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摘 要：隨着社会经济的快速发展，在城市化进程不断加快的今天，伴随而来的水环境污染问题也越来越严峻，人们已经认识到人类活动对于生活环境的影响。因此，对生活污水处理厂的排放要求也在逐步提升。文章主要从污水处理厂的处理工艺比选来进行分析，以便发现问题并推荐一些工艺，从而对运行效果进行更加科学有效的分析。
关键词：污水处理厂;处理工艺比选;运行效果
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）09-0-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.011
1 生物处理工艺比选
AA/O微曝氧化沟工艺。AA/O微曝氧化沟工艺前置厌氧区，缺氧区强化脱氮除磷功能。在缺氧段的主要工作原理是，硝酸盐在经过一系列运行过程后，通过生物反硝化的作用可以转换成氮气，从而逸入到大气中，最终可以取得脱氮的效果。在厌氧段，聚磷菌通过磷的释放，能够吸收一些有机物，这些有机物都具有低脂肪酸等特点。然而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，然后将排放剩余的污泥，从而达到除磷的目的。采用AA/O微曝氧化沟工艺，所使用的设备比较少，相应的技术风险较低，维修过程也比较简便。这种工艺最大的特点就是，可以使氧化沟设计的有效水深达到5米以上，可以大幅缩减相关的投资费用，而且还能降低能耗、节省运行费用。采用这种工艺可以产生更少的污泥量，进一步降低去除污泥所需要的费用。
CAST工艺。CAST属于间歇式反应器，这种反应器在内部一般是按照曝气、非曝气阶段来不断进行循环的。通常CAST工艺是在一个池子中，可以将生物反应过程和泥水分离过程相结合的一种工艺。这种工艺最大的特点就是不需要建设初沉池和二沉池，所以这种工艺建设费用低，占地面积小。反应池内浓度梯度比较大，可以对好氧、厌氧进行交替，从而能够对污泥膨胀起到很好的抑制作用，提高自动化程度，如图1所示。
通过对图1的分析可以直观看到，不论是采用AA/O微曝氧化沟工艺，还是采用CAST工艺，从工艺处理效果来看，都能达到处理效果。如果与污水特点相结合，经过对比可以发现，AA/O微曝氧化沟工艺更胜一筹。采用这种工艺，其运行效果会更加稳定可靠，在运行调节过程中也更加灵活，运行风险小，设备维修时也相对简单。
2 除磷工艺比选
在采用生物脱氮除磷工艺时，主要是以生物除磷为主，并增加相关的化学辅助除磷。一般具有生物除磷效果的工艺，可以达到75%～85%的TP去除率，出水TP≤1.0 mg/L[1]。因此，以生物除磷为主，并增加化学辅助除磷单元，是使出水总磷指标稳定达标的最佳之选。可以将化学辅助处理工艺分为三种投加工艺，分别为前置投加工艺、同步投加工艺和后置投加工艺。如果采用前置投加工艺，其优点就是能够降低污水中的有机物浓度，有利于构筑物改造。但是针对南方生活污水有机物不高的特点，采用这种方法就不合适。如果采用同步投加工艺，往往硫酸盐的回收相对比较困难，而且在厌氧状态下，污泥中的磷会再次释放出来[2]。由此可以看出，前置投加工艺和同步投加工艺，都不适用于要采用的除磷工艺。那么，后置投加工艺就具有明显的可操控性。采用后置投加工艺，对于后续磷的回收也是非常便利的。因此，通过分析，笔者更加推荐在除磷工艺上采用后置投加工艺。
3 深度处理过滤工艺比选
纤维转盘滤池工艺。该工艺最关键的核心装置就是过滤转盘。过滤转盘上面包裹着滤布，其是由许多块扇形组成的一种插拔式结构。在其工作过程中，相应的电机能够带动转盘旋转。水流经过旋转的转盘，通过转盘的滤盘能够将清水和泥水进行有效分离。分离之后的泥水和清水就可以分别进入它们所在的区域。在实际运行中可实现连续过滤，进水水质SS≤20 mg/l，瞬时峰值可达到80 mg/l;占地面积小，仅为V形滤池工艺的l/8;反洗水量小，与处理水量的比≤l%，实际工况下反冲洗间隔时间一般为2 h，每个滤盘的冲洗时间为1 min～2 min，因此反洗水量可以比较均匀地返回到前处理系统，不会对前处理工艺产生影响;总装机功率低，运行费用低。水头损失小，微滤布过滤机一般为0.2 m～0.3 m[2]。纤维转盘滤池工艺系统相对比较简单，在运行管理方面更便于维护，而且运行成本也比较低。并且在实际运行过程中效果稳定，过滤的水质好且过滤面积大，能够承受一定的冲击负荷。
