文_曾獻(xiàn)章 阜陽(yáng)市阜南縣生態(tài)環(huán)境分局監(jiān)測(cè)站

根據(jù)國(guó)家和安徽省的有關(guān)規(guī)定及總體規(guī)劃的要求，結(jié)合阜陽(yáng)市環(huán)保局水體功能區(qū)劃表中對(duì)阜南縣水系的具體要求，谷河水質(zhì)管理目標(biāo)為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。界南河作為谷河主要的支流，其水體水質(zhì)對(duì)谷河有較大影響，而阜南縣城污水處理廠尾水直接排入界南河，對(duì)水體造成了嚴(yán)重污染。為提高界南河水環(huán)境質(zhì)量，對(duì)阜南縣城污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，將尾水水質(zhì)由一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提高到地表水Ⅳ類。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 污水廠現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

安徽省阜陽(yáng)市阜南縣城污水處理廠位于阜南縣城南部，南環(huán)路與富陂大道交口東南側(cè)，目前污水主要來(lái)自縣城城區(qū)的生活污水。污水處理廠總建設(shè)規(guī)模4.0萬(wàn)m3/d，占地面積約4.0ha。采用奧貝爾氧化溝工藝處理工藝，設(shè)計(jì)出水執(zhí)行《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，污水處理負(fù)荷率為90%左右。處理尾水排入界南河。污泥處置采用污泥重力濃縮+板框壓濾工藝使污泥含水率降低至60%后，外運(yùn)填埋處置。

1.2 現(xiàn)狀水質(zhì)

根據(jù)阜南縣污水處理有限公司提供的阜南縣城污水處理廠2017年2月～2019年1月的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)水CODcr平均值為210.77mg/L，BOD5平均值為110.55mg/L，SS平均值為104.98mg/L，TN平均值為37.26mg/L，NH3-N平均值為27.90mg/L，TP平均值為3.28mg/L。

如表1所示，阜南縣城污水處理廠出水CODcr平均值為21.3mg/L，BOD5平均值為7.18mg/L，SS平均值為6.0mg/L，TN平均值為9.27mg/L，NH3-N平均值為0.94mg/L，TP平均值為0.31mg/L，出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是距離地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)仍有一段距離。

表1 水質(zhì)指標(biāo)表 ( mg/L)

2 污水處理難點(diǎn)分析

2.1 污水中COD(BOD)的去除

本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的COD（BOD）已達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其組成主要為難降解物質(zhì)，采用生物處理技術(shù)已無(wú)法達(dá)到處理目的。因此，需采用物理或化學(xué)方法才能達(dá)到處理要求。針對(duì)本工程，建議在污水處理廠原工藝流程的二沉池后增加一座高效沉淀池，通過(guò)混凝沉淀的作用進(jìn)一步去除COD（BOD）。

2.2 污水中SS的去除

針對(duì)SS的處理，主要有混凝沉淀、過(guò)濾的措施，在實(shí)際運(yùn)行中，可以針對(duì)性地采用單一或集成工藝。本方案充分考慮污水水質(zhì)，采用高效沉淀池+過(guò)濾的處理手段去除SS。由于原處理工藝流程中的深度處理工藝采用濾布濾池，過(guò)濾效果一般，因此需要高效沉淀池后增加反硝化深床濾池替換原濾布濾池來(lái)滿足要求，原濾布濾池可保留備用。

2.3 污水中總氮和氨氮的去除

本工程對(duì)污水的出水TN和NH3-N濃度要求較高，通過(guò)原理分析， TN和NH3-N的去除也以生物處理脫氮為主，其中NH3-N的去除可以通過(guò)提高生物處理段的硝化作用來(lái)達(dá)到，TN的去除需提高反硝化作用。因此，通過(guò)增大原工藝流程中氧化溝的曝氣量來(lái)提高生物處理過(guò)程中的硝化作用進(jìn)而提高NH3-N的去除率；通過(guò)延長(zhǎng)生物處理過(guò)程中的反硝化時(shí)間來(lái)提高TN的去除率。

綜上，針對(duì)NH3-N的去除，需更換氧化溝的曝氣設(shè)備，增大氧化溝的曝氣量；針對(duì)TN的去除，需新建一座反硝化深床濾池替換原來(lái)的濾布濾池，延長(zhǎng)反硝化時(shí)間。

