陳 清 白 龍 陳 猛

（北京市海淀區(qū)水務(wù)局，北京 100094）

隨著各類科技園區(qū)的陸續(xù)建成，給新區(qū)用水和污水處理能力增加了挑戰(zhàn)，城市污水能否得到較好的處理必將對(duì)新區(qū)發(fā)展有較大的影響。污水處理工藝就是對(duì)城市生活污水和工業(yè)廢水處理的各種經(jīng)濟(jì)、合理、科學(xué)、行之有效的工藝方法[1]。污水處理工藝不僅關(guān)系當(dāng)?shù)匚鬯幚淼男Ч徒?jīng)濟(jì)利益，還關(guān)系到當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)。近年來(lái)，污水處理工藝層出不窮，工藝的選擇將成為城市污水處理效率的重要因素。比較常用水處理工藝有：A2/O 工藝、AB 法工藝、卡魯塞爾氧化溝工藝、改良的 SBR 類工藝、DAT-IAT工藝、生物曝氣過(guò)濾工藝、一體化氧化溝工藝、奧貝爾氧化溝工藝等[2～4]。

本文結(jié)合新區(qū)已建成并良好運(yùn)行的A和B兩座污水處理廠，對(duì)不同工藝的處理效果進(jìn)行比較。

1 工程概況與工藝

1.1 A再生水廠

A廠建成于2008年，設(shè)計(jì)處理污水能力為2萬(wàn)m3/d，采用的是 A2O工藝，出水水質(zhì)將達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，該廠近幾年來(lái)一直處于較好的運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)處理工藝流程見圖1。A2O工藝簡(jiǎn)單，具有總水力停留時(shí)間少于其它同類工藝，工藝由厭氧（缺氧）好氧交替運(yùn)行，不宜絲狀菌繁殖，不宜污泥膨脹，不需投藥等特點(diǎn)，但是也有脫氮效果難于提高，污泥增長(zhǎng)受到一定的限制，使得除磷效果不易提高等缺點(diǎn)[5]。

1.2 B再生水廠

B廠也建成于2008年，工藝流程分為預(yù)處理、生物處理、深度處理、污泥處理和除臭處理5個(gè)部分，工藝流程如圖 2。主要處理工藝采用卡魯塞爾氧化溝3000。再生水廠出水水質(zhì)執(zhí)行北京市《水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/307-2005）中的一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)，并滿足國(guó)家和北京市有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求?？斎麪栄趸瘻鲜?967年由荷蘭的DHV公司開發(fā)研制，它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝較淺，混合效果差等缺陷[6]。經(jīng)實(shí)踐證明，該工藝具有投資省、處理效率高、可行性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

2 采樣與分析方法

2.1 樣品采集與保存

按照水質(zhì)檢測(cè)中心《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》相關(guān)要求[7]，于每月定期在固定點(diǎn)位采取1個(gè)瞬時(shí)樣品，當(dāng)日分析化學(xué)需氧量（CODcr）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）、總磷（TP）共5項(xiàng)指標(biāo)。進(jìn)水取樣點(diǎn)為沉砂池出口，出水取樣點(diǎn)為二沉池出水排放口。

2.2 樣品分析

水質(zhì)分析方法：CODcr采用GB/T22597-2008重鉻酸鹽法，BOD5采用HJ505-2009稀釋與接種法，NH3-N

圖1 A再生水廠處理工藝圖

圖3 2013年A、B兩廠進(jìn)水水溫變化圖

3 結(jié)果與討論

3.1 進(jìn)水水溫分析

相關(guān)研究表明，進(jìn)水水溫對(duì)污水處理效果有一定的影響[8]，對(duì)兩個(gè)污水處理廠進(jìn)水水溫隨季節(jié)變化做了測(cè)定（見圖3）。從圖3可以看出，每年6～10月份水溫較高，為 21℃～28 ℃；而1～3月份以及12月份水溫較低，均為12 ℃以下；最低為1月份，低于5℃。但是水溫對(duì)A、B兩廠工藝的處理效果不造成影響。

