本文結(jié)合工程實例，詳細闡述了城市污水處理廠改良型AAO工藝的設計方案，重點介紹了其工藝設計中的各構(gòu)筑物設計規(guī)劃內(nèi)容，并通過實際運行結(jié)果表明，該污水處理廠出水水質(zhì)能穩(wěn)定達到一級A排放標準，處理效果明顯，以供相關人員參考借鑒。

當下污水處理系統(tǒng)正不斷完善，因此污水處理廠的處理工藝技術(shù)也必須面向更高的層面。在污水處理中，通過改良型AAO工藝對污水處理廠進行設計施工，運用更加高效穩(wěn)定的污水處理系統(tǒng)對城市污水進行排放前處理，實踐證明其運行效果明顯，排放水質(zhì)穩(wěn)定達到排放標準，具有極大的環(huán)境以及經(jīng)濟效益，值得提倡運用。

1設計進、出水水質(zhì)

進水水質(zhì)預測需綜合分析污水處理廠污水來源及水質(zhì)的變化趨勢，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級A標準，出水排入河。

一期工程的設計進、出水水質(zhì)如表1。

3主要構(gòu)筑物設計

3.1粗格柵及進水泵房

粗格柵間與進水泵房合建，土建按4.5×104m3/d設計。2條粗格柵渠道，安裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機2臺，格柵寬度為1.00m，柵縫為20mm，格柵傾角為75°，用于攔截直徑較大的漂浮懸浮物質(zhì)，設計過柵流速為0.75m/s，過柵水頭損失為0.30m。柵渣由1臺無軸螺旋輸送機輸送至柵渣壓榨機擠壓脫水后，與廠區(qū)污泥泥餅一起外運處理。

進水泵房內(nèi)設置4臺水泵位置，一期工程設備安裝規(guī)模為3.0×104m3/d，安裝3臺潛水排污泵（2用1備），其中1臺水泵變頻控制，適應不同的水量條件。二期工程在預留泵位上新增1臺同型號水泵，3用1備。

3.2細格柵及沉砂池

粗格柵池與沉砂池合建，設計規(guī)模為4.5×104m3/d設計，設備全部安裝。2條細格柵渠道，每條渠道設兩級細格柵，以有效去除懸浮物質(zhì)，降低后續(xù)水解酸化池的負荷；第一級格柵采用回轉(zhuǎn)式細格柵，柵縫為5mm，第二級格柵采用轉(zhuǎn)鼓式細格柵，柵縫為3mm。兩級格柵的柵渣各采用1臺無軸螺旋輸送機輸送，經(jīng)沿細格柵池外墻設置的落渣管落至地面垃圾筒，外運處理。

沉砂采用旋流沉砂池2座，為圓形鋼混構(gòu)筑物，單池直徑為3.05m，深度為3.65m，用于去除原水中密度＞2.65g/cm3、粒徑＞0.2mm的無機砂粒。池內(nèi)配套安裝旋流沉砂攪拌裝置、提砂泵、砂水分離器等設備。

3.3水解酸化池

水解酸化池設計規(guī)模為3.0×104m3/d，設計采用泥法水解酸化工藝，這種工藝由升流式厭氧污泥床反應器（UASB）演變而來，它集生物降解、物理沉降和吸附于一體，污水緩慢穿過水解酸化池底部的泥層，合理的設計將反應控制在水解、酸化階段，污水中的顆粒和膠體污染物得到有效截留和吸附，并在產(chǎn)酸菌等微生物作用下得到分解和降解，同時對大腸桿菌和蛔蟲卵也有顯著的去除作用。

主要設計參數(shù)：設計規(guī)模為3.0×104m3/d，總平面尺寸為40.0m×35.0m，中間為管廊，有效水深為5.50m，平均流量時停留時間為5.40h，最大流量時停留時間為3.72h，平均流量時上升流速為1.01m/h，最大流量時上升流速為1.48m/h。

3.4組合式C－AAO生化沉淀池

3.4.1池體布局

組合式C－AAO生化沉淀池以改良型AAO工藝的生化池與輻流式二沉池合建為基礎，將缺氧池、厭氧池、好氧池、二沉池、硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放等系統(tǒng)組合為一體，形成組合式生化沉淀池，兼顧多種功能。該工藝具有占地面積小、投資省、能耗低、原水適應能力強、運行管理方便的突出優(yōu)點。

池體平面圖如圖2所示。

組合式C－AAO生化沉淀池的設計規(guī)模為3.0×104m3/d，兩組對稱布置，單組建設規(guī)模為1.5×104m3/d，能夠?qū)崿F(xiàn)半邊運行，以滿足設備檢修更換需求。


