河北省某经济开发区污水处理厂设计
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摘 要：该文介绍了采用AAO和磁混凝沉淀处理废水的工程实例。在设计工艺运行的条件下测定了出水的COD和BOD等。实际运行结果表明：污水中pH值、悬浮物、化学需氧量、五日生化需氧量以及氨氮日均浓度均符合《地表水环境质量标准》GB 3838—2002中Ⅳ类标准，地表类Ⅳ类出水标准限值，为达标排放。环境效益十分显著。
关键词：AAO;磁絮凝工艺;反硝化滤池
中图分类号：X703 文献标志码：A
1 废水水量与水质
河北某经济开发区没有污水处理设施，影响了该开发区百姓的生活质量，特别对该经济开发区的对外形象造成损失，影响该开发区的对外招商进程。而且随意排放的生活及生产污水污染了该区域的下游地表水和地下水系，对该地区及下游居民的身体健康造成恶劣影响，因此经济开发区污水处理厂的建设，对于推进经济开发区城镇化进程提高经济开发区的影响力有很大的意义。该污水处理厂的设计处理量为：1.3万m3/d。当地环保部门要求该处理厂出水参考《地表水环境质量标准》GB 3838—2002中Ⅳ类标准，执行地表类Ⅳ类出水标准。设计废水水质及排放标准见表1。
2 工艺流程
采用生化工艺处理污水的前提是污水的可生化性要好，而开发区区域收集的污水可生化性是比较好的，所以采用生化处理工艺是可行的。工艺流程如图1所示。
废水经过提升泵房进入粗细格栅，经粗细2个格栅去除掉较大悬浮物和固体垃圾后，废水因为重力作用流入旋流沉砂池，通过旋流沉砂池中的搅拌机带动，废水开始不断旋转，一些砂粒和比较大的固体悬浮物受搅拌机搅拌后水产生的离心力的作用，通过离心力的作用向池壁不断运动，最终沉入砂斗，然后外运。旋流沉砂池的出水下一步进入AAO池，污水进入首段厌氧池，废水进入厌氧池，厌氧池的主要作用是微生物细胞吸收作溶解性的有机物BOD5结果废水水中的BOD5浓度就会下降;另一方面，NH3-N因细胞的合成而被消耗去除掉一些，最后废水水中的NH3-N浓度就会得到下降，但NO3-N总量是没有变化的。
同时把磷释放到废水中，废水中磷的浓度就会升高，这是废水在首段厌氧池中的处理过程。然后废水进入缺氧池中，在缺氧池中大量的反硝化菌把废水中的有机物当做碳源，同时将废水中大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放到空气中，因此废水中的BOD5浓度就会得到下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化基本是不怎么变化的，这是废水在缺氧池中的处理过程。然后废水进入好氧池中，在好氧池中。
废水中的有机物继续被微生物增殖吸收生化降解，浓度会进一步下降;有机氮被氨化后再被硝化形成氮气排入空气中，NH3-N浓度得到很明显的下降，然后随着硝化过程废水中的NO3-N的浓度不断的增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
从AAO池出水进入磁絮凝沉淀池[1]，引入磁性微粒，通过絮凝、吸引吸附、电荷吸附、架桥和网捕等作用将水体中藻类、微小悬浮物、胶体和细菌等不溶性污染物与微粒磁粉有效结合，形成更大体积和密度的磁性絮体，强化了絮凝效果，能够捕捉凝聚更微小粒径的污染物，絮体沉降快，水体净化效果优异，出水清澈透明。其沉淀池污泥由回流泵送至磁粉污泥分離系统回收磁粉循环使用，分离出的污泥排入污泥池进行脱水处理。磁絮凝沉淀池的出水下一步进入反硝化滤池，在缺氧（不存在分子态溶解氧）的条件下，将亚硝酸根和硝酸根还原成氮气、一氧化氮。反硝化滤池出水经紫外线消毒池消毒后排放。
3 主要构筑物和设备
3.1 主要构筑物
主要构筑物见表2。
3.2 主要设备
主要设备见表3。
4 运行效果分析
经济开发区污水处理厂工程在2019年9月完成建设，各个构筑物建设及设备安装调试均达标及测试完成后，10月下旬开始进水调试运行。11月初，由当地环保局牵头成立的采样化验组对经济开发区污水处理厂的进出水进行采样检测，采样点分别在进水口和出水口。采样检测频次为4次，处理前4次，处理后也为4次。检测结果见表4（表中的数据为4次检测的平均值）。
监测结果表明：该污水厂废水水经处理后，各个主要出水指标浓度均符合《地表水环境质量标准》GB3838—2002中Ⅳ类标准，地表类Ⅳ类出水标准限值，去除率多为优等，出水符合当地环保部门要求，为达标排放。对改善开发区环境有十分显著的影响[2]。
5 经济效益分析
该经济开发区污水处理厂建成后很大的改善了开发区的对外开放形象，良好的投资环境吸引了众多资金进入开发园区建厂，对拉动当地就业及提高当地税收都有着十分积极的作用。
该污水处理厂处理能力为1.3万m3/d，采用AAO法处理污水节约了大量电能和药剂费。该污水处理厂全厂用电设备安装用电负荷容量为1 026.72 kW，每天工作的设备实际运行功率大约为846.17 kW，电费为0.8 元/kW·h，所以每立方米的污水处理所需要的电费为0.05元，污水处理厂采用全自动化设备监测管理，需要的人工较少，全厂各个构筑物加起来只需要60人管理即可，每人月工资为3 500元，对应到每立方米污水处理需要的人工成本为1.05元。合计可得废水处理运行成本为1.1元/m3废水[3]。
6 结论及建议
结论及建议如下。1） 采用AAO+磁絮凝工艺处理废水，技术可行，设计、管理简单，运行费用低。该工艺未设二沉池，减少了处理构筑物的环节，减少了用电设备的数量，以节省常年运行电耗。在污泥处理工艺形式选择方面，采用了污泥直接浓缩脱水工艺，去掉了污泥消化环节，免除了污泥消化加温环节和用电设备的数量，以节省常年运行电耗。2）污水厂试运行一个月后各项出水指标稳定达到要求，说明AAO选择正确并且运行得当可以很好地完成污水处理。3）污水经处理后，水质达到类Ⅳ类水出标准，可以进行中水回用。中水可用于农业灌溉、园区内绿化及道路喷洒用水、仓储物流集装箱清洗、市政杂用、景观水体、生活杂用、生态环境和补充地表水。
参考文献
[1]刘光旭.城镇污水处理厂AAO工艺改良及运行探讨[J]. 江西建材，2020（6）：36-37.
[2]于弢，肖国仕，陈爱宁，等.某污水处理厂提标改造工程设计[J].工业用水与废水，2020，51（2）：73-76，80.
[3]许吉现，武斌，郝喆.洗车废水处理及回用系统[J].科技情报开发与经济，2007（10）：156-158.
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