第４２卷第１３期 广州化工 ＶｏＬ ４２ Ｎｏ．１３ ２０１４年７月 Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｊｕ１．２０１４ 改良型Ａ２／０工艺在城市污水处理厂的应用 朱健 ，翟建 （１上海中信水务产业有限公司，上海２０００９２；２南京化工职业技术学院应用化学系，江苏 南京２１００４８） 摘 要：介绍了江苏某污水处理厂采用改良型Ａ ／０工艺处理含高比例纺织染整废水市政污水的运行情况。结果表明，该工 艺对ＣＯＤ、ＮＨ４一Ｎ、ＴＰ和ｓｓ有较好的去除效果，出水符合《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》 （ＤＢ３２／１０７２—２００７）Ⅱ类标准。 关键词：改良型Ａ ／０工艺；脱氮；除磷 中图分类号：Ｘ５０６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—９６７７（２０１４）０１３—０１３９—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａ ／０ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ ＺＨＵ Ｊｉａｎ ，ＺＨＡＩ Ｊｉａｎ （１ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｙａｔｏｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２； ２ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｎａｎｊｉｎｇ ２ １ ００４８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｉｉｆｅｄ Ａ ／０ ｐｒｏｃｅｓｓ ｕｓｅｄ ｉｎ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅｓ ｏｆ ＣＯＤ，ＮＨ４一Ｎ，ＴＰ ａｎｄ ＳＳ ｗｅｒｅ ８０％～９０％，７０％～１００％． ９１％～９９％ａｎｄ ９１％～９８％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ。ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｌＩ ｃｌａｓｓ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ Ｔａｉｈｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ａｎｄ ｋｅｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ａ ／Ｏ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｒｅｍｏｖａｌ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ 生物脱氮除磷Ａ ／０因工艺简单且对Ｎ、Ｐ有较好的去除效 （ＤＢ３２／１０７２—２００７）ＩＩ类标准，于２００７年底建成运行，随着 果，故发展比较迅速。但随着该工艺的大量应用，固有缺陷越 当地经济的快速发展及污水管网的不断完善，污水厂水量增长 发突出。硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳 较快，至２０１１年已经超负荷运行。 源需求上存在着矛盾和竞争，很难在同一系统中同时获得氮、 磷的高效去除，其中最主要的问题是厌氧环境下反硝化与释磷 ２ 工艺流程 对碳源的竞争 。