06新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理杨晓美

书书书新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理杨晓美!!宋美芹!!吴!迪!!杨宇星!!于振滨青岛思普润水处理股份有限公司!山东青岛##$$$#!!摘!要!!国内污水厂面临地表!类水提标!缺乏相关技术及经验!且运行能耗高$北方某污水处理厂新建工程设计规模为%&$’()%*+,-!设计出水为地表!类水标准!采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺.,/0.,/#!在好氧区投加1230+新型悬浮载体填料$稳定运行期间!出水4/5%6/5$%789%07%:7%:2均稳定达到类地表!类水标准!出水相应指标平均值分别为)&#%%%&;)%)&%%;&=%)&=*,?$当进水碳源不足时!在总回流比为))@A+))@%碳源投加量为()*,?条件下!对:7去除率均值达到=&;(@!同步硝化反硝化提高了总氮去除率!降低了回流比!后置反硝化区内碳源利用降低了碳源投加量$B663区设计为微动力混合池型!无需使用推流器!不仅节约了投资和运行成本!更有利于系统运行维护!平均电耗为)&=CD&E,*+%)&)#%CD&E,C4/5$新型悬浮载体强化脱氮除磷技术能耗低%容积效率高%运行效果稳定!适用于地表!类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程$!!关键词!!移动床生物膜工艺’!地表!类水’!脱氮除磷’!新型悬浮载体’!节能降耗中图分类号!F;)+&(!!文献标识码!4!!文章编号!()))0%#)!)(;(#0));0)#!!通信作者!吴迪!!G0*HIJ#EIKLM-IN(#&OP*!#$%&’$()(*+,-.’/#,.01,)2,23&44$,415)6&)%$)7+$’4(7,)&)286(16(4019,:(;&#$)&1’,-&’,4=4,&’:,)’*(4$76.’&)2&42Q.7RFIHPS*TI$!1/7RBTISUIV$!DW5I$!Q.7RQMSXIV$!QWYETVSZIV!!#$%&’()*#$+&,-*.,*-&,/-#,0’12,%1$!#$%&’##$$$$03#&!!!?1’4&%’#!:ET[\PZJT*]KEHKLH]KTLHKT\K\THK*TVK[JHVK]!DD:2]IV4EIVH^HOTLIKEH\TKETM\STVO_P^M[\H-IVK\THK*TVKT^^JMTVKUMHJIK_KP4JH]]!P^4#5*’#/-#,&6!7&6,8(,&#%&*%9:’*(7*:&;-+&,-*!1S!$JHOCP^\TJT‘HVKKTOEVPJP_HV-TX[T\ITVOT$HV-EIEP[T\HKIPVTVT\_OPV]M*[KIPV&:ETVTL]K_JT]M][TV-T-OH\\IT\]LT\TM]T-KPTVEHVOTVIK\PTVHV-[EP][EP\M]\T*P‘HJIV.,/S.,/[\POT]]IVHDD:2IVKETVP\KEP^4EIVH$LIKEKETK\THK*TVKOH[HOIK_P^%$)))*+,-&:ETT^^JMTVKUMHJSIK_LH]\TUMI\T-P‘T\1S!&5M\IVKET]KHZJTP[T\HKIPV[T\IP-$KETT^^JMTVK4/5$6/5$$789%07$:7HV-:2OPMJ-*TTK1S!$HV-KETH‘T\HTP^KETOP\\T][PV-IV‘HJMT]LT\T)&#%*,?$%&;)*,?$)&%*,?$;&=*,?HV-)&=*,?&WV-T\KETOPV-IKIPV]P^KETKPKHJ\T^JMX\HKIPH]))@0+))@HV-KETH--IKIPVP\HVIOOH\ZPVH*PMVKH]()*,?$KET:7\T*P‘HJT^^IOITVO_\THOET-=&;(@&:ET]I*MJKHVTPM]VIK\I^IOHKIPVHV--TVIK\I^IOHKIPVI*[\P‘T-KPKHJVIK\PTV\T*P‘HJ$HV-\T-MOT-\T^JMX\HKIP&aVKT\VHJOH\ZPVMKIJIbHKIPVIV[P]KS-TVIK\I^IOHKIPVbPVT\T-MOT-KETH*PMVKP^OH\ZPVH--IKIPV&:ET*IO\PS[PLT\*IXIV[PPJK_[TLH]-T]IVT-^P\B663&:ETVKET^JPL\TMJHKP\LH]VPKVTOT]]H\_&:EI]IVVP‘HSKIPVVPKPVJ_]H‘T-IV‘T]K*TVKHV-P[T\HKIVOP]K]$ZMKHJ]PZTVT^IKT-KP[\POT]]P[T\HKIPVHV-*HIVKTS%;%第++卷!第(#期)(;年=月!!!!!!!!!!!!