3.2 化學(xué)需氧量

城市生活污水處理廠的主要功能之一是削減污水中的有機(jī)污染物，削減污染物的總量同時(shí)受處理水量和進(jìn)水CODcr濃度的影響。圖4中（a）和（b）是兩個(gè)處理廠2013年的進(jìn)出水CODcr變化情況。從圖中可以看出，兩個(gè)廠處理效果都很好，出水水質(zhì)保持穩(wěn)定且均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)[9]。采用 HJ535-2009納什試劑分光光度法，TN采用GB/T11894-1989堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，TP采用GB/T11893-1989的鉬酸銨分光光度法。

圖2 B再生水廠處理工藝圖

進(jìn)水水質(zhì)變化與時(shí)間變化無(wú)明顯的規(guī)律，B廠進(jìn)水水質(zhì)要劣于A廠，B廠COD進(jìn)水最高達(dá)到了550mg L-1，A廠最大達(dá)到了300mg L-1，進(jìn)水年均濃度分別為A 廠90mg/L，B廠216mg/L，經(jīng)處理后A廠年均出水濃度為10mg/L，B廠為11.5mg/L，A和B兩個(gè)廠年處理平均效率分別高達(dá)88.9%和94.5%，兩廠出水 CODcr均低于 25mg L-1，溫度和進(jìn)水濃度對(duì)兩種工藝的處理效果沒(méi)有明顯影響，出水完全滿足排放要求。

3.3 五日生化需氧量

圖4（c）和（d）顯示了兩個(gè)廠進(jìn)出水BOD5的變化情況，從圖可以看出，BOD5與CODcr有較為密切的相關(guān)性，兩個(gè)指標(biāo)的進(jìn)水濃度具有一致的波動(dòng)特點(diǎn)，B廠進(jìn)水濃度明顯要高于A廠，A廠進(jìn)水濃度年均值為30.4mg/L，B廠為98.1mg/L，B廠是A廠進(jìn)水的3倍，而兩個(gè)廠的進(jìn)水濃度最大值分別為104mg/L， 379mg/L，也約為 3倍關(guān)系，對(duì)比化學(xué)需氧量濃度分布圖，可以看出該水體可生化性良好。從出水指標(biāo)來(lái)看，經(jīng)處理后 A廠年均濃度為4.8mg/L，B廠出水年均濃度僅為2.3mg/L，平均處理效率分別達(dá)到了 84.2%和 97.7%，可以看出 B廠的處理效率要高于A廠，但兩個(gè)廠出水水質(zhì)均能滿足排放要求，小于 20mg/L，出水水質(zhì)穩(wěn)定，外界條件的變化對(duì)處理效果沒(méi)有造成顯著影響。

3.4 氨 氮

圖5（a）和（b）分別是A廠和B廠氨氮進(jìn)出水監(jiān)測(cè)情況，可以看出，進(jìn)水濃度隨時(shí)間沒(méi)有明顯規(guī)律，但是兩廠9月進(jìn)水濃度均較高，A廠在5月出現(xiàn)最大進(jìn)水濃度，為24.2mg/L，最小為11月份濃度僅為 1.9mg/L，年均進(jìn)水濃度為 10.4mg/L，B廠9月份進(jìn)水最差，濃度為92.7mg/L，7月份進(jìn)水較好，僅為 11.6mg/L，年均進(jìn)水濃度均值 33.8mg/L；A和B兩廠出水年均濃度分別為0.645mg/L和1.07mg/L，處理效率分別為A廠93.8%，B廠96.8%，出水水質(zhì)良好，完全達(dá)到排放要求。

