2 .2 　脫氮除磷工藝

　　2 .2 .1 　A2/O 工藝

　　A2/O 工藝為厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝, 該工藝能對BOD5 , SS , 氮、磷都有很高的去除效果, 因此又稱為生物脫氮除磷工藝。

　　A2/O 工藝將生物反應池分為厭氧段、缺氧段和好氧段。在厭氧段, 回流污泥中的聚磷菌釋放磷, 同時BOD5 得到部分去除。進入好氧段, 聚磷菌又變本加厲地吸收磷, 污泥成為高磷污泥, 通過排放剩余污泥的方式, 將磷去除;BOD5 得到更進一步去除, 同時NH3-N 被硝化, 通過含硝酸鹽混合液的內回流方式, 使其NHx-N 在缺氧段進行反硝化脫氮, 因而該工藝具有同時生物脫氮除磷的功能(見圖7)。

　　圖7　A2/ O 工藝流程

　　A2/O 工藝處理效率較高, 適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠, 但基建費和運行費均高于普通活性污泥法, 運行管理要求高, 所以對目前我國國情來說, 當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化從而影響給水水源時, 才采用該工藝。

　　2 .2 .2 　A/O 工藝

　　A/O 工藝也是城市污水生物脫氮技術的一種。這種工藝是在曝氣池前增加厭氧、全混合反應池, 原污水經過預處理后在這個池內與回流污泥充分混合。

　　A/O 工藝的特點是處理的水質好, 氮、磷的含量都較低, 且不需要再增加脫氮除磷的三級處理工藝,剩余污泥量較一般生物處理系統少, 沉降性能也好,易于脫水。但該工藝對沒經過硝化處理的污水不適用, 同時由于回流污泥中有硝酸鹽及亞硝酸鹽的存在, 將阻礙磷在厭氧池內的溶解。

　　2 .2 .3 　UCT(University of Cape Town)工藝

　　由于在A/O 工藝中, 污泥回流很難保證100 %不含硝酸鹽及亞硝酸鹽, 為了*排除硝酸鹽及亞硝酸鹽對除磷的干擾,UCT 工藝不將污泥回流到磷釋放池, 而是回流到其后的反硝化池。在硝化池內排除硝酸鹽和亞硝酸鹽后, 再引入磷釋放池與原污水混合, 接下來是一組硝化與反硝化池(見圖8)。

　　圖8 　UTC 工藝流程

　　2 .2 .4 　改良的UCT 工藝

　　該工藝又稱為MUCT 工藝, 其有兩個缺氧池, 前一個接受二沉池回流污泥, 后一個接受好氧硝化混合液, 將污泥的脫氮與混合液的脫氮分開, 進一步減少硝酸鹽進入厭氧區的可能(見圖9)。

　　圖9 　MUCT 工藝流程

　　2 .2 .5 　VIP 工藝

　　VIP 工藝是UCT 工藝的改進型, 其工藝流程與UCT 工藝相同, 但其厭氧、缺氧和好氧3 個反應器都是由多個混合反應器串聯組成。分格方式形成了有機物濃度的梯度分布, 提高了厭氧釋磷和好氧攝磷的速度。其特點是有機負荷高于UCT 工藝, 泥齡短, 反應器總容積小于UCT 工藝。

　　2 .3 　運用及其發展趨勢

　　城市生活污水處理主要去除懸浮物、溶解性有機物、氮和磷。對于日處理能力在20 萬t 以上的城市污水處理廠, zui適宜的工藝是活性污泥法及其變形工藝, 主要是鼓風曝氣的*混合式活性污泥法和氧化溝工藝。對于日處理能力在5 萬～ 20 萬t 的城市污水處理廠, 除上述兩類工藝外, 還可以采用序批式活性污泥法(SBR 工藝)。日處理能力在1 萬～5 萬t 的城市污水處理廠可采用的技術比較多, 近年各種新工藝不斷產生, 但總體應用上仍以活性污泥法為主。根據要求的不同可以分為:①以去除有機碳為目的:活性污泥法、氧化溝、SBR 工藝、生物濾池、曝氣生物濾池、接觸氧化法。②以除碳脫氮為目的:A/O 法、氧化溝、交替運行氧化溝、SBR 工藝、CASS 工藝、UNITANK 工藝等。③以除碳脫氮除磷為目的:A2/O 法、交替運行氧化溝、SBR 工藝等。

　　結合國內外目前的二級處理工藝, 其發展趨勢主要表現在:處理系統一體化的研究與開發, 組合式污水處理工藝研究, 污水的綜合處理、*研究,污水處理系統的過程控制研究, 污水處理系統的儀表設備研究。

　　3 　三級處理工藝及其發展趨勢

　　近年來, 我國已經開始重視三級處理工藝的研究開發, 目前用得比較多的三級處理工藝可以分為常規工藝、MBR 技術和LM 深度處理技術。

　　3 .1 　常規工藝

　　常規的三級處理工藝是在生物處理之后增加混凝、過濾、消毒等常規處理過程, 有砂濾、膜濾、反滲透、UV 消毒、臭氧消毒等。一般來說這些處理方式單位水處理成本比較低, 在經濟上比較可行。

　　3 .2 　MBR技術

　　MBR 技術又稱為膜生物反應器技術, 利用了膜分離的選擇性和性, 同時又利用了生物處理工程的有效性和*性, 將水中的有害物質zui大限度地除去。MBR 工藝的特點是用膜分離系統代替了普通活性污泥法中的二沉池, 減少了傳統工藝大部分的處理單位, 節省了大量投資, 而且耗能和一般傳統的水處理工藝相近。污水在處理設備中的停留時間短, 對COD ,NH3-N 的去除率*, 出水水質達到了生活雜用水水質的標準。

　　3 .3 　LM深度處理工藝

　　LM 深度處理工藝是一種全新的生態處理工藝,在厭氧池加好氧池的基礎上加入了改進的曝氣氧化塘和濕地兩個深度處理單元, 使出水水質達到了生活雜用水的標準。其工藝流程是:生物厭氧池—封閉好氧池—開放好氧池—澄清池—人工濕地—UV 消毒—蓄水池—回用, 或者以接觸氧化池和生態氧化槽代替封閉好氧池和開放好氧池。

　　LM 深度處理工藝的特點是剩余污泥少、運行費用低、管理方便, 還具有美化景觀的功能。該方法和其他水處理工藝相比比較經濟。

　　3 .4 　運用狀況及其發展趨勢

　　目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規處理工藝較多, 現階段MBR 方法也有了廣泛運用, 比如在北京長安街生活小區的回用水處理。就我國目前的實際情況來看, 由于常規工藝處理比較方便, 且應用技術也較成熟, 一般在選取工藝時仍選用常規處理工藝。

　　國內外目前廣泛研究的主要是通過微濾和反滲透技術來處理二級處理后的污水, 以達到回用水的標準, 圖10 是該處理工藝流程的典型例子。

　　圖10　污水回用試驗工藝流程

　　濕地系統在國外有著廣泛的應用, 目前我國也開始了這方面的研究工作。由于我國環境污染加劇, 淡水資源巨減, 相信三級處理工藝必將越來越受到重視。