摘要：通過對合流制與分流制并存時污水水質(zhì)、合流水量特點的污水分析，探討了合流污水處理中遇到的處理一些情況及采取的技術措施。提出了通過氧化溝倒置A2/0工藝脫氮除磷的探討方法，強調(diào)了對排放水體的合流處理水從技術上嚴格把關的思想。

關鍵詞：合流污水 氧化溝倒置A2/0工藝 熟化塘

　　1 前言

　　隨著工業(yè)化和城市化的污水發(fā)展，水環(huán)境污染、處理水資源緊缺日益嚴重，探討水污染控制、合流水環(huán)境保護已刻不容緩。污水我國現(xiàn)在新建城市或城區(qū)采用雨污分流制，處理但老城市或老城區(qū)大多仍然是探討雨污合流的排水體制，許多合流污水是合流直接排放到水體。而將舊合流制改為分流制，污水受現(xiàn)狀條件限制大，處理許多老城區(qū)建成年代較長，地下管線基本成型，地面建筑擁擠，路面狹窄，舊合流制改分流制難度較大。合流污水的一大特點是旱季和雨季的水質(zhì)、水量變化大，雨季污水BOD濃度低，不利于生化處理。國家提出，2010的我國城市污水處理率要求達到40%，因此，研究有效的合流污水處理方法，對加快城市污水處理步伐具有重要的意義。本文針對合流污水處理的有關情況，談一些個人看法。

　　2 污水處理工藝要求

　　我國目前不少城市，新城區(qū)與老城區(qū)并存，合流制與分流制并存。因此，新建或擴建的污水處理廠，在滿足城市總體規(guī)劃和排水規(guī)劃需要的同時，還應能達到如下要求：

　　（1）具備接納舊城區(qū)合流污水的能力，具有較強的適應沖擊負荷的能力。污水處理廠污水來源包括兩部分：一是新城區(qū)分流污水 ；二是老城區(qū)合流污水。與合流污水相比，分流污水水質(zhì)、水量變化幅度小得多，對污水處理廠調(diào)節(jié)緩沖的要求小得多。對于合流污水，降雨前期因雨水沖涮街區(qū)，合流污水較臟，但水量相對較小；降雨后期水量較大，但污水中有機物濃度相對較小。因此，降雨前期合流污水，可考慮與分流污水一起經(jīng)預處理后進入污水處理構筑物。降雨后期合流污水，除一部分與分流污水一起經(jīng)污水預處理構筑物進入污水處理構筑物外，另一部分可考慮通過雨污溢構筑物進入雨污溢流沉定池后排入附近水體。為了對進入污水處理構筑物的合流污水高峰流量、水質(zhì)波動進行緩沖調(diào)節(jié)，污水處理構筑物前端可設緩沖調(diào)節(jié)池，以均衡水質(zhì)、儲存水量。

　　（2）具有可靠的BOD、COD、SS去除功能及氮磷去除功能，保證最終出水水質(zhì)穩(wěn)定。通常情況下，城市污水中難降解有機物較少，BOD、COD去除比較容易實現(xiàn)，而氮磷去除則較復雜。我國現(xiàn)行的污水排放標準，對污水處理廠出水氮磷指標有嚴格的要求，故城市污水處理都必須達到氮磷的有效去除。在現(xiàn)行城市污水脫氮除磷工藝中，A²/0采用較為廣泛。針對A²/0工藝存在的問題，目前出現(xiàn)了許多改進工藝，每種工藝又都存在各自的特點和局限。由于合流污水引起的水質(zhì)、水量波動較大，對污水廠各處理單元產(chǎn)生沖擊，為了適應受納水體的要求，為了使BOD、COD等指標進一步降低，進一步去除污水中的細菌及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)，在污水廠與受納水體之間可設氧化塘。

　　（3）具有靈活多變的運行方式，可根據(jù)收集的污水量、進水水質(zhì)以及季節(jié)變化調(diào)整運行方式。常規(guī)A²/0工藝，很難做到靈活方便地調(diào)整運行方式。但A²/0工藝從構成原理上講，是在曝氣段前加厭氧段和缺氧段。這一原理用于氧化溝技術中，便可形成各種適應不同水質(zhì)、水量、季節(jié)變化的運行方式。污水廠可根據(jù)實際情況設兩個以上的氧化溝，每個溝設一定數(shù)量的水力推進器，池底均勻分布微孔爆氣器。通過調(diào)整氧化溝污水進水管閥門、曝氣器的開及關的區(qū)域、內(nèi)回流比大小、污泥回流比大小及水力推進器運行個數(shù)，便可形成串聯(lián)、并聯(lián)等若干種運行方式，每種運行方式具有各自區(qū)域大小不同的厭氧段、缺氮段、曝氣段。當旱季污水量小，則采用串聯(lián)運行方式；雨季污水量大，則采用并聯(lián)運行方式。夏季溫度高，硝化反應速度快，則采用具有較小曝氣區(qū)域、較小硝化段的運行方式，相應反硝化區(qū)域增加、功能加強；冬季情況則正好相反。如進水碳源濃度較低，則采取串聯(lián)的、使后續(xù)反硝化段的碳源能得到補充的運行方式。

　　3 工藝流程選擇及特點說明

　　根據(jù)污水合流制與分流制并存的特點，及處理后污水排放水體的要求，采用工藝流程見圖1。

　　來自新城區(qū)的分流污水，經(jīng)格柵處理后進入后續(xù)污水處理構筑物；來自老城區(qū)的合流污水，平時直接進入污水處理系統(tǒng)。降雨時，前期的較臟、水量較小的合流污水，與分流污水一起經(jīng)格柵后進入后續(xù)污水處理構筑物；降雨后期的合流污水水量較大，主要含泥砂，一部分經(jīng)雨污溢流構筑物，在沉淀池作短暫停留，去除部分泥砂后，直接排放水體，另一部分則與分流污水一起經(jīng)格柵后進入后續(xù)處理構筑物。