圖4 （a）和（b）是A和B廠進(jìn)出水CODcr變化情況；（c）和（d）是A和B廠進(jìn)出水BOD5變化情況

3.5 總氮

從圖5（c）和（d）可以看出，總氮最大進(jìn)水濃度A廠為5月，濃度44.2mg/L，最小為3月，濃度為10.7mg/L，已經(jīng)達(dá)到排放要求，年均進(jìn)水濃度值為23.1mg/L，B廠進(jìn)水最大為9月份，濃度為95.7mg/L，最小為2月份，濃度為16.2mg/L，進(jìn)水年均值為38mg/L，表明來(lái)水總氮含量總體較低，對(duì)比氨氮濃度分布圖，可以看出NH4+占總氮比例較低，不是氮類污染物的主要貢獻(xiàn)者；出水A廠年均濃度值為10.2mg/L，B廠年均濃度值為 13.1mg/L，出水濃度均值接近，處理效率分別為55.8%和65.5%，表明兩廠的工藝對(duì)總氮的處理能力相當(dāng)，低的處理效率可能與進(jìn)水濃度、氣溫、硝化工藝等有關(guān)，雖然處理效率不高，但是A廠出水濃度均符合排放要求，B廠9月和10月有異常波動(dòng)，出現(xiàn)連續(xù)不達(dá)標(biāo)的情況，超過(guò)了一級(jí)B對(duì)總氮20mg/L的要求。

圖5 （a）（b）A和B廠進(jìn)出水NH3-N變化情況；（c）（d）A和B廠進(jìn)出水TN變化情況

3.6 總磷

圖6（a）和（b）是A和B兩個(gè)廠進(jìn)出水濃度變化情況，可以看出兩個(gè)廠的進(jìn)水濃度基本相近，但曲線變化無(wú)明顯規(guī)律。從圖6（a）可以得到A廠進(jìn)水最大濃度值為6月份3.47mg/L，最小值是9月份為0.47mg/L，年均進(jìn)水濃度值為1.83mg/L。圖6（b）可以得到B廠進(jìn)水濃度最大值為12月份3.77mg/L，最小值是7月份僅為0.97mg/L，進(jìn)水濃度年均值為 2.43mg/L。出水水質(zhì)來(lái)看，A廠年均出水濃度為0.92mg/L，B廠為0.31mg/L，處理效率分別為49.7%和87.2%，總體來(lái)看，B廠對(duì)磷的處理效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于A廠，從出水達(dá)標(biāo)情況來(lái)看，圖中可得出A廠全年達(dá)標(biāo)排放率僅為50%，有6個(gè)月出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)排放，而 B廠全年達(dá)標(biāo)排放率為91.7%，僅6月出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)。表明B廠處理工藝效果更好，比A廠工藝更加適合該地區(qū)污水的處理。

圖6 A和B廠進(jìn)出水TP變化情況

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)兩個(gè)不同工藝的生活污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)一年的監(jiān)測(cè)，并對(duì)處理效果進(jìn)行了分析比對(duì)，發(fā)現(xiàn)溫度和進(jìn)水濃度等條件對(duì)兩個(gè)廠子處理效率不造成顯著影響，兩個(gè)廠子對(duì)氨氮和總氮處理效率相當(dāng)，但是在化學(xué)需氧量、五日生化需氧量和總磷三類污染物處理能力方面，B廠處理效率明顯高于A廠，因此認(rèn)為B廠工藝更加適合處理該地區(qū)的污廢水。

[1] 李盛,許小華.淺析幾種城市污水處理工藝[J].江西水利科技,2013,39(2).

[2] 李亞峰,晉文學(xué).城市污水處理廠運(yùn)行管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

[3] 袁東洲.中小型城市污水處理廠適用工藝分析[J].科技論文與案例交流,2013,7.

[4] 向宇.淺析污水處理工藝方法的當(dāng)前狀況和進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,18.

[5] 景艷波.A2/O工藝在城市生活污水處理中的應(yīng)用[J].能源與環(huán)境,2013,2.

[6] 張培帥,徐海曉,陳步東.魯塞爾氧化溝工藝水質(zhì)凈化效果季節(jié)變化特性分析[J].2011,37.

[7] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.[M]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法.北京:中國(guó)環(huán)境出版社,2002,12.

[8] 黃力勇. 淺析我國(guó)城市污水處理工藝的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題[J].黑龍江交通科技,2013,7.

[9] GB 18918-2002,城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.