中国与日本污水处理厂A2/O工艺设计方法比较-北极星水处理网

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【导读】我国和日本污水处理厂A2/O工艺的流程基本一致，该工艺的设计水平直接影响处理效果，尤其是脱氮效果。对两国原水水质情况和排放标准做了比较，分析了两国A2/O工艺各功能区的设计方法、各设计参数的设置和取值，日本许多设计参数的设置和取值比我国严谨，预期的处理效果较好，但日本设计方法较保守，设计出的生化池容积较大，会增加基建投资和后期运行费用。A2/O工艺在我国和日本都有着较为广泛的应用。污水处理厂的工艺设计水平直接影响着基建投资、运行费用以及污水处理效果和出水水质。本文对两国A2/O工艺的设计方法进行比较。

1 水质情况

1.1 两国原水水质对比

目前，我国城镇污水处理厂原水水质的主要问题有：由于城镇工业废水偷排情况较多加之很多城市尚未取消化粪池，造成污水处理厂原水碳源不足，原水NH3—N、TN浓度较高，城市污水处理厂多数时候存在原水总氮浓度超过50mg/L的情况。一般认为，在污水生物脱氮过程中，如果碳氮比(BOD5/TN)>4，即可认为污水中有足够的碳源供反硝化菌进行反硝化脱氮。而我国城镇污水处理厂普遍呈现低碳源特性，太湖流域的城镇污水处理厂BOD5/TN一般为3.3左右，最低仅0.96。日本的生活污水处理事业分为公共下水道事业、农村村落污水处理事业以及净化槽事业。公用下水道事业为城市污水处理厂及管网建设。农村村落污水处理事业和净化槽事业分别为村落生活污水集中处理单元和住户的分散型生活污水处理单元。目前，日本城镇农村住户净化槽已达到一定的覆盖率。由于政府对工业废水排放的监管很严，几乎没有工业废水偷排，此外两国生活习惯和饮食结构不同，故日本污水处理厂原水NH3—N、TN浓度较我国低，碳氮比较高，碳源较充足。在东京，具有代表性的有明污水处理厂进水BOD5/TN>4的情况居多，进水总氮浓度平均为36mg/L。

1.2 两国排放标准对比

我国近几年新建及升级改造的污水处理厂大多执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准。日本在1958年公布了新的《下水道法》，且一直沿用至今，20世纪下半叶，日本东京湾、伊势湾和濑户内海等封闭性水域富营养化现象极严重，曾多次发生赤潮。日本除执行对排入公共水域的全国统一排放标准外，自70年代以后，针对统一标准执行中出现不能充分保护生活环境的地区，规定了更为严格的地方排放标准，以代替同款全国统一排放标准。以东京湾为例，两国污水处理厂出水排放标准见表1。

2 A2/O工艺设计对比

2.1 工艺流程中国和日本的A2/O工艺流程基本是一致的。即原污水经过预处理系统后，依次进入生化池的厌氧区、缺氧区、好氧区，好氧区末端混合液按一定的回流比回流至缺氧区前端。

2.2 设计方法中国A2/O工艺的设计方法以《室外排水设计规范》(GB50014—2006)为依据。日本A2/O工艺的设计方法以公益社团法人日本下水道协会主编的《下水道设施设计指南与解说》以及地方共同下水道事业团的相关标准为依据。

2.2.1 厌氧区设计

中国和日本厌氧区的设计方法是一致的：即根据要去除的总磷负荷确定厌氧区的水力停留时间，以此HRT参数计算厌氧区的容积，即VA=(HRT×Q)/24。两国的设计规范中厌氧区HRT的取值范围均为1～2h。由表1可见，两国污水处理厂出水总磷的排放标准为<0.5mg/L。如原水总磷浓度较高，仅依靠生物除磷，出水TP难以维持稳定<0.5mg/L，还得添加PAC等化学药剂辅助除磷。

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