V形砂滤池工艺。在使用V形砂滤池工艺过程中，一般会采用石英砂作为过滤介质，这样才能够保证粒径和滤料的厚度都比原来的级配滤料大，才能够使相应的过滤效果增强，过滤后的水质更好，也会延长反冲洗周期。在采用V形砂滤池工艺时，是通过气、水联合冲洗方式，确保砂层的全面沸腾，避免滤池产生积泥和死角。
通过比较会发现，V形砂滤池的缺点在于占地面积比较大，如果项目占地面积比较紧缺的话，不适合选择此项工艺。而对于进行过大量实际案例运行的纤维转盘滤池，可以将其推荐为首选工艺。
4 运行效果分析
对某污水厂2020年下半年的运行状况结果进行分析，水质指标如图2、图3、图4、图5所示。
由图2、图3、图4、图5可知，污水厂出水可完全满足GB 18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）的第二时段一级标准的较严值。2020年6月至12月，共处理水量475万t，耗电131万kWh，外运泥饼1 435 t，消耗PAM 1.75 t，PAC 266 t。经核算，本工程的直接运行成本为0.51元/t[3]。
采用AA/O微曝氧化沟工艺。由于这项工艺技术比较成熟，在运行过程中比较稳定，同时需要承担的技术风险小，设备维修简单，因此相应的运行管理也比较方便。从运行效果上来看，可以推选此项工艺。
后置投加工艺，由于具有明显的可控性，对于后续磷的回收非常有利，所以值得推荐本项工艺。
纤维转盘滤池工艺，由于其出色的处理效率，能够保证水的质量以及稳定性，并且相关运行费用低，设备在管理方面也非常简便，而且还可以节省占地面积，在实际运行案例当中值得推荐本项工艺。
5 结语
总而言之，在对污水处理厂处理工艺的比选过程中，笔者对我国现有工艺及处理能力进行了一些分析，最终确定了几项值得推荐的处理工艺技术路线。这对于今后污水厂的升级改造工程具有一定的价值。笔者明确了处理工艺的选择对于城市污水处理厂的运行是非常重要的，需要加以重视，并在今后的比选过程中进行更加深入的科学分析和研究。
参考文献
[1] 周玮，柯超，袁康，等.基于层次分析法的某污水处理厂工艺择优[J].湖北理工学院学报，2020（4）：23-26.
[2] 周丽颖，仲崇川，张云霞，等.开封东区污水处理厂升级改造[J].中国给水排水，2016，32（16）：103-106，110.
[3] 薛永强，汤兵，区岳州.A/A/O微曝氧化沟处理城市污水的工程设计[J].环境污染治理技术与设备，2006（1）：128-130.
关键词：污水处理厂;处理工艺比选;运行效果
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）09-0-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.011
1 生物处理工艺比选
AA/O微曝氧化沟工艺。AA/O微曝氧化沟工艺前置厌氧区，缺氧区强化脱氮除磷功能。在缺氧段的主要工作原理是，硝酸盐在经过一系列运行过程后，通过生物反硝化的作用可以转换成氮气，从而逸入到大气中，最终可以取得脱氮的效果。在厌氧段，聚磷菌通过磷的释放，能够吸收一些有机物，这些有机物都具有低脂肪酸等特点。然而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，然后将排放剩余的污泥，从而达到除磷的目的。采用AA/O微曝氧化沟工艺，所使用的设备比较少，相应的技术风险较低，维修过程也比较简便。这种工艺最大的特点就是，可以使氧化沟设计的有效水深达到5米以上，可以大幅缩减相关的投资费用，而且还能降低能耗、节省运行费用。采用这种工艺可以产生更少的污泥量，进一步降低去除污泥所需要的费用。
CAST工艺。CAST属于间歇式反应器，这种反应器在内部一般是按照曝气、非曝气阶段来不断进行循环的。通常CAST工艺是在一个池子中，可以将生物反应过程和泥水分离过程相结合的一种工艺。这种工艺最大的特点就是不需要建设初沉池和二沉池，所以这种工艺建设费用低，占地面积小。反应池内浓度梯度比较大，可以对好氧、厌氧进行交替，从而能够对污泥膨胀起到很好的抑制作用，提高自动化程度，如图1所示。
通过对图1的分析可以直观看到，不论是采用AA/O微曝氧化沟工艺，还是采用CAST工艺，从工艺处理效果来看，都能达到处理效果。如果与污水特点相结合，经过对比可以发现，AA/O微曝氧化沟工艺更胜一筹。采用这种工艺，其运行效果会更加稳定可靠，在运行调节过程中也更加灵活，运行风险小，设备维修时也相对简单。