在厌氧区，聚磷菌通过菌种间的协作，将有 机物转化为挥发酸，借助水解聚磷释放的能量将之吸收到体 内，并以聚Ｂ羟基丁酸ＰＨＢ形式贮存，提供后续好氧条件下过 综合污水 量摄磷和自身增殖所需的碳源和能量。在兼氧区，反硝化菌会 自压力管网 以有机物为电子供体进行反硝化，消耗进水中有机碳源。兼氧 区位于厌氧区之后，在碳源分配上居于不利地位，反硝化效果 受到限制，大量的未被反硝化的硝酸盐随回流污泥进入厌氧 区，干扰厌氧释磷的正常进行，最终影响整个系统的脱氮除磷 效果。一般而言，要同时达到氮、磷的去除目的，城市污水中 碳氮比（ＣＯＤ／Ｎ）至少为４．５ 。 鉴于上述原因，近年提出了改良型Ａ ／Ｏ工艺，即在原有 系统之前增设预缺氧池，该工艺已应用于国内多家大型污水处 图１工艺流程图 理厂 ＿８ｌ。 污水处理工艺流程见图１。混合污水经预缺氧池进入Ａ ／０ １ 工程概况 生物处理系统，后经二沉池进行泥水分离，再经消毒排放。二 江苏某污水处理厂主要收集城镇及工业区产生的生活污水 沉池的污泥一部分回流，一部分浓缩脱水，外运处理。 和工业废水。污水厂以ＢＯＴ模式建设运营，采用改良型Ａ ／０ ３构筑物设计参数 工艺，设计规模为７．５×１０ １ＴＩ ／ｄ，出水水质执行《太湖地区 城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》 ①调节池１座，尺寸为３０．００ ｍ×２５．００ １１３×５．５０ ｍ，有效 作者简介：朱健（１９８２一），男，助理工程师，本科，主要从事污水处理厂的运行与管理。 １４０ 广州化工 ２０１４年７月 水深为５ ｍ，设２台７．５ ｋＷ潜水搅拌器，直径为５００ ｍｍ。 ②预缺氧区池ｌ座２格，有效容积为１ ７２０ ｒｎ ，尺寸为 ２５．００ ｍＸ１５．００ ｍ×５．５０ ｍ，有效停留时间１１ ｈ，曝气量ｎ０１５ ｒＩｌｊ 空气／（ｍｉｎ・ｍ ），内置组合填料。 ⑧厌氧池（Ａ 池）１座，尺寸为１０．５０ ｍ×６．００ ｍ×５．５０ ｍ， 有效水深为５ ｍ，停留时间为１．０ ｈ。 改良型Ａ ／０系统对氨氮的去除效果见图３。改良型Ａ ／０ 工艺在预缺氧段和兼氧段均发生了反硝化作用，提高了系统 氨氮去除率。在系统正常运行条件下，进行连续监测，进水 ＮＩＸ４一Ｎ为６～１３ ｍｇ／Ｌ，出水ＮＩＸ；一Ｎ为０～３ ｍｇ／Ｌ，去除 率为７０％～１００％，符合《太湖地区城镇污水处理厂及重点工 业行业主要水污染物排放限值》（ＤＢ３２／１０７２—２００７）Ⅱ类排放 标准。 ④兼氧池（Ａ 池）１座，尺寸为１５．００ ｍ×８．００ ｍ×５．５０ ｍ， 有效水深为５ ｍ，停留时间为２．０ ｈ。 ⑤好氧池（Ｏ池）１座，尺寸为３０．００ ｍ×２５．００ ｍ Ｘ５．５０ ｍ， 有效水深为５ ｍ，停留时间为１０ ｈ。曝气方式采用管式微孔曝 ４．３ 系统对总磷的去除效果 气器，设鼓风机３台（２用１备），单机风量为３４．０６ ｉｎ ／ｍｉｎ。 ⑥平流式二沉池１座，尺寸为３Ｏ．００ ｍ×８．００ ｍ×５．５０ ｍ， 表面负荷１．３０ ｍ ／ｍ ｈ，沉淀时间２．０ ｈ，有效水深２．６ ｍ。 设虹吸式排泥机２台，吸泥量为９４—３１２．５ ｍ ／ｈ，轨距８．３ ｍ， 行走功率为１．１ ｋＷ。 ４运行效果及分析 ４．１ 系统对有机物的去除效果 图２改良型Ａ ／Ｏ系统对城市污水ＣＯＤ的去除效果 改良型Ａ ／Ｏ系统对城市污水ＣＯＤ的去除效果见图２。在 预缺氧段，反硝化菌利用污水中的有机物作为电子供体进行反 硝化，消耗进水中有机碳源。在厌氧段，聚磷菌利用水中易降 解的有机物，将其合成为ＰＨＢ贮存于体内。在兼氧段，反硝化 菌会以有机物为电子供体进行反硝化，消耗进水中有机碳源。 在好氧段，好氧菌利用氧气将有机物代谢成为二氧化碳和水。 