3_N、TP 濃度分別為 456mg/L、540mg/L、45. 7mg/L、21. 2mg/L、9. lmg/L 的情況下，相應的出水 COD、 SS、TN、NH3-N, TP 濃度分別為 2ang/L、15mg/L、9. 5mg/L、0. 5mg/L、0. 4mg/L ；出水達到一級 B 排放標準。如需污水廠出水達一級A排放標準，可后續(xù)過濾單元。實施例2
進行本試驗所采用的裝置為中試A2/0工藝，包括選擇池5、厭氧池6、缺氧池7和好氧池 8，相應的有效容積分別為0.5 m3、l m3、1.5 m3和5. 5 m3，另配置了輻流式二沉池10用于固 液分離，其徑為1. 3m，總高為4. 9m。在缺氧池7的后2/3區(qū)段布置有鼓風曝氣裝置，在好氧 池8末端布置有除磷藥劑投加裝置，增設回流到生物池池首的混合液回流管。進水為實際 城市污水，處理水量為24m3/d，污泥齡約為20d。具體運行如下
1.在冬季以外的其它季節(jié)，關閉缺氧池7內的曝氣設施，啟動攪拌設備，使其成為缺氧 區(qū)；關閉好氧池8末端的除磷藥劑投加設施；關閉第二混合液回流閥2，并開啟第一混合液 回流閥4，將混合液回流到缺氧池7，混合液回流比為100% ；開啟第一進水閥1和第二進水 閥3，使20%的進水進入選擇池5，80%的進水進入厭氧池6 ；污泥由二沉池回流到選擇池5， 污泥回流比為50%。
2.整個工藝按A2/0方式運行，在進水C0D、SS、TN、NH3_N、TP濃度分別為188. 9mg/ L、120. 8mg/L、26. 2mg/L、18. 9mg/L、3. 4mg/L 的情況下，相應的出水 C0D、SS、TN、NH3_N、TP 濃 度分別為15. 7mg/L、6. 5mg/L、ll. 7mg/L、0. 2mg/LUmg/L ；出水達到一級B排放標準，實現(xiàn)了 污水廠出水的達標排放。如需污水廠出水達一級A排放標準，可輔以化學除磷并后續(xù)過濾單元。實施例3
進行本試驗所采用的裝置為中試A2/0工藝，包括選擇池5、厭氧池6、缺氧池7和好氧池 8，相應的有效容積分別為0.5 m3、l m3、1.5 m3和5. 5 m3，另配置了輻流式二沉池10用于固 液分離，其徑為1. 3m，總高為4. 9m。在缺氧池的后2/3區(qū)段布置有鼓風曝氣裝置，在好氧池 末端布置有除磷藥劑投加裝置，增設回流到生物池池首的混合液回流管。進水為實際城市 污水，處理水量為24m3/d，污泥齡約為20d。具體運行如下
1.在冬季以外的其它季節(jié)，關閉缺氧池7內的曝氣設施，啟動攪拌設備，使其成為缺氧 區(qū)；關閉好氧池8末端的除磷藥劑投加設施；關閉第二混合液回流閥2，并開啟第一混合液 回流閥4，將混合液回流到缺氧池7，混合液回流比為300% ；開啟第一進水閥1和第二進水 閥3，使20%的進水進入選擇池5，80%的進水進入厭氧池6 ；污泥由二沉池10回流到選擇池 5，污泥回流比為50%。2.整個工藝按A2/0方式運行，在進水C0D、SS、TN、NH3-N、TP濃度分別為185. Img/ L、151. 3mg/L、23. 7mg/L、15. 8mg/L、4. Omg/L 的情況下，相應的出水 C0D、SS、TN、NH3_N、TP 濃 度分別為21. lmg/L、8. 2mg/L、9. 7mg/L、0. 7mg/L、0. 6mg/L ；出水達到一級B排放標準，實現(xiàn) 了污水廠出水的達標排放。如需污水廠出水達一級A排放標準，可輔以化學除磷并后續(xù)過 濾單元。 上述實施例中，所述百分比均為體積百分比。 為了使污水在好氧池內形成有效的推流狀態(tài)，在所述好氧池8內設有多個自上而 下排列的內隔墻9，參見圖1，其中最上方的內隔墻，其左端與好氧池的左側壁連接，右端 留有缺口 ；之下的內隔墻，其右端與好氧池的右側壁連接，左端留有缺口 ；依次類推，交錯 排列。
權利要求
1.一種A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征是先在A2/0的缺氧池(7) 部分區(qū)域內增設曝氣設施，在好氧池(8)末端增設除磷藥劑投加設施，增設回流到生物池池 首的混合液回流管；然后，當冬季微生物活性低時按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷，其 它季節(jié)按A2/0方式運行以脫氮除磷，兩種方法交替運行，實現(xiàn)污水廠出水的氮磷全年達標 排放。