2 除磷工艺比选
在采用生物脱氮除磷工艺时，主要是以生物除磷为主，并增加相关的化学辅助除磷。一般具有生物除磷效果的工艺，可以达到75%～85%的TP去除率，出水TP≤1.0 mg/L[1]。因此，以生物除磷为主，并增加化学辅助除磷单元，是使出水总磷指标稳定达标的最佳之选。可以将化学辅助处理工艺分为三种投加工艺，分别为前置投加工艺、同步投加工艺和后置投加工艺。如果采用前置投加工艺，其优点就是能够降低污水中的有机物浓度，有利于构筑物改造。但是针对南方生活污水有机物不高的特点，采用这种方法就不合适。如果采用同步投加工艺，往往硫酸盐的回收相对比较困难，而且在厌氧状态下，污泥中的磷会再次释放出来[2]。由此可以看出，前置投加工艺和同步投加工艺，都不适用于要采用的除磷工艺。那么，后置投加工艺就具有明显的可操控性。采用后置投加工艺，对于后续磷的回收也是非常便利的。因此，通过分析，笔者更加推荐在除磷工艺上采用后置投加工艺。
3 深度处理过滤工艺比选
纤维转盘滤池工艺。该工艺最关键的核心装置就是过滤转盘。过滤转盘上面包裹着滤布，其是由许多块扇形组成的一种插拔式结构。在其工作过程中，相应的电机能够带动转盘旋转。水流经过旋转的转盘，通过转盘的滤盘能够将清水和泥水进行有效分离。分离之后的泥水和清水就可以分别进入它们所在的区域。在实际运行中可实现连续过滤，进水水质SS≤20 mg/l，瞬时峰值可达到80 mg/l;占地面积小，仅为V形滤池工艺的l/8;反洗水量小，与处理水量的比≤l%，实际工况下反冲洗间隔时间一般为2 h，每个滤盘的冲洗时间为1 min～2 min，因此反洗水量可以比较均匀地返回到前处理系统，不会对前处理工艺产生影响;总装机功率低，运行费用低。水头损失小，微滤布过滤机一般为0.2 m～0.3 m[2]。纤维转盘滤池工艺系统相对比较简单，在运行管理方面更便于维护，而且运行成本也比较低。并且在实际运行过程中效果稳定，过滤的水质好且过滤面积大，能够承受一定的冲击负荷。
V形砂滤池工艺。在使用V形砂滤池工艺过程中，一般会采用石英砂作为过滤介质，这样才能够保证粒径和滤料的厚度都比原来的级配滤料大，才能够使相应的过滤效果增强，过滤后的水质更好，也会延长反冲洗周期。在采用V形砂滤池工艺时，是通过气、水联合冲洗方式，确保砂层的全面沸腾，避免滤池产生积泥和死角。
通过比较会发现，V形砂滤池的缺点在于占地面积比较大，如果项目占地面积比较紧缺的话，不适合选择此项工艺。而对于进行过大量实际案例运行的纤维转盘滤池，可以将其推荐为首选工艺。
4 运行效果分析
对某污水厂2020年下半年的运行状况结果进行分析，水质指标如图2、图3、图4、图5所示。
由图2、图3、图4、图5可知，污水厂出水可完全满足GB 18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）的第二时段一级标准的较严值。2020年6月至12月，共处理水量475万t，耗电131万kWh，外运泥饼1 435 t，消耗PAM 1.75 t，PAC 266 t。经核算，本工程的直接运行成本为0.51元/t[3]。
采用AA/O微曝氧化沟工艺。由于这项工艺技术比较成熟，在运行过程中比较稳定，同时需要承担的技术风险小，设备维修简单，因此相应的运行管理也比较方便。从运行效果上来看，可以推选此项工艺。
后置投加工艺，由于具有明显的可控性，对于后续磷的回收非常有利，所以值得推荐本项工艺。
纤维转盘滤池工艺，由于其出色的处理效率，能够保证水的质量以及稳定性，并且相关运行费用低，设备在管理方面也非常简便，而且还可以节省占地面积，在实际运行案例当中值得推荐本项工艺。
5 结语
总而言之，在对污水处理厂处理工艺的比选过程中，笔者对我国现有工艺及处理能力进行了一些分析，最终确定了几项值得推荐的处理工艺技术路线。这对于今后污水厂的升级改造工程具有一定的价值。笔者明确了处理工艺的选择对于城市污水处理厂的运行是非常重要的，需要加以重视，并在今后的比选过程中进行更加深入的科学分析和研究。
参考文献
[1] 周玮，柯超，袁康，等.基于层次分析法的某污水处理厂工艺择优[J].湖北理工学院学报，2020（4）：23-26.
[2] 周丽颖，仲崇川，张云霞，等.开封东区污水处理厂升级改造[J].中国给水排水，2016，32（16）：103-106，110.
[3] 薛永强，汤兵，区岳州.A/A/O微曝氧化沟处理城市污水的工程设计[J].环境污染治理技术与设备，2006（1）：128-130.