在系统正常运行条件下，进行连续监测，进水ＣＯＤ为２５０～ ５５０ ｍｇ／Ｌ，出水ＣＯＤ为５０～６０ ｍｇ／Ｌ，去除率为８０％～９０％， 符合《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物 排放限值》（ＤＢ３２／１０７２—２００７）Ⅱ类排放标准。 ４．２ 系统对氨氮的去除效果 图３ 改良型Ａ ／Ｏ系统对城市污水氨氮的去除效果 图４改良型Ａ ／Ｏ系统对城市污水总磷的去除效果 改良型Ａ ／Ｏ系统对总磷的去除效果见图４。预缺氧段的 反硝化作用，降低了污水中硝酸盐的浓度，减小了对厌氧释 磷的干扰作用。在系统正常运行条件下，进行连续监测，进 水ＴＰ为１．４～７．３ ｍｇ／Ｌ，出水ＴＰ为０．０７～０．１６ ｍｇ／Ｌ，去除 率为９１％～９９％，符合《太湖地区城镇污水处理厂及重点Ｔ 业行业主要水污染物排放限值》（ＤＢ３２／１０７２—２００７）Ⅱ类排放 标准。 ４．４系统对ＳＳ的去除效果 图５改良型Ａ ／Ｏ系统对城市污水ｓｓ的去除效果 改良型Ａ ／Ｏ系统对ＳＳ的去除效果见图５。在系统正常运 行条件下，进行连续监测，进水ＳＳ为１１６～５２８ ｍｇ／Ｌ，出水ｓｓ 为３～１２．４ ｍｇ／Ｌ，去除率为９１％一９８％，符合《太湖地区城镇 污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（ＤＢ３２／ １０７２—２００７）Ⅱ类排放标准。 ５ 结论 运行结果表明，与国内市政污水厂多采用的ＳＢＲ和氧化沟 工艺相比，改良型Ａ ／Ｏ工艺既具有良好的ＣＯＤ去除效果，又 具有较强的脱氮除磷能力，对工业污水比重较大的城镇污水处 理厂的建设与运行提供了参考与借鉴。 （下转第１７３页） 第４２卷第１３期 王锋淮，等：基于风险检验技术在某炼油厂常减压装置上的应用 １７３ 号：３００／７００一Ｐ０３２４—１．６Ｂ６一Ｈ）存在严重减薄现象，该管道 公称壁厚为９ ｍｍ，经过检测发现弯头壁厚最薄处为４．６ ｍＥ， 与弯头连接的直管最薄处为６．６ ｉｌｌｍ，这也验证了评估得到该 行了风险评估，获得了该装置每台设备与压力管道的具体风险 值和主要失效机理，据此有针对性的为每台设备与压力管道制 订了科学的检修计划，对低风险设备与压力管道，适当减少检 验或者抽检一部分，从而节约大量的装置停机时间和检验维护 费用；对于中高风险设备与压力管道，有针对性的提出检验措 装置常顶油线管道存在腐蚀减薄的可能性。同时，经过检验发 现该装置设备总体情况良好，不存在设备发生严重腐蚀和开裂 现象，验证了该装置总体风险等级不高的评估结果。 ２基于风险的检验存在的不足 采用基于风险的检验技术，对装置每一台设备进行风险评 施，避免检验不足，从而降低失效风险，提高重要设备的可靠 性，确保装置安全运行，而从检验结果来看，该评估结论与实 际检验发现的问题也相吻合。风险评估的主要目标是降低危 害，在此基础上才是节约成本，使设备的管理由以前的粗放式 转向集约式。 当然，完成本次评估仅是对本装置进行了一半ＲＢＩ工作， 通过本次提供的检验策略进行检验后，通过对发现的问题进行 估，制定对应检验策略。对于低风险设备，无需检验；如某些 只需外观宏观检查和测厚的设备，可以在装置停工检修前完 成，如压缩机系统的设备，这样可以为装置大修节省一部分宝 贵时间，同时避免了过度检验和检验不足、在保证安全的前提 下减少了工作量。然而通过本次在常减压上的实际应用，也发 现了基于风险的检验技术在应用中存在的一些不足，例如基于 风险的检验制定的检验策略具有普适原则，但是对某些结构复 杂设备，有时策略就不好执行甚至无法实施。另外，基于风险 的检验是基于一定的损伤和失效模式进行风险计算，但是现有 的损伤和失效模式并不能覆盖现实中所有的损伤和失效可能 总结，进而实现装置的再次评估，这样就完成了装置一个周期 的ＲＢＩ闭环。 