旅游区主要是人员流动和聚集地，主要的污染就是生活 污水的污染。生活污水包括旅馆的生活污水、菜馆的污水。随着经济的增长和环保意识的提高,城镇的污水处理日益引起社会和国家的关注。在我国,环保法规日益完善,污水处理厂的建设速度不断加快。对于旅游区来讲,水域水质的好坏不仅是环境污染问题,也关系到旅游区的形象。因此污水处理问题更是当务之急,但因其具有生活污水所占比重较大,可生化性较好,污水中污染物浓度相对较低,污水处理量呈明显的季节性波动等特征,使得旅游区污水处理厂的设计、运行具有独特的特点。
景观旅游区污水的排放通常在市政排水管网收集范围之外。在水域较发达的地区，为排污方便，污水通常经化粪池简单处理后直接排入景观水体，使景观水体受到严重污染。公厕化粪池排水是较高浓度的含氮有机废水，根据化粪池的管理和运行情况，其COD的含量通常在400～1000mg/L（个别甚至更高），TN的含量在200mg/L左右，TP的含量接近20mg/L。在景观旅游区，含有较高浓度氮、磷等营养成分的公厕有机污水的不合理排放，是导致景观水体富营养化的直接原因之一，是旅游区水生态环境保护中的一个不可忽视的问题。
已有的研究表明，对于氮含量较低或C/N比较高的有机旅游区污水处理采用A/O生物法处理效果显著且经济优势较强。但A/O工艺对公厕化粪池排水一类的高N低C有机废水的处理能力有限，主要表现为对污水中N的去除能力偏低。根据传统的生物脱氮机理进行分析，可能有两方面原因：一是由于O段好氧生化处理单元的生物硝化反应不充分，二是由于A段反硝化过程效率较低。本文以武汉动物园公厕化粪池污水为研究和处理对象，进行了A/O工艺的改良性试验研究。
一、公厕污水处理的改良工艺试验研究
旅游区污水处理 （1）改良工艺流程的提出
含有粪便等排泄物的公厕污水具有较好的可生化性，试验初期，先采用传统的A/O工艺流程进行有机物降解和脱N静态试验。试验用水采自武汉动物园公厕化粪池（表1）。表2为试验条件下A/O工艺试验流程的各类污染物去除情况。
试验水温为18～21℃，试验用水在A段和O段反应器内的停留时间分别为2.5h和8h；消化液回流比为2.0；试验期间定时排泥，A段和O段的污泥浓度分别控制在4500mg/L和3000mg/L左右。好氧反应器内DO值约为3.0mg/L。
表1公厕化粪池排水典型水质mg/L
表2各类污染物去除情况mg/L
有机物降解和脱N静态试验结果表明，对于含N量较高的公厕化粪池排水，旅游区污水处理采用A/O工艺可有效去除其中的有机污染成分（COD和BOD去除率在84%以上），但对TN的去除能力较低，仅为50%左右，出水中NH3-N和TN的含量分别为64mg/L和80mg/L，出水中NH3-N含量占总含氮量的80%。根据传统生物脱氮机理对试验结果进行分析，导致脱N效率低的原因与以下几个方面有关：a.O段内硝化过程效率很低，出水中NH3-N在TN中占有很大比例（80%），这与硝化反应和有机物生物降解反应在完全混合型好氧反应器内同时进行有关；b.由于进水的C/N比值较低，反硝化反应器中的碳源不足或碳源利用率低。为解决上述问题，对A/O试验工艺流程作如下改进：a.将完全混合型的好氧反应器分为两格，第一格为碳氧化反应区，第二格为硝化反应区，将反应器的工作方式由完全混合式变为推流式，有利于改善生长速度较慢的自养型硝化菌的生态位，促进其生长，从而提高硝化反应效率；b.在A段反应器中增设传质搅拌器，提高碳源利用率。
改进后的试验工艺流程如图1。为与已有的A/O工艺流程相区别，将改进后的试验工艺流程命名为缺氧（Anoxic）/好氧（Oxic）/硝化（Nitrification）（即A/O/N）工艺流程。