　　格柵用以去除污水中的大塊懸浮物、漂浮物等污物，以消除大塊污物對后續(xù)處理系統(tǒng)的不良影響。曝氣沉砂池用以去除較大砂粒及其他無機污染物顆粒，以提高污泥活性有機組分含量、減輕對管道設備的磨損、減輕后續(xù)沉淀池負荷、改善系統(tǒng)運行條件。初沉池主要用以去除SS，在初沉池中，根據(jù)進水水質(zhì)情況，可適時外加碳源和氨氮，以保證有足夠量和適當比例的C、N、P來源，為后續(xù)生化反應正常運行創(chuàng)造條件。緩沖池主要作用是在合流污水高峰流量時均衡水質(zhì)、儲存水量。

　　氧化溝是一種簡易、高效、經(jīng)濟的城市污水處理工藝，近幾十年發(fā)展迅速。在流態(tài)上，它既是完全混合式，又具有推流式特征。由于溝渠溶解氧濃度的遞減變化規(guī)律，通過適當安排進水口、出水口、回流污泥入口位置，氧化溝可形成一個倒置A²/0工藝，見圖2、圖3：

　　根據(jù)硝化、反硝化，生物除磷及好氧活性污泥微生物的代謝特點，在缺氧段，主要功能是脫氮，回流污泥中反硝化菌以原水中有機物為碳源，以來自好氧段的硝化液中的硝酸鹽為電子受體，將硝態(tài)氮（NO^-₃-N）還原為氣態(tài)氮（N₂）。在厭氧段，主要功能是釋磷，回流污泥中聚磷菌分解釋放體內(nèi)聚磷酸鹽，同時攝入污水中的有機物，以PHB及糖原等形式儲存于細胞內(nèi)。對于缺氧段與厭氧段的過渡過區(qū)域，既非嚴格的厭氧狀態(tài)，而溶解氧濃度又低于缺氧段，脫氮與釋磷過程都將存在，但都不易取得競爭優(yōu)勢。在好氧段，功能有三：一、好氧活性污泥中微生物，使污水中有機物得到降解、去除，好氧微生物本身得以增殖，活性污泥得以增長；二、在亞硝化菌和硝化菌作用下，將污水中氨氮（NH⁺₄-N）氧化成硝態(tài)氮（主要為NO^-₃-N）；三、聚磷菌體內(nèi)PHB氧化產(chǎn)生大量能量，一部分用于從污水中過量吸收磷酸鹽，并以聚磷的形式貯存于體內(nèi)，一部分供給細菌合成和維持生命。與A²/0工藝相比，前置缺氧段不僅可優(yōu)先從污水中獲得碳源，強化反硝化過程。同時，因先經(jīng)歷反硝化過程，消除了硝酸鹽的大量存在對聚磷菌厭氧釋磷過程的不利影響。

　　通過對曝氣器的控制，溝渠內(nèi)可形成區(qū)域大小適宜的缺氧段、厭氧段、曝氣段，在去除BOD的同時進行生物脫氮除磷，能取得較好的氮磷去除效果。特別是能夠通過對曝氣區(qū)域大小和進出水管閥門的控制，形成靈活多變的運行方式，適應污水水量、水質(zhì)、季節(jié)性的變化，具有廣闊的發(fā)展應用前景。

　　當水質(zhì)波動幅度不大時，通過前述的預處理、生物處理后的污水，一般能排放水體，但由于各種不確定偶發(fā)因素的影響，這樣考慮處理水排放存在不小風險。當水質(zhì)、水量大幅波動時，這種情況更為突出。由于水污染、生態(tài)破壞的嚴峻形勢，城市污水處理廠必須從技術上嚴格把關，從工藝上確保處理水安全排放水體。若在生物處理工藝之后設置熟化塘，不僅可在污水處理廠和受納水體之間起緩沖作用，還能通過藻類-動物性浮游生物-魚類等食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)，使BOD、COD指標、細菌及氮磷等植物性營養(yǎng)物濃度進一步降低，具有良好穩(wěn)定的處理效果。特別是在熟化塘系統(tǒng)中，通過塘內(nèi)生態(tài)系中多條食物鏈的物質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化和能量逐級傳遞、轉(zhuǎn)化，在去除污染的同時，以水產(chǎn)資源形式達到物質(zhì)、能量的回收，將污水處理與利用相結合，實現(xiàn)污水資源化。

　　4 結語

　　（1）合流制污水水質(zhì)、水量波動幅度大，技術工藝必須滿足緩和沖擊負荷的要求，設置緩沖池均衡水質(zhì)、儲存水量比較適宜。

　　（2）通過多個氧化溝構成若干個串、并聯(lián)運行方式，在適應進水水質(zhì)、水量、季節(jié)性變化方面能夠發(fā)揮重要作用。

　　（3）通過安排適當?shù)倪M出水口位置、回流污泥入口位置，氧化溝可形式一個倒置A²/0工藝，在去除BOD的同時，能取得較好的氮磷去除效果。

　　（4）熟化塘的應用，為處理水安全排放水體，能夠提供可靠的技術保證。熟化塘投資省、運行費用低、管理維護方面、污水處理與利用相結合，在防治水污染、保護水環(huán)境及生態(tài)環(huán)境綜合治理方面具有明顯優(yōu)勢。如果美化熟化塘表觀，設置噴泉等設施，形成供人們休閑、游樂的人工景點，協(xié)調(diào)城市建設中土地資源的合理配置，那么熟化塘占地面積較大這一不足，就不會成為突出的問題。