基于风险的装置设备和压力管道检验根据设备和管道的失 效可能性以及失效后果进行总体风险评价，对不同风险等级的 设备与压力管道采取不同的检验策略和管理措施，在实现保证 装置安全运行的同时，实现装置管理的经济性，是一种科学的 承压设备检验技术和先进的安全管理理念。 参考文献 ［１］ ＡＰＢ８０．Ｒｉｓｋ—ｂａｓｅｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ［Ｓ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００２． 性，还需探索数据库以外的其它损伤和失效模式及其可行的计 算方法。 ３ 结论 ［２］ＡＰＢ８１．Ｒｉｓｋ—ｂａｓｅｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ［Ｓ］． 通过对该装置设备和压力管道风险检验技术的应用与评 价，根据评估结果对装置进行检验后，有以下几点体会和认 识： Ａｍｅｒｉｃａｎ：Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００８． ［３］ 陈学东，艾志斌，寿比南，等．压力容器风险评估技术在国家安全技 术规范中的采用［Ｊ］．压力容器，２００８，２５（１２）：１—４． ［４］ 司俊，罗晓明，顾福明，等．乙烯急冷单元损伤机理分析与风险评估 ［Ｊ］．广州化工，２０１０，３８（１１）：１８０—１８２． ［５］ 王胜辉，张建华，汤陈怀，等．双酚Ａ装置基于风险检验技术的应 用［Ｊ］．广州化工，２０１２，４０（１５）：１９９—２０１． 该常减压装置主要风险为设备在恶劣工作条件下的腐蚀失 效，其中常顶与减顶冷凝系统、顶循系统、温度高于２４０℃的 高温部位和电脱盐含盐污水系统是最有可能腐蚀的几个部位。 采用定量分析对该常减压装置的设备与压力管道系统的进 （上接第１４０页） 参考文献 ［１］张杰．Ａ ／０工艺的固有缺欠和对策研究［Ｊ］．给水排水，２００３，２９ （３）：２２—２５． ［５］邹嘉乐，何继文，陈静华，等．城市污水厂改良Ａ ／０工艺高负荷运 行及调控措施［Ｊ］．中国给水排水，２０１３，２９（８）：１０３—１０６． ［６］路娜，李涛，李伟，等．改良Ａ ／０工艺在城市污水中的应用［Ｊ］．河 北工业科技，２０１２，２９（３）：１７６—１７９． ［７］ 郝轶鹏，杜彦武，王焕起．改良Ａ ／０工艺在长春北郊污水厂的应用 ［Ｊ］．低温建筑技术，２ｏｌｏ（３）：１０５—１０７． ［８］ 陈凌霞，魏峰，徐志伟．Ａ＋Ａ ０工艺在泰安市污水处理厂的应用 ［Ｊ］．中国给水排水，２００５，２１（１２）：８３—８５． ［２］ Ｇ Ｂｏｒｔｏｎｅ，Ｓ Ｍａｒｓｉｌｉ Ｌｉｂｅｌｌｉ，ｅｔ ａ１．Ａｎｏｘｉｃ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｕｐｔａｋｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｄｅｐｈａｎｏｘ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｗａｒ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈ．１９９９，４０（４—５）：１７７—１８５． ［３］ 金虎子，王韬，杨永哲，等．西安市污水处理厂改良Ａ２／０工艺的运 行效果分析［Ｊ］．中国给水排水，２００８，２４（２２）：８６—８９． ［４］ 胡晓勇，杨伟，耿艳琼，等．改良Ａ ／０工艺在小型污水厂的工程应 用［Ｊ］．中国给水排水，２０１１，２７（２２）：８２—８５．
