全文介绍A2O高浓度氨氮生活污水处理工艺

北极星环保网讯:摘要：由于氨氮对水体污染的问题日益严重，污水的脱氮问题已引起人们的重视，就特殊的高氨氮生活废水，在脱氮过程中仅仅先将氨氮氧化生成亚硝酸盐氮，因此如何实现稳定高效的亚硝化过程已成为目前国际上生物脱氮领域中的热点。本文结合华康师大生活园区高浓度氨氮生活废水处理进行分析。

Anaerobic-Anoxic-Oxic  (AAO)工艺是我国城市生活污水处理工艺中最为常见的一种污水脱氮除磷工艺，其处理出水的达标排放和运行过程的节能降耗对于保护我国地表水环境具有重要意义。由于受到进水负荷波动等因素的影响，AAO工艺通常较难保持稳定高效的污染物去除能力[1]。因此必须经过处理，至少达到国家规定的二级排放标准25  mg/L才能排放，脱除这类废水中的氨氮是处理废水的关键步骤之一。

1工程概况

华康师大生活污水于2006年建设完成，设计工艺缺氧+三级接触氧化处理工艺，出水部分做回用水。现因部分原因出水的NH3-N和大肠杆菌超标。根据我公司对各种大小型生活污水项目的良好运行及技术经验，应甲方要求，对该废水设计改造进行认真分析，制造了本技术方案，使出水能稳定的完全达标。

2工艺分析

对于AAO  工艺中的三个主要控制变量：外回流量、内回流比以及溶解氧设定值，都可以根据进水负荷进行控制。考虑到在生产实际中氨氮浓度易于测量，且对于同一污水处理厂进水氨氮占总氮的比例较为稳定，可以用进水的氨氮负荷来表征总氮负荷。因此，在前馈控制中，使用进水COD负荷、氨氮负荷及COD  与氨氮浓度的比值(C/N)作为监测自变量，根据其不同的数值水平调节A2/O 工艺的各项运行参数。

(1)预处理。预处理系统主要包括对剩余氨水的加碱蒸氨处理及对其他废水的铁凝、气浮处理。目的是净化水质，降低废水氨氮含量，使其达到从AAO废水处理系统进水要求。

(2)AAO生化处理。各种生产废水统一进入调节池。调节池的主要作用是均衡废水水质和水量，保证AAO废水处理系统运行的稳定性。

调节池的水由泵送入厌氧池，厌氧池设有潜水搅拌机。废水在此与厌氧菌发生反应。厌氧反应使废水中大分子有机物断裂为小分子有机物，部分环状有机物开环成为链状有机物，从而提高了废水的可生化性。厌氧池出水经一沉池自流入缺氧池。在缺氧池中，以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，用中间池回流水中的硝态氮作为反硝化的氧源，在池中反硝化菌的作用下进行反硝化脱氮反应，使废水中的  和 还原为氮气逸出，从而达到脱氮的目的。在运行过程中，要连续向厌氧池、缺氧池、好氧池中加碱，保持其pH值稳定[2]。

(3)后处理。后处理是通过物理化学方法，对废水进行进一步的混凝沉降、脱色处理，使出水指标均达到外排指标。

AAO 工艺过程中，生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH  值等有关，其中回流和好氧段曝气能耗是污水厂耗能主要的组成，在保证出水水质的条件下，针对入水水量和水质的动态变化，综合考虑工艺构型特点、各处理单元性能、硬件设备功效，优化工艺运行过程，提高工艺运行的精确性，使反应池内生态环境达到最优状态，通过精确的曝气和回流，降低需氧量并减少回流，在出水达标的情况下，提高运行效率，以达到节能减耗的目的。AAO  工艺主要的可控制变量有排泥量、外回流比、内回流比、曝气量及分配方式。其中，排泥量常用于调整活性污泥系统的污泥龄，或维持一定的反应区污泥浓度，需要调整的频率比较低，且排泥量也受到实际污水处理厂污泥处置能力的限制，所以在前馈控制策略中不作考虑[3]。而外回流、内回流以及曝气却直接和以小时为单位快速变化着的进水负荷相互作用，共同决定了活性污泥系统的动态处理效果，因此它们的设定值需要跟随进水负荷动态调整。

3材料与方法

3.1 试验装置

AAO废水处理项目采用了硝化一反硝化工艺，其主要目的是优化废水处理工艺，提高处理能力，解决NH3-N问题。

3.2接种污泥

污泥取自华康师大生活园区的回流污泥，AAO废水处理系统经过5个多月的培菌、驯化、调试并在以后的运行中，我们通过控制进水浓度、各池pH值、溶解氧等工艺指标，并采取定期排污等操作，使AAO废水处理系统始终处于稳定运行状况，处理后的废水各项指标达到设计要求。

3.3含氨氮废水的处理原理和方法

3.3.1增加污泥回流，提高水解能力

加装了污泥回流管，解决了二沉池至厌氧池的污泥回流，有效的提高了AAO系统的污泥平衡及厌氧池的水解能力，改善了原设计中存在的厌氧池中因污泥老化后得不到补充，从而影响厌氧水解效果的不足。

3.3.2解决外部原水恶化对系统的冲击

经过实验和探索，初步掌握了根据原水水质和来水量，有效的控制AAO系统的进水量和进水水质的调节方法。特别是初步掌握了如何应对当原水水质恶化对AAO系统造成冲击时，及时对AAO系统进行调整的方法和手段。

3.3.3优化蒸氨系统工艺，提高开工率

为了保证蒸氨的出水合格率和开工率，我们优化蒸氨系统工艺，逐步掌握生产中的技术要点和难点，取得了良好的效果。首先对剩余氨水的脱酚预处理系统的气浮和焦炭过滤系统进行改造，把剩余氨水中的焦油在脱酚预处理系统去除，减少了蒸氨塔底因焦油过多而停车清扫的次数;同时增加了对蒸氨中控的检测频次，严格控制出水pH值[4]。

3.3.4采用膜法和活性污泥相结合工艺，解决污泥平衡问题

按设计要求，采用的是外循环、推流式、膜法生物脱氮工艺，但由于所选用的漂浮填料挂膜效果较差，在污泥不易挂膜的情况下，就自然形成我们目前的膜法与污泥法相结合的工艺，这种工艺方法对NH3-N的去除同样有较好的效果，但也给AAO系统带来污泥生长速度快、泥量过多的问题。针对这一情况，我们采取了增加排泥频次、控制污泥回流、延长排泥时间等措施，把系统中已老化的污泥及时排到干化场，有效的控制了AAO系统中的污泥浓度。

3.3.5加装消泡装置，解决泡沫外溢

由于生物脱氮是通过硝化和反硝化反应，最终把NH3-N转化为氮气从水中逸出，造成了好氧段和缺氧段有大量的泡沫外溢，为了解决消泡问题，先后采用渔网覆盖池面、用油或消泡剂消泡等多种方法，都没有收到效果。后来试验并加装消泡装置，利用二沉出水消泡，收到了很好的效果，同时在好氧段加装了围栏，彻底解决了泡沫外溢的问题。

4结果与讨论

本文提出了建立AAO工艺离散化前馈控制策略的方法，进行了生物反应过程应对进水负荷和控制条件变化的缓冲特性分析。在此基础上，在前馈控制策略中综合考虑了进水负荷的影响，计算了进水负荷动态变化条件下的控制条件，提高了前馈控制的准确性，最终在AAO工艺上实现了生活废水出水达标排放和运行能耗降低的研究目标。

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