目前國內(nèi)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠排放標準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB）一級A,，甚至更高，對污水廠脫氮除磷的要求也隨之變高,，伴隨著碳源,、化學除磷藥劑使用量的大幅增加以及能耗的提高，污水廠的運行管理,，除了保證穩(wěn)定達標排放,，對提高處理效率、減少能耗的要求也日益提高,。

我國污水處理廠的工藝主要分為四類：A2/O工藝,、氧化溝工藝、SBR工藝,、生物膜法工藝,。A2/O工藝及其改良工藝作為較為簡單的同步脫氮除磷工藝，被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外大型污水處理廠的實際運行當中。筆者以福州市某城鎮(zhèn)污水處理廠A2/O工藝為研究對象,，利用全流程分析,，進行脫氮除磷的工藝優(yōu)化，通過改變內(nèi)回流運行方式和配水方式,，在不外加碳源的情況下,，優(yōu)化脫氮除磷的達到節(jié)能降耗的目的，節(jié)省運行成本,。

1,、全流程分析試驗

(1)試驗對象概況

該污水處理廠位于福州市東區(qū)，其中一組處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為10萬t/d,，采用A2/O加深床濾池工藝,，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB）一級A標準。該項目預(yù)處理采用轉(zhuǎn)鼓細格柵和旋流沉砂工藝,，生化處理采用多模式A2/O工藝,，并投加PAC去除TP，二沉池出水經(jīng)微絮凝反硝化深床濾池工藝深度處理和紫外消毒后排入城市內(nèi)河水體,。該項目生化池分為兩個池子，每池5萬t/d,，可單獨運行,。具體工藝流程見圖1。

(2)分析方法

本試驗以該項目其中一組A2/O生化池為研究對象,，該生化池的結(jié)構(gòu)見圖2,，主要工藝參數(shù)如下：厭氧段、缺氧段和好氧段的HRT分別為1.5h,、3.0h,、6.5h，內(nèi)回流比為,，外回流比為70%,，污泥齡為18～25d，污泥濃度為3000～5000mg/L,。

全流程分析從生化池進水至紫外出水共監(jiān)測11個取樣點（0#～10#）,，取樣點布置見圖2，其中A1～A6為厭缺氧池,，O1～O3為好氧池,。除0#和10#水樣不做處理外，其余水樣沉淀15min后取上清液,，采用0.45μm濾紙過濾后再檢測水質(zhì)指標,，水樣檢測指標包括TN、NH4+-N、NO3--N和TP等,。

(3)試驗工況

以生產(chǎn)現(xiàn)場為依托,，通過調(diào)整回流比和多點配水，監(jiān)測各個工況下的脫氮性能和除磷效果,。試驗工況如表1所示,。

(4)全流程分析

①工況一條件下的分析工況一為試驗開始階段的工藝，該工藝兼顧脫氮除磷,。圖3為工況一條件下A2/O生化池的脫氮效果,，因進水點為A1、A2和A5,，A5和A6池NH4+-N濃度有所升高,，隨后O1段開始明顯下降，至O2段NH4+-N已基本降解完全,；因內(nèi)回流點為A3,、且A2和A5進水補充碳源，A3-A5池發(fā)生反硝化反應(yīng),，NO3--N濃度下降,；生化池末端出水的TN與污水廠總出水口的TN接近，TN的去除率為52.4%,。

從圖3,、圖4可知，A1和A2池均存在5mg/L以上的硝態(tài)氮,，厭氧環(huán)境不佳,，生物釋磷沒有發(fā)生，因A5有進水,，A6池釋磷效果比較明顯,，TP上升；好氧段生物吸磷效果比較明顯,，TP下降,。通過生化池末端投加PAC，TP濃度降低,，出水TP濃度約0.2mg/L,。

②工況二條件下的分析

工況二為強化脫氮工藝。圖5為工況二條件下A2/O生化池的脫氮效果,，內(nèi)回流點為A1,，NO3--N濃度上升，A2進水點供應(yīng)進水碳源,，A2發(fā)生反硝化反應(yīng),，NO3--N濃度下降趨勢,，但A3-A6反硝化反應(yīng)不明顯。系統(tǒng)的TN去除率為54.5%,。

從圖6可以看出,，在工況二的條件下，生物除磷基本沒有發(fā)生,，只有A1池TP明顯下降,，除了內(nèi)、外回流混合液的稀釋作用,，因為PAC藥劑在系統(tǒng)中循環(huán)也去除了一部分TP

③工況三條件下的分析

工況三為強化除磷工藝,。圖7為工況三條件下A2/O生化池的脫氮效果，在沒有內(nèi)回流的情況下,，回流到A1池的外回流液攜帶少量NO3--N,，至A2池NO3--N濃度下降到0.39mg/L，且A1為進水點,，說明來自外回流的NO3--N在A1池內(nèi)已經(jīng)基本被反硝化,，從A2～O1段NO3--N處于很低的水平；NH4+-N在系統(tǒng)中呈逐漸下降趨勢,。系統(tǒng)的TN去除率只有28%,。

從圖8可以看出，在工況三的條件下,，A池生物釋磷明顯,，TP濃度上升；在好氧段,，生物吸磷作用發(fā)生，TP濃度下降,。說明該工況生物除磷的作用較為明顯,。

從全流程分析結(jié)果可以看出，工況一（即單點內(nèi)回流,、多點配水）的情況下,，生物脫氮和除磷均有一定效果；工況二（單點進水,、單點內(nèi)回流）的情況下,，系統(tǒng)基本沒有生物除磷作用，反硝化效果較好,，有利于生物脫氮,；工況三（單點進水，沒有內(nèi)回流）的情況下,，系統(tǒng)反硝化作用較低,，但生物除磷效果佳，可以在不投加PAC的情況下實現(xiàn)除磷目標。

2,、生產(chǎn)性試驗

針對全流程分析結(jié)果,，在實際生產(chǎn)過程開展生產(chǎn)性試驗。試驗時間為2020年3月19日～2020年8月17日,，其中2020年3月28日～4月7日因進水水質(zhì)異常低不納入統(tǒng)計,，工況三試驗期間開啟內(nèi)回流的時段而不納入統(tǒng)計。試驗期間各種工況下進水平均COD濃度分別為127mg/L,、121mg/L和134mg/L,，均未外加補充碳源。