1、前言
隨著工業的發展以及水資源的日益短缺，工業廢水的處理和回收利用越來越受到人們的重視，而工業廢水的處理方法中最常見的便是A/O工藝，即為活性污泥處理方法�；钚晕勰喾ㄊ抢萌斯び柣奈⑸锞N去分解氧化污水中可生物降解的有機物，把它們從污水中分離出來，從而使污水得到凈化。有機物在富氧條件下，通過好氧微生物的代謝作用被分解氧化，從不穩定的需要耗氧的狀態轉化為不再需要耗氧的狀態，最終生成二氧化碳和水。A/O活性污泥法就是最典型的代表，這種工藝不但能夠在脫氮除磷的同時，去除污水中的有機物，凈化水體，而且操作簡單，自動化程度高，運營的穩定性好。因此在工業廢水處理中得到了十分廣泛的應用。王宏剛等采用典型的A2/O串聯工藝，污泥負荷0.03～0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流50%～100%，后續輔以臭氧深度氧化處理，成功實現了排放水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。李紅麗等采用A2/O2生物濾池工藝處理焦化廢水系統，待填料表面形成穩定的生物膜后，COD去除率穩定在80%以上，氨氮去除率也能穩定在60%以上。
為了進一步挖掘A/O工藝的潛力，控制好污泥的回流方式和污泥活性的保留便是最關鍵的兩個因素。活性污泥的性能在很大程度上決定了系統的處理能力，合理地控制污泥的回流不僅能最大限度地保留污泥的活性，而且能提高整個系統的承受負荷沖擊的能力。楊曉南等通過中試論證了回流比對COD的去除率影響不大，但是增加了氨氮和總氮的去除率，合理的回流比提高了系統內的污泥濃度，當回流比達到200%時，氨氮呈現不斷下降的趨勢，總氮的去除與氨氮基本一致。劉志林等對A/O工藝進行不斷調整，將硝化液回流量調至100%，污泥回流量調至400m3/h，通過延長水力停留時間，污泥齡長，使該工藝具有較強的抗負荷沖擊能力，出水NH3-N在0.5mg/L以下，COD在50mg/L以下。
2、原工藝流程
該工程主要采用氣浮、生化預處理、鐵碳微電解、絮凝沉淀、水解酸化、A/O工藝和深度處理工藝(臭氧高級氧化、反硝化、生物接觸氧化、ICB濾池)，處理精細化工廢水、農藥廢水、磷酸鐵鋰廢水(也稱新能源廢水)、農藥廢水和生活污水，該工藝流程見圖1。
3、流程的改造及新增的措施
3.1 流程的改造
考慮到新能源廢水的氨氮、COD較低，且屬于無機廢水，無需進行水解酸化和微電解分解，同時為了進一步降低前期預處理系統的運行負荷，新能源廢水可直接進入O/A工藝進行處理即可達標排放。具體改造如下：
農藥廢水、精化廢水仍保持原來的處理路徑，進入調節池，泵入曝氣池，然后進行后續的生化處理。新能源廢水和生活污水污染物濃度較低，不經過前面預處理系統，直接進HAF和預處理后的精化廢水匯合，做進一步的生化處理，保證最終出水達標外送。
3.2 污泥分區回流
在原排泥管線的基礎上，增加或變更多根污泥回流管線：
(1)原二沉池污泥回流至HAF池改為回流至FSBBR池，做到好氧菌仍回流至好氧池。
原設計將二沉池的活性污泥回流至HAF中，導致回流的好氧菌大都因不適應缺氧的環境而喪失活性，氨氮、COD的去除率大大降低。經過(1)的改造后，好氧菌與厭氧菌分區回流，即二沉池中的好氧菌仍回流至好氧池(FSBBR池)，相似的生存環境也最大限度地保留了菌種的活性，加上適當的回流比的控制，使氨氮、COD的去除率大大提升。
(2)增加污泥池去往調節池和FSBBR池、二沉池去往調節池的污泥回流管線。