 

3.4.2改良型AAO工藝

改良型AAO工藝將缺氧池置于厭氧池之前，來自二沉池的回流污泥、0～100%的進水和100%～300%的硝化液回流進入缺氧階段，回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進行反硝化，去除硝態(tài)氮，再進入?yún)捬醵�，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強化除磷效果。

生化池進水采用堰門調(diào)節(jié)，30%～50%來水進入缺氧區(qū)，70%～50%來水進入?yún)捬鯀^(qū)，兩點進水的方式，使得缺氧段污泥濃度較好氧段高出近50%，分段進水系統(tǒng)比常規(guī)法具有較多的污泥儲量和較長的污泥齡，從而增加了處理能力；單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。在不同進水水質(zhì)、不同季節(jié)情況下，根據(jù)生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧和厭氧段的進水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證。

3.4.3生化池設計

設計最低水溫為10℃，污泥齡為17.14d，混合液污泥濃度為3.80g/L，污泥總產(chǎn)率系數(shù)為0.56kgMLVSS/kgBOD5，污泥負荷為0.068kgBOD5/（kgMLSS•d），好氧池容為11800m3，缺氧池容為6600m3，厭氧池容為2250m3，總池容為20650m3，水力停留時間為16.52h。

設計需氧量為10105.88kg/d，折合空氣量為162.22m3/min。缺氧區(qū)潛水推進器4臺，單臺功率為11.0kW，厭氧區(qū)潛水攪拌器4臺，單臺功率為3.0kW，好氧區(qū)曝氣方式采用盤式微孔曝氣器，合計5610個，單個曝氣器服務面積為0.36m2。

3.4.4二沉池設計

出水水質(zhì)要求較高，選擇具有大容量、高負荷、高穩(wěn)定性特點的周邊進水、周邊出水二沉池，數(shù)量2座，直徑為33.0m，最大流量時表面負荷qmax=1.06m3/（m2•h），平均流量時表面負荷為0.73m3/（m2•h），沉淀時間為3.59h，池邊水深為4.80m，其中有效水深為3.80m，緩沖層高度為1.0m，超高1.00m，總高度為5.80m。

設備采用中心傳動單管吸泥機，具有迅速吸泥、高濃度污泥、吸泥平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、日常維護量小等特點。

3.4.5污泥回流及排放系統(tǒng)設計

硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)設置于長方形改良型AAO生化池與圓形二沉池合建形成的“三角形區(qū)域”內(nèi)（如圖2所示）。硝化液回流采用水平穿墻泵6臺，單臺流量為650m3/h，揚程為10kPa，功率為4.0kW；污泥回流采用潛水排污泵6臺，單臺流量為310m3/h，揚程為35kPa，功率為7.5kW；剩余污泥排放采用潛水排污泵3臺（2用1備），單臺流量為30m3/h，揚程為150kPa，功率為4.0kW。

3.5混凝沉淀池

混凝沉淀池設計規(guī)模為3.0×104m3/d，尺寸為36.85m×9.40m×4.2m。機械絮凝池2組，對稱布置，采用三級絮凝沉淀，共6格沉淀區(qū)，每格平面尺寸為4.50m×4.50m，有效水深為4.20m，水力停留時間為24.50min。上向流斜管沉淀池2組，對稱布置，每組平面尺寸為20.10m×4.50m，表面負荷為6.90m3/（m2•h），斜管傾角為60°，有效水深為4.10m，其中清水區(qū)為0.90m，斜管高度為0.90m，緩沖層為1.20m，排泥區(qū)為1.00m。

3.6過濾消毒池

過濾方式采用纖維轉(zhuǎn)盤濾池，保證出水SS達標，消毒方式采用紫外線消毒，保證出水的微生物學達標，過濾池與消毒池合建，設計規(guī)模為3.0×104m3/d。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池2組，直徑為3.0m，單組盤片數(shù)量12片，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動功率為0.75kW。進水SS≤20mg/L，出水SS≤10mg/L，濾速≤15m3/（h•m2），水頭損失為0.6m，反沖洗水泵每池配5臺，共10臺，單臺流量為50m3/h，揚程為70kPa，功率為2.2kW，沖洗頻率約3～5次/h。

