旅游區(qū)主要是人員流動和聚集地，主要的污染就是生活 污水的污染。生活污水包括旅館的生活污水、菜館的污水。隨著經(jīng)濟的增長和環(huán)保意識的提高,城鎮(zhèn)的污水處理日益引起社會和國家的關(guān)注。在我國,環(huán)保法規(guī)日益完善,污水處理廠的建設(shè)速度不斷加快。對于旅游區(qū)來講,水域水質(zhì)的好壞不僅是環(huán)境污染問題,也關(guān)系到旅游區(qū)的形象。因此污水處理問題更是當(dāng)務(wù)之急,但因其具有生活污水所占比重較大,可生化性較好,污水中污染物濃度相對較低,污水處理量呈明顯的季節(jié)性波動等特征,使得旅游區(qū)污水處理廠的設(shè)計、運行具有獨特的特點。

景觀旅游區(qū)污水的排放通常在市政排水管網(wǎng)收集范圍之外。在水域較發(fā)達的地區(qū)，為排污方便，污水通常經(jīng)化糞池簡單處理后直接排入景觀水體，使景觀水體受到嚴(yán)重污染。公廁化糞池排水是較高濃度的含氮有機廢水，根據(jù)化糞池的管理和運行情況，其COD的含量通常在400～1000mg/L（個別甚至更高），TN的含量在200mg/L左右，TP的含量接近20mg/L。在景觀旅游區(qū)，含有較高濃度氮、磷等營養(yǎng)成分的公廁有機污水的不合理排放，是導(dǎo)致景觀水體富營養(yǎng)化的直接原因之一，是旅游區(qū)水生態(tài)環(huán)境保護中的一個不可忽視的問題。

已有的研究表明，對于氮含量較低或C/N比較高的有機旅游區(qū)污水處理采用A/O生物法處理效果顯著且經(jīng)濟優(yōu)勢較強。但A/O工藝對公廁化糞池排水一類的高N低C有機廢水的處理能力有限，主要表現(xiàn)為對污水中N的去除能力偏低。根據(jù)傳統(tǒng)的生物脫氮機理進行分析，可能有兩方面原因：一是由于O段好氧生化處理單元的生物硝化反應(yīng)不充分，二是由于A段反硝化過程效率較低。本文以武漢動物園公廁化糞池污水為研究和處理對象，進行了A/O工藝的改良性試驗研究。

一、公廁污水處理的改良工藝試驗研究

旅游區(qū)污水處理 （1）改良工藝流程的提出

含有糞便等排泄物的公廁污水具有較好的可生化性，試驗初期，先采用傳統(tǒng)的A/O工藝流程進行有機物降解和脫N靜態(tài)試驗。試驗用水采自武漢動物園公廁化糞池（表1）。表2為試驗條件下A/O工藝試驗流程的各類污染物去除情況。

試驗水溫為18～21℃，試驗用水在A段和O段反應(yīng)器內(nèi)的停留時間分別為2.5h和8h；消化液回流比為2.0；試驗期間定時排泥，A段和O段的污泥濃度分別控制在4500mg/L和3000mg/L左右。好氧反應(yīng)器內(nèi)DO值約為3.0mg/L。

表1公廁化糞池排水典型水質(zhì)mg/L
 

表2各類污染物去除情況mg/L

有機物降解和脫N靜態(tài)試驗結(jié)果表明，對于含N量較高的公廁化糞池排水，旅游區(qū)污水處理采用A/O工藝可有效去除其中的有機污染成分（COD和BOD去除率在84%以上），但對TN的去除能力較低，僅為50%左右，出水中NH3-N和TN的含量分別為64mg/L和80mg/L，出水中NH3-N含量占總含氮量的80%。根據(jù)傳統(tǒng)生物脫氮機理對試驗結(jié)果進行分析，導(dǎo)致脫N效率低的原因與以下幾個方面有關(guān)：a.O段內(nèi)硝化過程效率很低，出水中NH3-N在TN中占有很大比例（80%），這與硝化反應(yīng)和有機物生物降解反應(yīng)在完全混合型好氧反應(yīng)器內(nèi)同時進行有關(guān)；b.由于進水的C/N比值較低，反硝化反應(yīng)器中的碳源不足或碳源利用率低。為解決上述問題，對A/O試驗工藝流程作如下改進：a.將完全混合型的好氧反應(yīng)器分為兩格，第一格為碳氧化反應(yīng)區(qū)，第二格為硝化反應(yīng)區(qū)，將反應(yīng)器的工作方式由完全混合式變?yōu)橥屏魇�，有利于改善生長速度較慢的自養(yǎng)型硝化菌的生態(tài)位，促進其生長，從而提高硝化反應(yīng)效率；b.在A段反應(yīng)器中增設(shè)傳質(zhì)攪拌器，提高碳源利用率。

改進后的試驗工藝流程如圖1。為與已有的A/O工藝流程相區(qū)別，將改進后的試驗工藝流程命名為缺氧（Anoxic）/好氧（Oxic）/硝化（Nitrification）（即A/O/N）工藝流程。