原先的污泥回流管線比較單一，除了(1)中提到的錯誤的回流方式，僅僅做到了豎流沉淀池1去往調節池的污泥回流。正因為過多的活性污泥被排出系統，導致系統最終無法承受來自前段工序水質和負荷的雙向沖擊。該裝置自建成至改造前，調試了一年多的時間，系統排水的氨氮、COD、總氮數據波動極大，出現峰值時，系統幾乎完全失去了去除氨氮和總氮的能力，水質超過外排標準達數五倍以上。
增加(2)中的三根泥管主要是為了增加整個系統應對來自前段工序水質和負荷雙向抗沖擊的能力，即來水一旦發生負荷沖擊或含有微量的硫等有毒有害物質，致使前段預處理系統中的活性污泥部分失活，則可通過這三根泥管做到將后段未受沖擊的活性污泥回流至前段系統再利用，以盡快恢復預處理系統的性能，維持整個裝置排水水質的達標外送。
(3)增加調節池去往FSBBR池的超越管線。
在來水氨氮、COD負荷較低的情況下，為避免后段A/O系統因營養原匱乏而出現處理能力衰減的情況，增設(3)中的超越管線，意在將調節池中的氨氮、COD等營養源部分補給至后段A/O系統，以維持整個系統在低負荷的情況下保留污泥活性，平穩運行。
經過上述三項技改措施，不僅降低了前段預處理系統的處理負荷，多根污泥回流管線也使系統能應對不同負荷和水質下的雙向沖擊，而且通過后續的調試工作以及排水水質也進一步證實，回流的活性污泥性能良好，菌種的活性也得到了最大限度的保留。
改造后新的工藝流程圖繪制如圖2。
4、結果與討論
為了進一步證實上述三項技改措施的效果，對于改造前后，我們分別采集了大量的數據進行比較，包括中間的水解酸化池以及總排口的外排水，類比的項目包括氨氮、COD及總氮。
4.1 改造措施對水解酸化池出水氨氮和COD的影響
水解酸化池(ECHAP)作為一個中間水池，池內填充FSB多孔礦物質填料，填料作為微生物的載體，可以固定和截留大量的微生物，池內進行微曝氣，使整個池內形成一種兼氧的狀態，兼氧菌作為優勢菌群，可以對水中的大分子難降解的有機物進行分解。ECHAP不僅可以起到傳統調節池調節水質均衡水量的作用，而且豐富的微生物菌群可以對廢水起到預降解的作用，改善了后段系統的工作環境，使各個構筑物都能起到更好的作用。由此可見，ECHAP在整個系統中起著承上啟下的作用，它的出水水質的優劣很大程度上影響了整個系統的處理能力以及總排口排水水質的達標與否。
4.2 改造措施對系統排水氨氮和COD的影響
本系統的外排水是排至園區內一個集中處理的污水站，外排的水質也有著嚴格的執行范圍：氨氮<30mg/L，總氮<60mg/L，COD<300mg/L。為了進一步驗證上述技改措施的效果，也為了確保外排水質的達標排放，我們同樣采集了改造前后為期15天的系統總排口排水水樣，通過儀器分析得到氨氮和COD的數值，繪制成系統排水水質趨勢圖，系統排水氨氮由原來的大于100mg/L降至5mg/L以下，優于園區污水站的收水標準，且來水水質的波動也并未引起排口氨氮的大幅度波動，出水COD的值也更加穩定，基本在200mg/L以內，也滿足園區污水站的收水標準。
5、結語
通過上述工程實例的改造，我們了解到污泥回流的環境至關重要，相似的生存環境能最大限度地保留活性污泥的處理活性，反之菌種則可能因無法適應新的環境而出現失活的現象，即系統失去原本的處理能力。經過上述一系列的改造，原本調試一年多排水不達標的情況在一個月內恢復正常，系統排水的氨氮、總氮、COD均滿足園區污水站的收水標準。(來源：中鹽昆山有限公司，中鹽安徽紅四方股份有限公司)