2.根據權利要求1所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于冬 季按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷的方法是開啟缺氧池(7)內增設的曝氣設備并關 閉攪拌設備，將部分缺氧區(qū)改為好氧區(qū)，延長好氧氧化時間，強化硝化效果；打開第一進水 閥(1)、關閉第二進水閥(3)，關閉第一混合液回流閥(4)、開啟第二混合液回流閥(2)，進水 及回流混合液均進入選擇池(5)，使原強化除磷選擇池(5)和厭氧池(6)轉變?yōu)槿毖鯀^(qū)用于 脫氮，整個工藝按A/0方式運行，以強化其冬季脫氮效果。
3.根據權利要求2所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于所 述的冬季按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷的方法，具體是冬季按A/0脫氮方式強化脫 氮效果時，同時開啟好氧池(8)末端的除磷藥劑投加設施，通過化學沉淀強化除磷效果，從 而實現(xiàn)污水廠冬季出水的氮磷同時達標排放。
4.根據權利要求3所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于所 述的冬季按A/0方式運行脫氮并輔于化學除磷的方法，其采用的除磷藥劑為PAC絮凝劑。
5.根據權利要求1所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于其 它季節(jié)按A2/0方式運行以脫氮除磷的方法是關閉缺氧池(7)內的曝氣設施，啟動攪拌設 備，使其恢復為缺氧區(qū)；關閉第二混合液回流閥(2)并開啟第一混合液回流閥(4)，將混合 液回流到缺氧池(7);開啟第一進水閥(1)和第二進水閥(3)，使進水分配進入選擇池(5)和 厭氧池(6);由此構建選擇區(qū)/厭氧區(qū)/缺氧區(qū)/好氧區(qū)的A2/0工藝進行脫氮除磷，并根據 生物除磷效果及出水水質要求，決定是否啟動化學除磷系統(tǒng)以強化除磷效果。
6.根據權利要求5所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于所 述的其它季節(jié)按A2/0方式運行以脫氮除磷的方法，其采用的生物除磷效果及出水水質要 求的技術參數(shù)為一級A標準的出水總磷濃度為0. 5mgP/L, 一級B標準的出水總磷濃度為 lmgP/L。
7.根據權利要求1所述的A2/0工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，其特征在于所 述的好氧池(8)，其內部設有多個自上而下且交錯排列的內隔墻(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及A2/O工藝的季節(jié)性強化脫氮除磷改造方法，該方法是先在A2/O的缺氧池部分區(qū)域內增設曝氣設施，在好氧池末端增設除磷藥劑投加設施，增設回流到生物池池首的混合液回流管；然后，當冬季微生物活性低時按A/O方式運行脫氮并輔于化學除磷，其它季節(jié)按A2/O方式運行以脫氮除磷，兩種方法交替運行，實現(xiàn)污水廠出水的氮磷全年達標排放。本發(fā)明的有益效果是在對原有A2/O工藝不作大幅改造的基礎上，僅在缺氧池部分區(qū)段增設曝氣設施、在好氧池末端增設除磷藥劑投加設施、增設回流到生物池池首的混合液回流管；通過季節(jié)性調整運行方式，即可解決原有工藝冬季脫氮除磷效果不佳的缺點，實現(xiàn)污水廠出水的全年氮磷達標排放。
文檔編號C02F3/30GK102134147SQ20111009724
公開日2011年7月27日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權日2011年4月19日
發(fā)明者姜應和, 張少輝, 熊天一, 程靜, 趙慶豪 申請人:武漢理工大學