2.4 污水中總磷的去除

對(duì)于污水中磷的去除主要采用三種途徑予以去除：

一是，常規(guī)生物處理工藝如傳統(tǒng)活性污泥法工藝，通過(guò)微生物增殖吸收磷，以剩余污泥的方式排出系統(tǒng)而得到去除。該類工藝磷去除效率較低，一般僅在30%左右，大部分情況下不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

二是，強(qiáng)化生物除磷技術(shù)(Enhanced Biological Phosphorus Removal，簡(jiǎn)稱“生物除磷或 BIO-P”)，通過(guò)使活性污泥微生物周期性地經(jīng)歷厭氧和好氧階段，在其他條件合適時(shí)，可以在系統(tǒng)中逐步積累聚磷菌PAO(Phosphate Accumulating Organism)，聚磷菌能過(guò)度吸收超過(guò)其自身增殖所需的磷量，其實(shí)際吸收的量是常規(guī)活性污泥微生物吸收磷量的2.5～4倍以上。普通活性污泥中磷含量為1.5%～2.0%(P/VSS)，而PAO能將污泥中的磷含量提高到5%～7%。在進(jìn)水邊界條件合適，設(shè)計(jì)合理的條件下，生物除磷技術(shù)的除磷效果一般可達(dá)75%～90%以上。

實(shí)踐證明，生物除磷技術(shù)是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的除磷技術(shù)。生物除磷的缺點(diǎn)是受進(jìn)水水質(zhì)的影響較大，當(dāng)水質(zhì)組成較不利時(shí)，如進(jìn)水短鏈脂肪酸含量低，或BOD5/TP、BOD5/TN比例較低時(shí)，生物除磷效率將受較大影響。

三是，化學(xué)除磷技術(shù)，即通過(guò)加入鋁鹽、鐵鹽或石灰等與污水中的磷結(jié)合產(chǎn)生磷酸鹽沉淀物而得以去除。按投藥點(diǎn)相對(duì)于生物處理系統(tǒng)前后位置的不同，可分為前置、同時(shí)和后置化學(xué)除磷等。化學(xué)除磷可根據(jù)進(jìn)、出水磷的濃度調(diào)節(jié)投加量，系統(tǒng)運(yùn)行靈活，除磷效果穩(wěn)定可靠；但化學(xué)除磷需投加化學(xué)藥劑，日常運(yùn)行費(fèi)用較高，而且將產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，增加后續(xù)污泥處理處置的費(fèi)用。另外，投加化學(xué)藥劑后，水中的鹽分增加，對(duì)水體也將造成一定的鹽污染。因此，化學(xué)除磷盡管效果較好，受進(jìn)水水質(zhì)影響較小，但由于其運(yùn)行費(fèi)用高、產(chǎn)泥量大、對(duì)水體有一定的鹽污染等缺陷，因此應(yīng)首先考慮生物除磷工藝，在不加或少加化學(xué)藥劑的條件下達(dá)到深度除磷的目的。

按照《淮河流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》（DB34/2710-2016）的要求，污水處理廠出水總磷要求小于0.3mg/L，采用生物除磷不能確保出水總磷小于0.3mg/L，為此，需要在生物處理系統(tǒng)后設(shè)置三級(jí)深度處理系統(tǒng)，以進(jìn)一步降低出水總磷濃度。

針對(duì)TP的處理，本方案充分考慮污水水質(zhì)，采用高效沉淀池+過(guò)濾的處理手段去除TP。本次工程改造只需新建高效沉淀池和反硝化深床濾池即可滿足要求。

3 污水處理工藝選擇

本次提標(biāo)改造工程的工藝選擇如表2所示。

表2 工藝表

根據(jù)以上分析，本次阜南縣城污水處理廠推薦污水處理工藝采用預(yù)處理+奧貝爾氧化溝+深度處理+接觸消毒處理工藝，污泥處理采用濃縮調(diào)理+板框壓濾工藝。深度處理采用高效沉淀池+反硝化深床濾池。

4 工程效益

本次提標(biāo)改造工程可以在很大程度上削減排入界南河的污染物總量，改善區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，CODcr年削減量為292t；BOD年削減量為58.4t；TN年削減量為73t；NH3-N年削減量為43.8t；TP年削減量為2.92t。有效緩解了谷河流域的水污染，改善了地表水體水質(zhì)，滿足了界南河水質(zhì)管理的要求。