国家重点新产品《导流曝气生物滤池》在污水处理中的应用及实例

导流曝气生物滤池在污水处理中的应用及案例2013.11.22演讲人：刘飞贵州长城环保科技有限公司国家重点新产品企业简介贵州长城环保科技有限公司董事长贵州省第十政协委员中华人民共和国有突出贡献专家刘飞贵州长城环保科技有限公司的前身，是成都军区后勤部贵阳环保设备厂，创建于1988年9月18日。1995年，更名为贵州长城环保设备总厂，2000年7月改制成贵州长城环保科技有限公司。公司创建26年来，已在全国承建3800多个污水处理工程，工程案例涉生活、工业、化工、农业、医院等各个领域。中华人民共和国有突出贡献专家贵州长城环保科技有限公司董事长中华人民共和国有突出贡献专家企业荣誉与资质企业荣誉与资质企业荣誉与资质一、污水处理方法我国的污水处理发起步晚、发展快，污水处理采用的工艺主要是生化处理，常见工艺有接触氧化法、AB法、A/O法、氧化沟、SBR、曝气生物滤池、导流曝气生物滤池等。导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺，根据后续处理工艺的不同，它又分为：水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合，发展出AB法-导流曝气生物滤池；A／O法-导流曝气生物滤池；A2／O法-导流曝气生物滤池；氧化沟-导流曝气生物滤池；SBR-导流曝气生物滤池；生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。1、技术来源二、导流曝气生物滤池导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法，并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。2005年获得国家专利。导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例，案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明：出水水质CODcr一般在20mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在10mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在20mg/L以下，最低6.55mg/L。2、技术特点导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内，完成两次曝气，两次沉淀、两次过滤，解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程，特别是在连续进水条件下，实现间隙曝气，活性污泥回流，整个运行没有闲置，其优点较处理其它方法较为突出，处理效果尤为显著。2009年被列为“创新项目”；同年12月又被列为“国家鼓励发展的环境保护技术”；2010年被列为“国家重点新产品”；12年又被列为十二五期间，国家加大投入在城镇、村镇、农村、工业、养殖、以及城市污水处理厂的升级改造、脱氮除磷、中水回用等领域中推荐使用、鼓励发展的环境保护技术。4、构造形式图2-2导流曝气生物滤池构筑示意图。导流曝气生物滤池为U型双锥结构，由内锥（即下向流对流接触氧化生物过滤区），外锥（即上向流曝气生物过滤区），锥底（即导流沉降排泥区）三部分组成。在内锥和外锥设有滤料，在锥底装有导沉板和排泥管。在内外锥与锥底间装有反空气管和反冲水管。其结构详见图2-2。5、工艺流程工艺流程说明：预处理后的污水自上而下进入内锥内，通过滤料空隙间曲折下行，空气自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。反应后的水，在重力作用下继续下行，进入沉降区，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，实现泥水分离，分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥。外锥的水与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，又发生气、液、固三相反应。反应后的水通过燕尾槽收集后进入清水池，经消毒后回用或排放。污水在外锥处理过程中，也要产生一定污泥，同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，下沉于锥底。锥底污泥通过排泥管，排入污泥槽，流至污泥池，上清液和污泥干化过程中的废液回流到污水处理前端继续处理。干化污泥外运处理。6、技术原理图2-6原理示意图在生物膜内部以及部分滤料空隙间蓄积的大量活性污泥中，存在着兼性微生物。因此，在导流曝气滤生物滤池中，可发生碳污染物的去除，有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除吸附拦截外，还兼有过滤作用，随着处理过程的进行，滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料空隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。在滤池下部，由于导流板的作用，使来自内锥、和外锥、这两个好氧区产生的聚磷菌、大量摄取溶解性磷、在菌体内储存，并随着污泥一道沉于锥低，顺畅地进入排泥管，排入污泥池，从而达到除磷的目的。内锥污水自上而下、外锥污水自下而上、曲折通过滤料空隙间，与滤料上附着的生物膜进行充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近滤池进水口段层(内锥的上部和外锥的下部)有机污染物浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物如BOD5和SS在此得以降解和去除，并且浓度逐渐降低。在滤池出水口段层（内锥的下部和外锥的上部），自养型细菌，如硝化菌等占优势，氨氮被硝化。装置在运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升到一定位置，传感启动反冲泵对滤料自动反冲洗。反冲洗废水通过排水管回流到前端，进入预处理设施继续处理。