旅游區(qū)污水處理 （2）試驗裝置及試驗步驟

試驗裝置如圖2。試驗初期仍采用靜態(tài)方式操作，歷時12d，試驗裝置每天運行1次，停運30min后取硝化段上清液進行檢測。后期采用動態(tài)試驗方式，裝置連續(xù)運行24d，每天從硝化段反應(yīng)器中取混合液靜置30min后進行水質(zhì)檢測。試驗工藝控制參數(shù)如下：A，O，N三階段的停留時間分別為2.5h，4h和4h；傳質(zhì)攪拌器的轉(zhuǎn)速為30～90r/min（動態(tài)試驗時取60r/min）；其余操作條件與A/O工藝試驗相同。對試驗裝置的進、出水各項指標(biāo)每天檢測1次并作記錄。

圖2試驗裝置

旅游區(qū)污水處理 （3）試驗結(jié)果

表3靜態(tài)試驗結(jié)果mg/L

靜態(tài)試驗結(jié)果見表3。表中出水濃度和去除率為傳質(zhì)攪拌器轉(zhuǎn)速分別為30，60和90r/min時的平均值。動態(tài)試驗結(jié)果見表4，表中各數(shù)值為平均值。

表4動態(tài)試驗結(jié)果mg/L

傳質(zhì)攪拌器轉(zhuǎn)速取60r/min。

二、試驗結(jié)果分析與A/O/N工藝的脫氮機理

旅游區(qū)污水處理表3和表4的試驗結(jié)果表明，在總停留時間不變的條件下，采用改良型的A/O/N試驗工藝流程與傳統(tǒng)的A/O工藝相比，可有效提高裝置的NH3-N和TN去除效果。從脫N機理上進行分析，裝置脫N能力的加強與以下因素有關(guān)。a.好氧反應(yīng)器內(nèi)碳氧化區(qū)（O段）和硝化區(qū)（N段）的隔離有助于改善自養(yǎng)型硝化菌的生態(tài)位，促進其生長，從而提高了反應(yīng)器的硝化效率。在傳統(tǒng)A/O工藝的好氧生化反應(yīng)器中，具有有機物降解作用的異養(yǎng)型好氧菌生長迅速，在菌群中占有絕對優(yōu)勢，與反應(yīng)器內(nèi)增殖速率低的自養(yǎng)硝化菌在溶解氧的消耗上形成競爭，使其生長環(huán)境惡化，在數(shù)量上難以達到正常硝化反應(yīng)所需的菌量，這是處理系統(tǒng)硝化效率低的主要原因。國外研究表明，當(dāng)污水中BOD5含量大于20mg/L時，反應(yīng)器內(nèi)異養(yǎng)菌的過度增殖會對硝化菌的生長與繁殖造成不利影響。公廁化糞池排水進入好氧段反應(yīng)器時的BOD值遠大于這一有機物濃度閾值，因此采用完全混合型的處理裝置時的硝化效率很低。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

改進后的旅游區(qū)污水處理A/O/N試驗工藝系統(tǒng)中，好氧區(qū)分隔為碳氧化區(qū)和硝化區(qū)，污水進入好氧反應(yīng)器后首先在反應(yīng)器前部進行有機物降解反應(yīng)，使BOD濃度大幅度下降，削弱了碳氧化菌和硝化菌在生長過程中對O2的競爭，改善了硝化菌生態(tài)位，提高了硝化菌的溶解氧利用率，促進其生長繁殖，為硝化反應(yīng)的充分進行創(chuàng)造了條件，提高了好氧反應(yīng)器的硝化效率。硝化區(qū)出水中NH3-N的含量為27mg/L，占TN中的43.5%，比A/O工藝試驗中降低了36.5個百分點，可見好氧反應(yīng)器分區(qū)對提高硝化效率作用顯著。

試驗系統(tǒng)在動態(tài)條件下運行15d以后，反應(yīng)器前端和后端的好氧活性污泥在顏色和性狀上有明顯的差異：前端（碳氧化區(qū)）活性污泥顏色呈淺黃褐色，質(zhì)輕，其SVI值為40左右；后端（硝化區(qū)）活性污泥顏色為深棕色，其SVI值為28～35左右，略低于前端。由此可推斷好氧反應(yīng)器前后端活性污泥中的菌種類型不同。

b.A段兼性反硝化反應(yīng)器中傳質(zhì)攪拌器的設(shè)置可提高兼性反硝化反應(yīng)器的工作效率，促進有機物降解和反硝化脫N過程的進行。在傳質(zhì)攪拌器的作用下，反應(yīng)器內(nèi)主要由兼性反硝化菌組成的生物絮體因水力和機械切割作用而破碎，絮體比表面積增大，與進水及硝化區(qū)回流液接觸充分，可提高生物絮體與污染成分之間的傳質(zhì)效率，進而改善了兼性反硝化反應(yīng)器的工作性能。試驗結(jié)果表明，傳質(zhì)攪拌器的轉(zhuǎn)速以60r/min為宜，在此條件下，系統(tǒng)脫N率可達64%以上。轉(zhuǎn)速過低時，強化傳質(zhì)作用不顯著；超過90r/min時，TN的去除率反而降低，初步分析是由于生物絮體過于破碎，沉降性能較差，反硝化區(qū)泥水分離效果較差，使系統(tǒng)的工作效率下降。