青岛团岛污水处理厂A/A/O工艺设计和运行

武鹏崑　许衍营　王黎佳
青岛团岛污水处理厂

　　团岛污水处理厂是一座设计处理规模10万吨/天的二级污水处理厂由中国市政工程华北设计研究院设计,采用A/A/O工艺。它是中德政府合作项目，总投资3.7亿元人民币，其中利用德国政府赠款2500万马克。占地面积9公顷。于1998年12月21日通水联动试运行，2000年4月投入正式运行，至2000年底已累计处理污水2000多万吨，削减各类污染负荷近8万吨，产生并利用沼气300多万立方。

1　设计参数

1.1进出水设计参数

表一进出水设计参数表（mg/l） COD_cr BOD₅ SS NH₃-N TP 进水 900 450 650 80 10 出水 100 30 30 25 3

1.2主要构筑物设计参数
　　初沉池和二沉池均为平流式沉淀池，其中前者表面负荷为2m³/m².h，后者为1.13m³/m².h
　　生物池采用改进A/A/O工艺，平行设四格，每格设回流污泥反硝化，生物除磷，反硝化，硝化/反硝化，硝化及除气区等六个区。泥龄为15天，MLVSS为3.3g/l，污泥回流比为100-150%，混合液回流比为400%，反硝化和硝化区的体积比为1:1.95。
　　消化池为一级中温消化，采用短柄螺旋桨机械搅拌（带导流筒），投配率为6%。设四座消化池，每两座为一组，每座池容7500立方。

2　设计特点

2.1所选工艺针对性强，适合青岛高浓度的城市污水及较高的出水要求
　　团岛污水处理厂汇水区域为青岛市老城区，以居民区和第三产业区为主，生活污水在进水中占三分之二以上。由于青岛是传统的节水型城市，再加之无化粪池等原因，使得进水各项指标一般比其他城市高一到二倍。而处理厂出水的排放区域又位于胶州湾和青岛港的出口，所以对N和P的要求比较高。A²O工艺特别适应于高浓度的城市污水，而且运行可靠，出水水质能得以保证。
2.2合理布置，占地紧凑，比同类工艺节约占地30%的同时保证了处理效果。
2.2.1采用矩形沉淀池替代常用的辐流式沉淀池，便于平面布置，减少空地闲置。其中一沉池分八格，二沉池设十二格。
2.2.2剩余污泥采用机械转鼓浓缩，四台浓缩机替代重力浓缩池，按浓缩池表面负荷60kgSS/m².d计，可节约占地近500平方米。同时剩余污泥得到了及时有效的浓缩（浓缩后污泥含固率为5-6%），减少了磷释放的机会，避免了剩余污泥浓缩过程中的污泥上浮。
2.3对污泥采用离心脱水，生产环境卫生，运行可靠。
　　三台Z4D-454型离心脱水机,二用一备,单机25m³/h，所加药剂可以是液体也可以是粉末。脱水后污泥含水率低于75%。
2.4完善的沼气净化和利用系统
　　沼气（消化池）——砾石过滤器——干式脱硫塔——干式沼气柜——陶瓷过滤器——沼气压缩机——沼气锅炉和沼气鼓风机房

3　运行实际

　　自试运行以来，针对进水量不足仅为设计水量的一半，但进水浓度高于设计值的实际情况，及时调整运行方式，生物池和消化池半幅运行，初沉池和二沉池全部投入运行，取得较好的效果。见表2。

表22000年1-12月平均进出水水质（mg/l） COD BOD SS NH₃-N TP 进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水 出水 进水 出水 1月 981 63 421.3 25.6 526.5 25 79.2 4.1 30.7 9.2 2月 1232. 52.3 695.1 26.5 900 20 76 3.5 31 10.4 3月 969.8 55.2 485.3 23.5 920 16.5 85.9 15.1 38 4 4月 1269. 63.5 617.8 19.2 1012.9 26 90 24 51.2 3.3 5月 1465 58.8 736.4 21.1 1239 25 99.9 23.2 40.2 3.2 6月 1512 74.8 767.2 24.5 1384 25.2 112.3 11.6 15.3 4.6 7月 1395 65.6 662 24 1341 22 96.2 17.4 47.7 5 8月 1539 62.9 849.5 22.5 1210 12.5 96.8 5.4 30.8 8.2 9月 1588 67.8 905 23.3 1306 12 89.9 3.8 15.7 4.4 10月 1410 74.4 833.8 24.7 1179 15.2 92.6 0.52 16.2 5.1 11月 1413 59.3 650 19.7 965.4 9.8 108.6 1.02 19.6 8 12月 1571 65.7 797.1 20.2 1254.6 9.6 87.7 1.2 15.2 4.4 平均 1362 63.6 701.7 22.9 1103.2 18.2 92.9 8.6 29.3 5.8 去除率(%) 95.3 96.7 98.4 91 80

　　从处理效果看，基本上实现了设计要求，对COD、BOD、SS和NH³-N能确保达标排放，P的去除率也高达80%。运行特点主要有以下几点：
　　（1）初沉池和二沉池每格采用独立的链条式刮泥机，运行可靠，易于独立检修。运行证明，针对我厂水质，在生物池前设初沉池是完全必要的。十二月份对初沉池后生物池的进水进行监测表明，平均COD/TN为8.4，BOD/TN为4.5，快速降解有机COD(s)/P为20，既保证了脱氮除磷所需的营养，又减轻了后续负荷。
　　（2）生物池中厌氧区DO≤0.5mg/l，好氧区DO≤2mg/l，冬季DO≤2.5mg/l；反硝化区氧化还原电位-150～-200mv，MLSS=4g/l。
　　（3）剩余污泥经机械转鼓浓缩后，污泥干固含量5%-6%，加药量1kg/t干泥。监测浓缩后清液发现，其磷的浓度与二级出水相当。说明这一环节有效的避免了磷的释放。
　　（4）由于消化池半幅运行且初沉污泥量较大,这在一定程度上限制了剩余污泥的排出量,使得生物池中泥龄在实际运行中维持在18天左右。运行中发现泥龄较长时，磷的去除受到影响，而当剩余污泥排量较大时，出水氨氮浓度增大，磷的处理效果明显好转。表二中3.4.5三个月份量的数据最为明显。
　　（5）进水量不足，且水质受部分工厂的影响波动比较大，使工艺调整难度加大，尤其是进水中磷的浓度较高，出水难以达标。下一步计划在控制剩余污泥排放的同时，对污泥消化及脱水后的清液进行化学除磷。

4　结论

　　改进型A/A/O工艺适于处理高浓度的城市污水，对COD、BOD、SS和NH³-N的处理效果较好，对磷的去除率也比较高，但当进水总磷浓度超过10毫克每升时，需考虑化学除磷。在团岛污水处理厂的运行表明，平流式沉淀池及其采用的链式刮泥机具有检修方便，运行可靠，占地面积小等优点；剩余污泥机械浓缩替代重力浓缩，效果理想，随着絮凝剂价格的降低将更具吸引力。