污水经导流曝气生物滤池处理后，达到景观水回用标准，可用来洗车、浇花、养鱼、景观用水、城市绿化、工业循环水、以及冲厕、冲洗地板、等多种用途。在天津的典型案例，就是天津塘沽区人民医院，他们回用到当地的工厂做冷却循环水，后来因污水站扩容，我们没有进津证，无缘后来的升级。调节池格栅池水解酸化或厌氧池池导流曝气生物滤池砂滤池清水池取样井图2-7反冲示意图7、技术性能(1)、技术前瞻性导流曝气生物滤池是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，在不加大投资的前提下，使处理后的污水优于排放标准，达到中水回用水质，因此技术前瞻性。(2)、工艺创新性导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内，解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺过程。整个运行没有闲置。因此工艺创新性。(3)、工程投资经济性导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷是常规二级生物处理的5～10倍，并将两个曝气池、两个沉淀池、两个过滤池合为一体，因此，工程投资经济性。(4)、处理效果稳定性导流曝气生物滤池具有硝化、反硝化功能，没有污泥膨胀之虑，不受水力负荷的冲击，因此处理效果稳定性。(5)、处理流程简化性导流曝气生物过滤能将污水理后，在不用深度处理设施和设备的条件下，达到中水回用水质，因此处理流程性简化。(6)、运转费用经济性导流曝气生物滤池利用滤料切割、阻挡、细碎气泡，强化气、液传质效应，增加微生物与空气的接触面积和时间，大大提高充氧率，减小耗电功率，因此运转费用经济性。(7)、操作管理简单性导流曝气生物滤池采用PLC实现程控运行，即通过通过液位传感与设备连锁，做到有污水自动开机，无污水自动停机；通过溶氧测定仪变频器连锁，实现曝气量调节；通过无钱传输，实现远程监控，达到水质监控、故障判等目的，因此操作管理简单性。(8)、脱氮除磷典型性通过内锥的下部、和外锥的上部的自养型细菌（如硝化菌）等，使氨氮被两次硝化，能将氨氮脱到3mg/L以下，最低的小于0.068mg／L，因此脱氮典型性。导流曝气生物滤池的除磷，是在内锥、和外锥这两个好氧段产生的聚磷菌，能大量摄取溶解性磷，并且通过导流曝气生物滤池的锥底沉降后，很顺畅的排泥，因此出水中的磷一般小于0.5mg／L，最低的达到0.08mg／L，因此除磷典型性。导流曝气生物滤池有效解决了BAF(曝气生物滤池)、脱氮效果好，除磷效果差的技术难题。同时还解决了A2／O在二沉池中N2附着污泥上浮，沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放，除磷效果不尽人意等技术难题。(9)、气温及运行方式适应性导流曝气生物滤池能在1℃—50℃之间正常运行，不受地理气候条件影响，适用于南方，也适合于北方，加上大量的微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种的活性，进水后很快正常运行，因此气温及运行方式适应性。(10)、检修换件方便性导流曝气生物滤池的主要转动设备置于地上，加上采用的是国产设备，并且设有故障判报警统，因此检修换件方便性。(11)、工程建设灵活性导流曝气生物过滤池为模块化结构，可集中设计，也可分开设计，有利于工程的升扩建，能较好地适应各个地区地貌，对于旧污水处理工程的升级改造也时分有利。8、导流曝气生物滤池适用范围⑴、小区生活污水、小城镇生活污水、城镇污水的处理及回用等①、城镇、村镇、农村、住宅小区及开发区生活污水；②、宾馆、饭店、疗养院、医院、学校、商场及办公楼生活污水；③、车站、空港、码头等污水。⑵、工业废水的处理及回用①、亚麻废水处理；②、牛奶养殖场废水处理；③、淀粉废水处理；④、烟厂生产生活污水处理⑤、化工厂高氨氮废水处理；⑥、酒精废水处理；⑦、食品废水处理；⑧、屠宰废水处理；⑨、医药废水处理。⑶、污水处理厂升级改造及有特殊要求的污水处理①、城镇污水处理厂升级改造及中水回用工程②、有脱氮除磷要求的废水处理③、要求深度处理的废水，不增加三级处理设施，出水可达到回用水标准。(1)、生活污水处理工艺10、常用污水处理工艺流程图2-8典型的生活污水处理工艺流程图(2)、旧污水处理升级改造工艺①、气浮法污水处理升级改造工艺图2-9气浮法升级改造工艺流程图(2)、旧污水处理升级改造工艺①、气浮法污水处理升级改造工艺②、生物流化床升级改造工艺(2)、旧污水处理升级改造工艺图2-10生物流化床升级改造工艺流程图③、延时曝气法升级改造工艺(2)、旧污水处理升级改造工艺图2-11延时曝气法升级改造工艺流程图④、氧化沟升级改造工艺(2)、旧污水处理升级改造工艺图2-12氧化沟升级改造工艺流程图、阶段曝气法升级改造工艺(2)、旧污水处理升级改造工艺图2-12氧化沟升级改造工艺流程图四、工程实例1、贵州财经大学贵州财经大学新校区是贵州省、贵阳市、花溪区三级人民政府的重点工程，该校日排放污水1200吨，处理后的污水直入河流，进入下游的饮用水源区，污水处理的好坏影响20多万人的身体健康，因此省、市、区领导各级领导对该污水处理时分重视项目状况：贵州财经学院日排放污水进水口CODcr≤300mg/L，BOD5≤200mg/L，SS≤250mg/L，氨氮≤50mg/L，处理后的水质优于国家GB18466－2005《城镇污水处理厂排放标准》中的一级A标准，达到和《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920－2002标准。工程投资133.4万1、贵州财经大学2、贵州玉舍煤业生活污水处理工程项目状况：贵州省玉舍煤业公司日排放污水量为1200T，单独的污水管理网将污水进行收集后进入本系统进行处理。设计进水水质按照生活污水的浓度并结合该厂生活污水采样结果，具体设计指标为CODcr≤250mg／L，BOD5≤150mg／L，SS≤150mg／L，氨氮≤20mg／L，设计出水水质中主要指标（包括CODcr、BOD5、氨氮等）达到国家GB18466－2005《城镇污水处理厂排放标准》中的一级A标准，具体的出水水质为CODcr≤14.7mg／L，BOD5≤12mg／L，氨氮≤0.068mg／L，SS≤5mg／L，石油类≤0.11mg／L。工程投资136万。