旅游区污水处理 （2）试验装置及试验步骤
试验装置如图2。试验初期仍采用静态方式操作，历时12d，试验装置每天运行1次，停运30min后取硝化段上清液进行检测。后期采用动态试验方式，装置连续运行24d，每天从硝化段反应器中取混合液静置30min后进行水质检测。试验工艺控制参数如下：A，O，N三阶段的停留时间分别为2.5h，4h和4h；传质搅拌器的转速为30～90r/min（动态试验时取60r/min）；其余操作条件与A/O工艺试验相同。对试验装置的进、出水各项指标每天检测1次并作记录。
图2试验装置
旅游区污水处理 （3）试验结果
表3静态试验结果mg/L
静态试验结果见表3。表中出水浓度和去除率为传质搅拌器转速分别为30，60和90r/min时的平均值。动态试验结果见表4，表中各数值为平均值。
表4动态试验结果mg/L
传质搅拌器转速取60r/min。
二、试验结果分析与A/O/N工艺的脱氮机理
旅游区污水处理表3和表4的试验结果表明，在总停留时间不变的条件下，采用改良型的A/O/N试验工艺流程与传统的A/O工艺相比，可有效提高装置的NH3-N和TN去除效果。从脱N机理上进行分析，装置脱N能力的加强与以下因素有关。a.好氧反应器内碳氧化区（O段）和硝化区（N段）的隔离有助于改善自养型硝化菌的生态位，促进其生长，从而提高了反应器的硝化效率。在传统A/O工艺的好氧生化反应器中，具有有机物降解作用的异养型好氧菌生长迅速，在菌群中占有绝对优势，与反应器内增殖速率低的自养硝化菌在溶解氧的消耗上形成竞争，使其生长环境恶化，在数量上难以达到正常硝化反应所需的菌量，这是处理系统硝化效率低的主要原因。国外研究表明，当污水中BOD5含量大于20mg/L时，反应器内异养菌的过度增殖会对硝化菌的生长与繁殖造成不利影响。公厕化粪池排水进入好氧段反应器时的BOD值远大于这一有机物浓度阈值，因此采用完全混合型的处理装置时的硝化效率很低。。
改进后的旅游区污水处理A/O/N试验工艺系统中，好氧区分隔为碳氧化区和硝化区，污水进入好氧反应器后首先在反应器前部进行有机物降解反应，使BOD浓度大幅度下降，削弱了碳氧化菌和硝化菌在生长过程中对O2的竞争，改善了硝化菌生态位，提高了硝化菌的溶解氧利用率，促进其生长繁殖，为硝化反应的充分进行创造了条件，提高了好氧反应器的硝化效率。硝化区出水中NH3-N的含量为27mg/L，占TN中的43.5%，比A/O工艺试验中降低了36.5个百分点，可见好氧反应器分区对提高硝化效率作用显著。
试验系统在动态条件下运行15d以后，反应器前端和后端的好氧活性污泥在颜色和性状上有明显的差异：前端（碳氧化区）活性污泥颜色呈浅黄褐色，质轻，其SVI值为40左右；后端（硝化区）活性污泥颜色为深棕色，其SVI值为28～35左右，略低于前端。由此可推断好氧反应器前后端活性污泥中的菌种类型不同。
b.A段兼性反硝化反应器中传质搅拌器的设置可提高兼性反硝化反应器的工作效率，促进有机物降解和反硝化脱N过程的进行。在传质搅拌器的作用下，反应器内主要由兼性反硝化菌组成的生物絮体因水力和机械切割作用而破碎，絮体比表面积增大，与进水及硝化区回流液接触充分，可提高生物絮体与污染成分之间的传质效率，进而改善了兼性反硝化反应器的工作性能。试验结果表明，传质搅拌器的转速以60r/min为宜，在此条件下，系统脱N率可达64%以上。转速过低时，强化传质作用不显著；超过90r/min时，TN的去除率反而降低，初步分析是由于生物絮体过于破碎，沉降性能较差，反硝化区泥水分离效果较差，使系统的工作效率下降。
