摘要:為確保鄱陽湖生態經濟區水資源安全，提高江西某化工園區污水處理廠的主要出水指標，采用“上流式厭氧污泥床(UASB)+A/O+臭氧氧化+缺氧+生物接觸氧化+曝氣生物濾池(BAF)”工藝進行提標改造。實際運行結果表明，COD、NH3-N去除率能分別達到80.2%、78.6%，出水TN、TP的質量濃度分別小于20、1mg/L，各水質指標能夠到達DB36/852-2015中的“高效集約發展區”標準，廢水的處理成本為4.43元/m3。

　　關鍵詞:污水處理廠;提標改造;A/O;臭氧氧化

　　江西某化工園區主要以醫藥化工企業為主，生產產品包括抗生素合成藥、醫藥中間體和化學原料藥，生產過程中產生的廢水經企業污水站預處理后進入園區污水處理廠深度處理并達標排放。近年來，隨著江西鄱陽湖生態經濟區概念的提出，需對鄱陽湖周邊流域的污染物排放單位進行更高要求，污水廠排放標準須由原先設計的GB8978-1996的一級標準提升到DB36/852-2015中“高效集約發展區”標準[1-2]。污水廠原有的一期水處理系統，上流式厭氧污泥床(UASB)+A/O+曝氣生物濾池(BAF)已無法達到排放標準，經過提標改造后二期處理設施建成并運行。

　　1設計水量水質和工藝流程

　　水廠前期設計規模為5000m3/d，目前實際進水量為2500m3/d。在原有一期工藝的基礎上新建了臭氧高級氧化池并新增1套2級A/O生物處理系統。

　　污水廠按照“一企一池”的原則對企業排水進行監測收集，廢水經過格柵和初沉池進行懸浮物的預處理，在調節池作用下混合各企業廢水以保證進入生化系統的廢水污染物含量穩定。由于污水廠的進水都是來自各企業的生化出水，包含大多數難降解物質、可生化性差，故廢水進入UASB池后，通過厭氧水解酸化作用提高進水的可生化性。

　　廢水在原有A/O系統中進行NH3-N和COD的去除，但通過原有日常監測數據發現，A/O出水COD和NH3-N的質量濃度分別都在120mg/L和15mg/L以上，且BAF系統也無明顯處理效果，無法達到新的排放標準，因此在提標改造過程中采用了臭氧氧化法并新建了二期生化系統。相對于原有工藝流程短、耐沖擊負荷低、深度處理效果差等缺點，改造后系統針對A/O生化出水后續可生化效果差的特點，利用臭氧氧化難降解物質，使其斷鏈分解成可生化的小分子物質，提高廢水可生化性，有利于后續生物處理系統對污染物的降解[3]。改造后的系統經過調試運行后發現，“UASB+A/O+臭氧氧化+缺氧+生物接觸氧化”處理工藝完全能夠保證出水COD和NH3-N的質量濃度氮分別低于60mg/L和8mg/L，其他出水指標也符合新的排放要求。

　　2主要構筑物及設計參數提標改造后的構筑物設計參數及主要設備。

　　3運行結果及分析

　　3.1主要反應器

　　3.1.1UASB反應器

　　針對污水廠進水水質難降解，可生化性低等特點，在工藝前端設置USAB池進行厭氧水解酸化作用，為后續A/O系統提供可利用的碳源[4-5]。但在實 際運行過程中發現由于進水端COD偏低和不穩定導致USAB池出水COD略低，可利用碳源偏少。故為保證后續A/O系統反硝化脫氮效果，將園區某企業生產過程中廢棄的醋酸引入UASB池，提高池內進水的可生化性同時保證后續生化系統有足夠的碳源。

　　其2019年5月份的運行數據水廠進水COD在100～300mg/L波動，其中前15d未加醋酸時，出水COD在150mg/L波動;加入醋酸后出水COD平均在250mg/L左右。未引入醋酸前，UASB池對COD的平均去除率能達到20%左右，但是出水中過低的碳源量不利于后續A/O系統的脫氮效果及污泥中微生物量的增長，通過外加醋酸后使UASB池內保留足夠的可利用碳源，且使污泥的質量濃度穩定在4g/L左右，既強化了池內的厭氧水解酸化效果，提高了廢水的可生化性，同時也增強了后續A/O系統的脫氮效果。

