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某城镇污水处理厂提标改造工程方案构思

新闻来源:山东智信环保   发布时间:2016-07-01 09:49  点击:
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1.1 改造原则
改造工程严格遵守城镇污水处理厂提标改造的技术原则:先优化运行,后工程措施;先内部碳源,后外加碳源;先生物除磷,后化学除磷;减排兼节能,达标顾经济。据此提出2类提标改造方案:1)不附带任何辅助设施或土建改造,主要是生化池的优化调节;2)添加辅助措施或土建改造,主要是生化池和二沉池的优化调整(增加辅助措施或土建改造)。
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1.2 生化池调节
任何厂的改造均需要科学全面地分析现有工艺,充分挖掘现有工艺的潜力,很多时候通过简单调整或是控制方式的优化即可达到节能改造目的。该方案即是从生化池着手,旨在通过调节两进水口分配比例、污泥回流比、混合液回流比等来改进脱氮除磷效果。
在进行常规A²/O工艺参数调节之前,需明确几点前提并以此作为突破口:
1)污泥龄矛盾。硝化菌较长的世代周期决定了脱氮必须具有较长污泥龄,聚磷菌则因需将体内贮存磷通过排泥方式排出而要求较短污泥龄。
2)混合液回流比矛盾。混合液回流比(内回流)越大,则出水TN越少;但过大回流比会破坏反硝化环境而不利于脱氮,同时高回流比使动力消耗增加。
3)污泥回流比矛盾。污泥回流(外回流)是为了保证各反应池中存在一定数量功能菌。回流比越大,参与脱氮除磷的细菌量就越多,但是却不利于排泥除磷,而且回流污泥中携带的硝酸盐氮会对释磷吸磷过程产生影响。
4)碳源竞争矛盾。一般来说,城市污水中易降解碳源有机物的数量是十分有限的。只有当进水中BOD5 /ρ(TN)达到4、BOD5 /ρ(TP)达到17时,才能充分保证高反硝化和高释磷效率所需碳源,而这2个过程是一种竞争的关系。
当打开内回流后,原改良A/O工艺转化成A²/O工艺,该工艺存在2个进水口,进一步增加了工艺优化调节的灵活性。
工艺优化调节措施如下:
1)打开内回流口,厌氧池和缺氧池被平分为2段,每段约1.5格,即HRT(厌氧段):HRT缺氧段):HRT(好氧段)=1.5:1.5:4.7(忽略外回流影响)。内回流比大小应兼顾A²/O工艺脱氮率要求较高(由GB18918-2002二级至一级A)和缺氧段DO含量要求(质量浓度0.5mg/L以下)2方面,可调至200%~300%为宜。
2)外回流比的大小需兼顾保证生化池中一定浓度范围的活性污泥(初始进水端、好氧初段MLSS的质量浓度分别为3~3.5、2~3g/L)和控制厌氧段前预缺氧段的长度(HRT(预缺氧段):HRT(厌氧段)=1~1.5,通过调试寻求脱氮除磷平衡点)2个方面。在设计和运行中,一般取污泥回流体积比50%~100%。
3)进水口分配比与2个进水口的位置有关。第1个进水口位于第1格进水端,为预缺氧段反硝化脱氮和厌氧段释磷提供有机物;第2个进水口位于第3格缺氧中段,为缺氧段反硝化脱氮补充有机物。按照缺厌氧池有机物均分的原则,可设计qV(进水口1): qV(进水口2)=2:1,这样可一定程度的缓解碳源竞争矛盾。
4)在以上优化调节的基础上,依据进水BOD5 / ρ(TN)、BOD5 /ρ(TP)以及出水TN、TP含量达标情况(若前3步措施能使出水达标,则可忽略本步骤)判断是否需要向生化池投加外加碳源(如甲醇、乙酸盐或廉价酒精废水、工业葡萄糖废水、工农业废弃物,厌氧段),根据好氧段碱度监测判断是否需要向生化池添加碱度剂(如好氧段是否需要添加小苏打)。
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1.3 辅助改造
1.3.1 TN含量不达标
CNR技术是东莞市污水处理厂升级改造工艺路线初探的新型技术之一,主要通过向活性污泥法(A/O、A²/O、SBR等工艺)好氧池中添加有选择性吸附NH4+能力的纤毛状生物填料来增加好氧池中总生物量(硝化菌和反硝化菌类),并且形成活性污泥法与生物膜法的有机结合,从而达到强化生物深度脱氮除磷的目的[5]。该技术因可操作性强而被作为污水厂升级改造的工艺技术路线之一,对于现有A²/O工艺改造,只需在好氧池中填充高效纤毛状生物膜填料即可。这种纤毛状生物膜填料能有效地固定增殖速度较慢的硝化微生物,可明显提高硝化反应速率;在装填有这种填料的反应池中,依靠附着微生物和分散的浮游微生物提高污染物的去除效率。
1.3.2 SS含量不达标
2014年1-6月,现有工艺出水SS的质量浓度平均为11.2mg/L,最高为20mg/L,因此经过生化池优化改造(添加填料,填料截留)后,达到GB18918- 2002一级A排放标准的时间将大大增加,如需进一步提高达标保险系数,可对旋流二沉池进行适当水力改造,如加挡板。
二次沉淀池的主要功能是进行泥水分离以及污泥的贮存和浓缩,它处于整个生化处理系统的末端,其改造和运行的效果对出水水质具有直接而重大的影响。通过在二沉池内相应位置添加挡板,可以改善流量分配不均、短流、死水区、密度流、射流和污泥流失等问题。通过试验研究发现,在进水倒流筒附近(可以合理分配流量)、出水槽方底部及二沉池斜面添加挡板,可以对整个系统的出水SS含量起到较大的改善作用。通过添加挡板,能很大程度的发掘二沉池的空间潜力,能进一步提高二沉池的处理效率。
1.3.3 其 它
若上述改造方案仍不能达标,则可考虑在原生物处理段后增加曝气生物滤池、砂滤池或人工湿地等设施,但该厂用地较为紧张,此措施实际可行性并不强。此外,对生化池配水系统、混合液回流系统等进行土建改造(改变进水口和混合液回流口位置),可以一定程度的改进生化池处理效果,但其改造难度、资金投入及风险系数都较大,需谨慎选择。
结 论
结合该污水处理厂实际情况及具体可操作程度,以下3种改造方式可供参考:
1)对生化池进行优化调节,其手段主要通过调节2个进水口分配比例、污泥回流比、混合液回流比来达到提高污染物脱除率的目的。其特点是基本无改造费用、操作可行性强,但需多次调试检验、污染物脱除率提高空间有限。
2)向好氧池添加CNR填料,通过形成活性污泥和生物膜法的组合来强化生物处理效果。其特点是改造费用低、操作可行性强、调整效果明显TN、TP、SS等)。
3)通过改造二沉池(添加一系列挡板)以提高SS、TP脱除力度。其特点是对难以达到GB18918-2002一级A排放标准的SS、TP脱除力度大。
由于该污水处理厂提标改造跨度较大(由GB18918-2002二级到一级A),因此需将以上3种方式有机结合起来,尽可能的少改动多优化、少花钱多节能。


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