城镇污水处理厂除磷脱氮提标改造技术探讨

4深度处理技术深度处理是指，进一步去除二级处理出水中污染物质的净化过程。4.1化学药剂的选择化学絮凝是在二级生物处理基础上的深度处理技术，主要针对水中溶解性磷酸盐，通过化学反应形成难溶性的沉淀，排出系统，达到除磷目的。同时伴随絮凝体的吸附和沉降，部分悬浮物质也凝聚成絮凝体，共同沉淀下来，因此对悬浮物质也有一定的去除。不同的混凝剂的除磷和除浊效果是不一样的，最佳投加量也是不一样的。常用化学药剂有聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁、硫酸亚铁以及聚合氯化铝铁。聚合氯化铝和聚合氯化铝铁对非溶解性磷的去除效果要明显好于硫酸铝、氯化铁。去除磷的最佳pH值范围为6～6.5，当原水pH值不在最佳去除范围时，混凝剂投加量要增加。4.2深度处理工艺选择除了混凝+沉淀+过滤工艺以外，在某些特定的场合，比如进水水质相对较好，但是还不足以达到排放标准，或者为了减少构筑物的设置和占地，省去沉淀池，可以采用微絮凝过滤和直接过滤的处理工艺。微絮凝过滤可以有两种方式，原水加药后直接进入滤池，滤前不设任何絮凝设备；或者滤前设絮凝池，原水加药混合后先经微絮凝池，形成粒径相近的微絮粒后，进入滤池过滤。前者因投药点和混合条件不同，要求形成的絮凝体尺寸较小，便于深入滤层深处以提高滤层含污能力；后者形成的絮凝体尺寸比前者大，以便于滤池内沉淀。为了确保处理效果，要求二级出水的水质变化较为稳定，进水浊度不宜过高。滤池前不设沉淀池，絮凝体在滤池内继续絮凝和沉淀，为了截留大量的颗粒物质和保证出水的SS要求，一般池内需要设置双层或者三层滤料，滤料的粒径和厚度应适当增加。二级出水进入滤池前，两种过滤方式均不需要形成较大的絮凝体，以免很快堵塞滤层表面孔隙。所以混凝剂投加量不宜过大，为了提高絮体的强度和黏附力，有时需要投加有机高分子助凝剂，可通过烧杯试验确定最佳投加量。直接过滤是指，二级出水不经过任何预处理装置，直接进入滤池等过滤设施进行过滤的方式。当二级出水中TP含量很低，或者对出水中TP不作要求时，才可以采用直接过滤方式。不投加混凝剂的二级出水直接过滤，虽然工艺操作简单，但是由于SS的去除效率主要根据生物处理阶段的生物絮体特性，一般过滤效率较低，在滤池和出水中会出现大量未去除的细小颗粒，对COD和TP的去除率也较低。4.3膜过滤技术微滤膜在污水深度处理中需要进行预处理。因为通常情况下，二级出水的SS值一般在10~30mg/L之间，形成SS的物质大多为沉淀池没有沉淀下来的微生物絮体及其代谢物质，除微生物絮体外，还有溶解性的高分子有机物和胶体物质，这些物质的粒径一般较小，直接进行微滤膜过滤，去除效果不是很明显，却容易在膜表面形成粘性滤饼，难以清洗干净，而且水中极少量的粒径大于100微米的颗粒进入膜装置后，容易堵塞膜孔，造成膜频繁清洗，缩短膜的使用寿命。示范工程二级出水SS值较低，TP也较低，采用直接过滤方式进行膜过滤。考虑到二级出水中的有机物和微生物等粘性物质会堵塞膜孔，每日在反冲洗的基础上进行强化清洗，投加次氯酸钠浸泡20~30分钟后再进行正常过滤状态。运行压力即过膜压力作为评价膜污染的最主要指标。当运行压力大于0.08MPa时建议进行化学清洗。4.4滤布过滤、转盘过滤技术滤布过滤、转盘滤池处理效果好、出水水量水质稳定，连续运行，承受悬浮物负荷能力强，全自动运行，操作及保养简单，土建费用低且占地小等。滤布过滤、转盘滤池是近十年中迅速发展起来的技术，在国外被广泛应用于城市污水深度处理，目前全世界已有几百个成功运行实例。国内已投入使用的项目有：大连老虎滩污水处理厂、安阳污水处理厂、安阳钢铁厂和无锡城北污水处理厂和卢村污水处理厂。4.5硅藻土澄清技术在污水处理应用中，硅藻精土的表面改性是指在硅藻精土中加入适量的一种或几种混凝剂复合而成，我们称之为硅藻精土水处理剂。硅藻精土具有纳米微孔特性。当需要硅藻精土作为微生物载体提高硝化和反硝化效果时，可以采用硅藻精土澄清池，并通过内回流至前端缺氧池。将硅藻精土与生化系统中的微生物协调起来，将硅藻精土作为微生物的载体，有利于强化生化系统，富集属于自养细菌的硝化细菌，增强系统硝化作用，硅藻精土投加后，生化系统内硝化细菌硝化速率相比未添加时提高1.7倍。示范工程试验表明，在硅藻精土澄清池中投加40mg/L时，TP出水为0.47mg/L，出水COD达到32mg/L。若在硅藻精土澄清池中投加低浓度的聚丙烯酰胺，出水水质会更好。4.6化学除磷技术化学除磷有前置除磷、同步除磷和后置除磷之分。后置除磷效果较理想，且产生的化学污泥量也最少；同步除磷适用于进水TP不是很高，生物除磷效果较好，且出水水质接近于0.5mg/L，只是不稳定，同步除磷一定要慎重选择化学药剂，要求药剂不能制约生物除磷脱氮作用；当进水水质浓度和TP较高时，采用前置加药，不仅有效去除部分TP，而且还能去除有机污染物，不过此时，为了使出水TP稳定达标，还需要在二级处理后续部分继续投加少量化学药剂。化学除磷产生的污泥量应通过计算或试验确定。采用铝盐或铁盐作混凝剂时，前置投加，污泥量增加40～75%；后置投加，污泥量增加20～35%；同步投加，污泥量增加15～50%。化学污泥宜与污水处理厂生物污泥一并处理。污泥处理方案应符合当地污泥综合利用规划要求。7结语（1）因为各地城镇污水处理厂的进水水质水量的变化情况不同，采用的除磷脱氮提标改造的技术方案应有所区别。强化生物处理段，应立足于最大程度地去除有机物、NH3–N、TN，并最大程度地兼顾磷的去除。若通过强化生物处理技术仍然不能使NH3–N、TN达标时，应在二级出水后增设曝气生物滤池、反硝化滤池等设施，确保NH3–N、TN指标达到规定要求。（2）生物除磷通常只能使出水TP达到1.0mg/L左右，若要想使出水稳定达到0.5mg/L以下，必须要增设化学除磷措施。化学除磷的方法有多种，工程应用中应视现有工程状况合理采用。有条件时尽量采用后置化学除磷法，节省化学药剂，减少污泥处理费用。（3）深度处理部分采用哪些处理构筑物组合形式，应根据现有二级处理出水情况合理确定，但所有组合当中应以过滤作为核心处理单元。（4）提标过程中有很多新技术、新设备涌现，但在广范围推广使用之前，应该很好试验，并在工程应用中很好总结，成熟可靠后，方可广范围采用。（5）人工湿地处理系统投资低，处理效果好，管理维护简单，基本不用能量消耗，运行费用少，而且可以构建良好的生态环境，有条件的城镇尽可能利用人工湿地作为污水处理厂尾水进一步净化措施。