关于城市环境工程污水治理的探析

丁武斌

（江苏中建工程设计研究院有限公司 江苏连云港 222000）

引言

A 市城市污水处理采用A-A2/O 工艺，根据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）设计，在污水处理系统建设完成之后，最终处理完成的水质不能满足《标准》中的要求，为更好的判断A-A2/O 工艺应用的问题以及整个污水处理系统存在的问题，对其成因进行分析，并为城市环境工程污水治理提供有效参考。

1 城市环境工程污水治理流程

A-A2/O 城市污水处理流程为：10%污水进入污泥反硝化池→90%污水进入厌氧池→所有污水经过厌氧池→经过缺氧池→经过好氧池→循环→经过二沉池→出水。

A 市采用的A-A2/O 工艺是由传统的A2/O 优化改良而来，A2/O 方法是在厌氧池前设置有反硝化段，采用分段进水的方法和二沉池的回流，同时采用反硝化、微生物处理消除水中的污染物质，保证污水处理系统的除磷效果、反硝化效果。A-A2/O 进一步提高了生物除磷效果，对传统的工艺做出了整体上的改进，具体改进为：

（1）回流污泥和10%污水混合进入到反硝化区，利用10%进水提供的碳源，实现对回流污泥中硝酸盐的反硝化，达到降低硝酸盐的目的；

（2）90%污水进入厌氧段并和步骤①出水混合，絮体增长PAOs 增值达到抑制污水中丝状菌生长的作用，解决污泥膨胀的问题。同时，微生物在厌氧条件下，合成聚合磷酸盐，进而将污水中含有的SCFAs 转变为PHB；

（3）缺氧段可通过NOx-N 的流转，达到反硝化脱氮的目的；

（4）在好氧段，实现NH3-N 和NO3-N 的转化，同时在二沉池中以污泥排放的方式进一步去除污水中的磷。

2 A-A2/O 应用效果分析

A-A2/O 工艺在A 市投入使用，经过为期一年的水质项目监控，结合 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）规范，最终污水处理效果可见表1，规范中A 标准的达标率可见表2。

综合表2 内容，根据 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）可判断，A 市A-A2/O 工艺污水处理效果对SS去除率达标率仅仅只有3.1%，需要进一步改进处理工艺，提高对SS 的去除率，同时COD 的去除率为69.8%、TN 的去除率为53.4%，这两项的处理效果也相对较低，需要进一步提升，但是对NH3-N 去除率达到了83.9%、TP 的去除率达到了79.5%，这两项相对比较高。下面从进水量、容积负荷、进水浓度等方面，对城市环境工程污水治理工艺进行进一步探究。

表1 A市A-A2/O工艺污水处理效果

（1）进水量

A 市A-A2/O 工艺的应用，进水量的进水范围为23000-88000m3/d，大多数时间段，进水量多集中在50000m3/d 左右，而设计的污水进水量为50000m3/d，高于设计水量的累计率为72%，所以A 市污水处理的进水量高于设计水量，并且水量的不规律变化导致的水力、水负荷也发生了相应的变化。在这样的背景下，就有必要综合考虑浓度、负荷对于污水处理效果的影响。在A-A2/O 工艺中，若是生化水平相对稳定，活性污泥浓度相对稳定，那么进水浓度和污水去除效果之间就成“正比”关系。

（2）容积负荷

在城市污水处理系统中，容积负荷为每天进入生化系统的COD 量以及生化系统本身容积的比值。A 市污水处理系统，COD 的容积负荷在0.22-1.31kg（m3·d）之间，去除率在58.2%-94.1%之间变化，随着容积负荷的升高，COD 的去除效果也在随之提高，这就说明A-A2/O 工艺有着良好的抗冲击负荷的性能。容积负荷在0.22kg（m3·d）时，COD 的去除效率最低，这就说明进水负荷过低，不利于整个污水处理系统的正常运转，综合参考A市污水处理系统承受的进水量，不难发现，虽然A 市进水量超过了设计标准，但是系统负荷承受能力相对良好。如图1 所示，A市污水处理系统最适合的容积负荷为0.91-11.9kg（m3·d），此时污水处理系统对污水中COD 的去除率在91%左右。

（3）进水浓度

A 市污水处理系统进水浓度的变化比较大，COD 质量浓度在105-540mg/L 之间浮动，对COD 的去除率也在58.2%-94.1%之间浮动，一般来说，出水COD 的质量浓度维持在40mg/L 左右，通过对1 年内A 市污水处理系统运作效果分析，COD 质量浓度的提升，反而让处理效果有所提升。如图2 所示，COD 去除率的增大速度比出水COD 质量浓度的提高速度更快。一方面，A市污水处理系统的污水处理能够可能仍旧有着一定的“裕度”，污水处理运作负荷还没有超出A 市污水处理系统的承受范围；另一方面，根据动力学原理我们可知道，城市污水中规定COD可大致分为不可生物降解COD 以及可生物降解COD，其中不可生物降解的COD 含有微生物代谢残留、水中的惰性物质等，这些物质往往在污水处理系统的出水中占比较高。若是进水COD质量浓度较低，在处理的过程中，污水中的可降解物质就被系统处理了，但是其中的微生物代谢残留以及惰性物质并不会减少。

图1 A市污水处理系统容积负荷和COD去除率的关系

图2 A市污水处理系统进水浓度和COD去除率的关系

结语

综上所述，城市环境工程污水治理效果受多种因素所影响，伴随着城市化建设的不断深化，环境条件的逐步恶化，必须要通过合理的分析来进一步提高城市环境工程处理污水的能力，笔者在文中所阐述的内容较为粗浅，更为深入的问题还需要广大从业者进一步探究。