何国豪
珠海联港工程建设有限公司 广东省 珠海市 519000
摘要：城镇污水处理厂常见出水TP偏高的问题，具体原因较多，但较常发生的是由于实际运行中，厌氧池和好氧池DO控制不好有关。本文以吉大水质净化厂一期为例，分析探讨出水TP与曝气池DO的关系，并得出曝气池合适的DO控制范围。
关键词：出水TP、DO、控制范围
一、城镇污水处理厂目前现状与原因
目前，国内很多城镇污水处理厂在运行过程中都出现不少的问题，常见的有出水总磷（TP）、氨氮、总氮（TN）偏高以及污泥膨胀等。在实际运行中，污水处理效果的好坏涉及面广，既有设备运行情况的问题，又受进水水量和水质对系统的影响，以及过程参数的控制（如溶解氧、污泥浓度、回流比等）对微生物生长繁殖的影响等[1]。这些问题都是实时动态变化的，综合起来影响着出水水质，当出水某一指标偏高时，往往不容易判断具体什么原因导致。而据国内的一些研究认为，过程参数（如溶解氧、污泥浓度、回流比等）的控制更容易直接影响污水处理的效果，并且通过安装一些在线设备（如在线DO和在线MLSS等）相对能较好的对这些参数进行控制。为了更好更合理的保障污水处理的正常生产运行，一般都是将这些参数设定在一定合理的范围内。
本文以吉大水质净化厂一期为例，针对其常出现出水TP波动大的问题进行分析探讨。影响出水TP升高的原因一般有：1、厌氧池DO过高，影响聚磷菌的生长；2、回流污泥DO含量过高量过大（主要是由于好氧池DO过高，导致回流污泥残留DO偏高），进入厌氧池后使聚磷菌无法在厌氧情况下有足够的停留时间[2]；3、回流污泥硝酸盐含量较高，与聚磷菌竞争抢夺有机营养物，从而抑制了聚磷菌的生长[3]；4、好氧池DO过低，使聚磷菌无法充分吸收水中的磷酸盐[4]；5、营养不足，碳磷比偏低；6、污泥浓度过高，排泥不及时。查看以往的实验数据，发现吉大厂一期回流污泥硝酸盐含量并不高，营养也较充足，且污泥浓度基本都在合适范围内，可排除第3、第5、第6点原因，，而其他的原因都与DO有关。
实际运行中，由于在线DO仪的质量及准确度问题，一般的在线DO仪对于污水中DO含量0.5mg/L以下的含量都较难测得准确，且因在线DO仪探头容易附着青苔等微生物或毛发垃圾等缠绕在探头附近都会导致DO偏低，因此，安装在厌氧池的在线DO仪数据不一定准确反应厌氧池是否充足处在严格的厌氧环境，且因考虑到生产成本和仪器维护等原因，大部分污水处理厂厌氧池都不安装在线DO仪。本文中的吉大厂一期厌氧池也没安装在线DO仪，只有在好氧池安装。这导致了不容易判断是否因为厌氧池DO过高造成出水TP过高，而只能控制好氧池DO在合适的范围内，既能保证好氧段有充足的氧气适合聚磷菌的生长又不因好氧段过高DO导致回流的混合液影响厌氧池环境。因此，本文针对吉大厂一期出水TP的问题分析探讨与曝气池在线DO含量的合适关系。
二、数据分析与探讨
通过整理吉大水质净化厂一期2014年1-11月的两线B池（曝气池）在线DO及出水TP数据，研究在线DO与出水TP的联系，如下表示
附表1 在线DO月均值与出水TP月均值
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从上附表1可以看出，随着两线曝气池月平均DO值的降低，出水TP月均值也相应的降低，但两线DO值过低时，出水TP也随之有所回升。现今，由于环境问题日益突出，人民对污水处理越来越关注，国家对污水处理的出水指标要求也越来越严，国内部分省市已经将城镇污水处理厂的出水指标提高到一级A的标准，我市也即将提高城镇污水处理厂的出水指标到一级A标准，其中TP的要求就是0.5mg/L以下，鉴于此，本人选取出水TP为0.5mg/L以下与曝气池DO的关系。通过仔细分析上表数据，可以看出吉大厂一期两线曝气池月平均DO在2-3.5mg/L之间时，出水TP月均值能较好地维持在0.5mg/L以下。