　　3.1.2A/O系統

　　一期A/O生化池在運行過程中去除了廢水中大部分的有機物[6]。為了保證池中有足夠的微生物量，每月往系統中添加20t生活污水廠的好氧污泥，同時將A池、O池的DO的質量濃度分別控制在0.5～1.0、3.0～4.5mg/L，好氧池污泥沉降比(SV30)穩定在30%～40%，硝化液每天24h連續回流，回流體積比控制在200%。在將醋酸作為外加碳源后，A/O系統的脫氮除碳效果得到明顯的強化，分別A/O池對COD和NH3-N的去除效果。 一期A/O池對廢水中COD具有很好的處理效果，其COD平均去除率能達到58.8%，出水COD平均穩定在106mg/L左右。在引入醋酸提高系統進水COD后，A/O池出水COD不僅沒有升高，反而提高了系統的脫氮效果。

　　A/O的NH3-N平均去除率能達到56.5%，出水NH3-N質量濃度平均穩定在10.6mg/L，相對于未引入醋酸時的出水NH3-N的質量濃度的平均16mg/L，其去除率提高了26.5%，這表明足夠的碳源對A/O系統脫氮效果具有很大的促進作用。

　　3.1.3臭氧接觸池+二期生化系統工藝改造前的BAF池對一期A/O系統出水COD已無明顯去除效果，因此提標改造后新增臭氧氧化工藝，強化對A/O出水中難降解物質的處理效果。在運行過程中臭氧氧化池保持廢水72g/m3的臭氧投加量，臭氧接觸時間為2～3h。臭氧接觸池和二期生化系統運行后COD的去除效果。

　　3.2提標改造后工藝運行效果污水廠經過提標改造后，新系統穩定運行并取得較好效果，最終出水水質能夠穩定達到DB36/852-2015高效集約發展區排放標準。

　　4存在的問題及分析

　　1)生化工藝鏈過長，碳源不足的問題突顯。在提標改造完成后，整個工藝變得冗長，且污水廠的進水來自于各企業的生化出水，碳源可生化性很低。在未外加碳源前，一期A/O的脫氮效果不佳，O池中污泥MLSS的質量濃度也低于3g/L，微生物增量不明顯。在引入醋酸為外加碳源后，雖然A/O進水中COD上升，但是A/O系統脫氮除碳效果得到明顯強化，MLSS的質量濃度能保持在4g/L以上，NH3-N去除率能提高到57%。因此從運行結果表明，適當提高工藝鏈中廢水的COD不僅不會影響出水指標，反而能夠提高系統中微生物的生化效果。

　　2)新建二期生化系統污泥含量較低，單個反應器運行效果不佳。盡管A/O出水經過臭氧氧化后，廢水可生化性得到提高，但其出水COD只能維持在90～120mg/L，已經無法為缺氧池、生物接觸氧化池中的微生物提供足夠的碳源，其MLSS的質量濃度不足2g/L。因此為了保證池中有足夠的微生物量，每月需適當的往池中投加新鮮的污泥。

　　3)BAF池無明顯處理效果。在實際運行中發現，BAF池處于工藝鏈末端，微生物量極少，只有單一的過濾作用，且消耗風機的大部分能量，浪費能源不符5成本分析現階段污水廠的處理水量為2500m3/d，運營費用主要包括電費(臭氧設備耗電、風機用電、各提升泵和回流泵用電、污泥壓濾機)、人工費、藥劑投加費(次氯酸鈉、PAC和PAM)、污泥處置費，合計廢水的處理成本為(2.10+1.01+0.82+0.5)元/m3=4.43元/m3。

　　環境論文投稿刊物：環境科學與管理以促進環繞科學、環繞保護與環保產業等行業的科技人員科學技術素質的現代化為指針,以滿足環�？萍既藛T及環保企業一線人員更新知識,掌握新動向,學習新技術,啟迪創造能力,開闊思維為辦刊宗旨,它已成為環境保護、科研及相關專業的企業和科研設計單位,高等院校師生的得力助手。

　　6結論

　　采用“UASB+A/O+臭氧氧化+缺氧+生物接觸氧化”的物化生化組合工藝能夠將園區污水處理達標，該工藝運行效果好且運行費用較低。經過大量運行數據證明，該工藝運行穩定，COD、NH3-N平均去除率分別可達80.2%和78.6%，出水中TN、TP的質量濃度分別<20、<1mg/L，各水質指標完全能夠達到DB36/852-2015中“高效集約發展區”標準，廢水的處理成本為4.43元/m3。

　　參考文獻：

　　[1]污水綜合排放標準:GB8978-1996[S].

　　[2]鄱陽湖生態經濟區水污染物排放標準:DB36/852-2015[S].

　　[3]劉春,周洪政,張靜,等.微氣泡臭氧催化氧化-生化耦合工藝深度處理煤化工廢水[J].環境科學,2017,38(8):3362-3368.

　　[4]蔣彬,王鴻儒,陳桂頂,等.UASB+A/O組合工藝處理屠宰廢水工程技術改造[J].水處理技術,2018,44(8):123-125+128.

　　作者：張泳真，楊明生，馮斐