紫外線消毒渠道1組，安裝1套紫外線消毒設備，功率約25kW。

3.7出水井

過濾消毒池出水設計獨立的出水井一座，平面尺寸為2.50m×3.00m，內(nèi)部采用藍色瓷磚飾面，中間設置不銹鋼出水堰板，處理后尾水排入運河，運河水位較低時，出水井內(nèi)形成“瀑布狀”的出水效果，觀賞性較好。同時，出水井也作為地方環(huán)保部門出水監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測點，方便取水。

3.8鼓風機房

鼓風機房土建設計規(guī)模為4.5×104m3/d，平面尺寸為20.00m×9.00m，設計5臺鼓風機位置，一期工程安裝羅茨鼓風機3臺（2用1備），單臺風量為81m3/min，風壓為58.8kPa，功率為132kW；預留兩臺鼓風機位置，供二期工程使用。

3.9污泥濃縮池

污泥濃縮池污泥由三部分組成：二沉池剩余污泥量為448.89m3/d，含水率為99.20%；水解酸化池剩余污泥為144.50m3/d，含水率為99.00%；混凝沉淀池排泥為205.35m3/d，含水率為99.20%；設計總污泥量為798.74m3/d，平均含水率為99.16%，折合絕干污泥量為6.68tDS/d。

污泥濃縮池直徑為15.0m，有效水深為4.0m，污泥固體負荷為37.80kg/（m2•d），設計停留時間為21.23h。設計濃縮后污泥含水率為98%，濃縮污泥量為333.95m3/d。污泥濃縮池內(nèi)安裝槳板式中心傳動污泥濃縮機一臺，功率為3.7kW。

3.10污泥脫水機房

污泥脫水機房土建設計規(guī)模為4.5×104m3/d，平面尺寸為34.00m×15.00m，設計3臺污泥脫水機位置，一期工程安裝帶式污泥脫水機2臺，預留1臺機位供二期工程，帶寬為2.0m，單機處理能力為20～40m3/h，污泥脫水機配套設置污泥螺桿泵2臺、沖洗水泵2臺。設計脫水前污泥含水率為98.5%，脫水后污泥含水率為80%；脫水機運行時間為6～8h/d。

絮凝藥劑采用高分子聚丙烯酰胺（PAM），加藥量按干泥量的0.4%考慮，采用全自動絮凝劑制備、投加設備，數(shù)量1套，配藥能力3～5kgPAM/h，藥劑濃度為0.1%～0.5%。

污泥脫水機房旁設污泥斗，有效容積為30m3，2臺污泥脫水機的污泥匯集至1臺水平螺旋輸送機，再經(jīng)傾斜螺旋輸送機提升進入污泥斗，由污泥斗底部的電動刀閘閥控制，重力落入運泥卡車中，泥餅外運，經(jīng)堆肥處理實現(xiàn)無害化處置。

3.11中水回用

工程出水水質(zhì)較好，帶式污泥脫水機的濾帶沖洗全部采用處理后尾水。廠區(qū)內(nèi)設置中水回用系統(tǒng)，在脫水機房內(nèi)設置隔膜式氣壓罐一套，有效容積為1.36m3，設計壓力等級為1.0MPa，水源來自出水井，中水管網(wǎng)覆蓋全廠，場內(nèi)綠化澆灌、生產(chǎn)車間地面沖洗、道路沖洗、車輛及設備清洗等全部采用處理后的尾水，節(jié)約了廠區(qū)自來水消耗量。

4運行效果

污水處理廠2013年日常監(jiān)測的具體運行數(shù)據(jù)（月平均值）。根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，出水各項水質(zhì)指標均達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）中的一級A標準，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

5設計特點

（1）預處理系統(tǒng)的水解酸化池采用泥法工藝運行，污泥濃度能達到20g/L，集生物降解、物理沉降和吸附于一體，污水中的顆粒和膠體污染被截留吸附后降解，對于提高污水的可生化性效果明顯。

（2）二級生化處理采用“組合式C－AAO生化沉淀池”：以改良型AAO工藝的生化池與二沉池為基礎，整合硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放等輔助功能于一體，該池型具有占地面積小、投資省、能耗低、原水適應能力強、運行管理方便的突出優(yōu)點。

（3）三級處理采用“混凝沉淀+轉(zhuǎn)盤濾池”工藝，有效保證出水的各項指標，設備簡單可靠，運行效果好。

6結(jié)語

總之，改良型AAO工藝由于其良好穩(wěn)定的污水處理能力，十分適用于城市污水的處理。且從實際情況來看，該工藝設計對今后污水處理廠的提高排放標準有很強的適應性，應在污水處理系統(tǒng)中應用發(fā)展。