但因月均值范围大，不能有效及时反应出水TP与DO的关系，继续进一步分析，对吉大厂一期1-11月两线曝气池在线DO的日均值与出水TP日均值做统计，通过筛选，把出水TP日均值在0.5mg/L以下对应的两线曝气池在线DO日均值提取出来，如下表及图示：
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附表2 出水TP 0.5mg/L以下对应的两线曝气池在线DO值
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附图 出水TP 0.5mg/L以下对应的两线曝气池在线DO值散点图
从上散点图可以看出，出水TP日均值在0.5mg/L以下对应的两线曝气池在线DO日均值基本集中在1-4mg/L之间，再进一步统计分析上表中TP对应DO的相关数据，吉大厂一期1-11月份出水TP日均值在0.5mg/L以下的次数共有190次，其中出水TP对应的两线曝气池在线DO日均值在1-3.5mg/L之间的次数共有142次，占比为75.3%，这说明要控制出水TP日均值在0.5mg/L以下，需要保证两线曝气池在线DO日均值在1-3.5mg/L之间。那么进一步思考，两线曝气池在线DO日均值在哪个范围内才能最好的保障出水TP日均值在0.5mg/L以下呢？继续下一步分析细化。如下表示：
附表3 1-11月份两线曝气池在线DO日均值与出水TP日均值（单位：mg/L）
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筛选统计附表3中的数据得下表
附表4 两线曝气池在线DO日均值在各阶段对应出水TP≦0.5mg/L出现的频率
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从附表4可以看出，1-11月份两线曝气池DO日均值在1-2mg/L之间的次数是63次，对应的出水TP日均值在0.5mg/L以下的次数是40次，也就是说维持两线曝气池在线DO日均值在1-2mg/L之间能保证出水TP日均值在0.5mg/L以下的概率是40/60*100%=63.5%。而两线曝气池在线DO日均值在2-3.5mg/L之间的次数是119次，对应的出水TP日均值在0.5mg/L以下的次数是102次，说明维持两线曝气池在线DO日均值在2-3.5mg/L之间能保证出水TP日均值在0.5mg/L以下的概率是102/119*100%=85.7%。此外，两线曝气池在线DO日均值在3.5-8mg/L之间的次数是147次，对应的出水TP日均值在0.5mg/L以下的次数是45次，说明维持两线曝气池在线DO日均值在3.5-8mg/L之间能保证出水TP日均值在0.5mg/L以下的概率是45/147*100%=30.6%。而两线曝气池在线DO日均值在上表其它范围外出现的概率都极小，暂不做分析。
三、结论
根据以上分析，本人认为以吉大水质净化厂一期为例（进水营养充分、合适的污泥浓度及回流污泥等），影响该厂出水TP的主要原因为：1、当曝气池DO过高时（>3.5mg/L），导致回流污泥含氧量较多进入厌氧池时，较难保证厌氧池厌氧环境及厌氧时长，使聚磷菌难以生长，使出水TP难以控制在0.5mg/L以下；2、当曝气池DO过低时（<2mg/L），无法有效保证曝气池好养环境，使聚磷菌难以充分吸收磷酸盐，使出水TP不稳定，较难控制在0.5mg/L以下。
由此，当吉大水质净化厂一期在进水营养充分、保持合适污泥浓度及回流污泥等时，将曝气池DO控制在为2-3.5mg/L，能有效控制出水TP日均值在0.5mg/L以下。
参考文献
1、徐亚同，城市污水生物除磷系统的特点工艺及其改进[J]；城市环境与城市生态，1994年 02期
2、沈耀良、王宝贞，废水生物除磷工艺中聚磷菌的作用机制及运行控制要点[J]；环境科学与技术，1995年02期
3、方茜、张可方、林金銮，硝酸盐对反硝化聚磷菌除磷性能的影响[J]；中国给水排水，2010年8月第26卷15期
4、郭夏丽，厌氧生物除磷技术的基础研究[D]；浙江大学，2005年