中国给水排水48a7.D.:G3cD.1:GD.:G3!!!!!!!!!!!!!dPJ&++7P&(#.M&)(;VHVOT&:ETH‘T\HT[PLT\OPV]M*[KIPVLH])&=CD%E,*+$LEIOELH]TUMHJKP)&)#%CD%E,C4/5&:ET]M][TV-T-OH\\IT\]TVEHVOIVVIK\PTVHV-[EP][EP\M][\POT]]$LIKEJPLT\TVT\_OPV]M*[SKIPV$EIET\‘PJM*TK\IOT^^IOITVO_HV-]KHZJTP[T\HKIPV$I]]MIKHZJT^P\M[\H-IVHV-VTLOPV]K\MOKIPVP^DD:2KP*TTKEIE]KHV-H\-LHKT\UMHJIK_]MOEH]1S!&!!@,/-(421#!B663&!OJH]]!]KHV-H\-P^]M\^HOTLHKT\UMHJIK_&!VIK\PTVHV-[EP][EP\M]\TS*P‘HJ&!VTL]K_JT]M][TV-T-OH\\IT\]&!TVT\_S]H‘IVHV-OP]KS\T-MOIV!!伴随着我国经济的快速发展$环境问题越来越受到重视$国家的治污力度逐步加强$相关法律法规日趋完善’(城镇污水处理厂污染物排放标准)!R6(=(=*))的一级6及一级.标准均对营养元素!4+7+2有了严格的限定$其中一级.标准作为再生水的基本要求$,十二五-期间被广泛执行’即便污水厂出水水质均达到一级.标准$考虑自然水体环境几乎丧失自净能力$仍需进一步提高污水厂出水标准’目前已经有很多污水处理水厂要求出水采用地表!类水标准或者类地表!类水标准’如北京的地方标准+天津的地方标准等’与一级.标准相比$地方标准对于营养元素的控制更为严格$部分指标已经达到或接近地表!类水标准$称之为类地表!类水标准’但是受进水碳源以及现有工艺本身的限制!如回流比等$目前的生化处理工艺$出水水质难以达标’另外$执行一级.标准的污水厂能耗普遍较高$电耗均值为)&+)#CD%E,*+$耗氧污染物削减的电耗为(&CD%E,C.(/’总体上$污水厂处理能耗偏高$这在一定程度上也制约了污水厂的提标及发展’以北方某污水处理厂新建工程为例$介绍新型悬浮载体强化脱氮除磷技术的工程实践情况$可为污水厂以类地表!类水为出水标准相关工程提供技术支持’!项目背景!#!设计水量+水质该新建工程设计处理能力为%&$’()%*+,-$设计出水水质需达到类地表!类水标准$如表(所示’表!新建工程设计进+出水水质:HZ&(!5T]IVIV^JMTVKHV-T^^JMTVKUMHJIK_项!目6/5$4/5789%07:7:2进水,!*%?0($))$)$==)()出水,!*%?0(#+)(&$())&+去除率,@=&=#&=;&%=;&$;!#$项目难点该工程=)@以上进水为生活污水$可生化性较好$但污水处理厂进水各项指标较高$其中$4/5+6/5$+789%07+:7+:2等浓度是普通城市污水的A+倍$且变化幅度较大$冲击性较强$国内少见’根据该工程进+出水水质情况$要达到出水满足地表!类水质标准$生物池系统要满足以下条件#!需进一步去除污水中的有机污染物!6/5$+4/5$使总出水4/5稳定小于+)*,?’#!强化生物脱氮处理$提高生物处理系统的硝化和反硝化能力$实现系统的稳定运行$其中:7去除率高达=;&$@$突破了传统.,/工艺的去除极限$需采用新工艺’$!碳源不足$虽然进水4,7为#&$$碳源相对充足$但进水11较高$经过初沉池后$进水中超过$)@的6/5$进入污泥中$初沉出水4,7值骤降至+&($$需补充商品碳源’%!深度除磷$去除率达到;@以上$除采用生物除磷外还需进行辅助化学除磷’&!新建工程可用地较少$生物池占地仅有)&$$E*’$工艺设计$#!技术路线选择常规.,/工艺通过内回流实现反硝化$:7去除率与回流比相关$若提高:7去除率$则需较大的回流比’但内回流比过高$不仅增加运行能耗$而且回流硝化液中携带的溶解氧会破坏缺氧环境$使反硝化菌群受到抑制$进水碳源被非反硝化途径利用’一般总回流比不超过%))@$:7去除率极限值为=)@$本项目要求e=;&$@$需增加后置反硝化’若在传统.,/工艺基础上$再增加一段生化工艺强化反硝化$会增加系统复杂性$不利于灵活控制’考虑在一段系统内实现.,/0.,/工艺$即在原有.,/的基础上$增加后置反硝化区$实现后置反硝化去除$不受回流比限制$且进水碳源不足时可降低系统的内回流比$在后置反硝化区投加碳源脱氮’此外$新建工程中生物池进水4,7值为+&($$碳源%=%第++卷!第(#期!!!!!!!!!!!!!!中国给水排水!!!!!!!!!!!!LLL&LHKT\H]ETHK&OP*略有不足$需设置碳源投加点$在后置反硝化区投加碳源其利用效率会更高$能够有效节约运行成本’传统的.,/0.,/工艺需要设置较大的池容$而该项目占地面积有限$因此最终结合了容积负荷高+抗冲击性强+运行能耗省的B663工艺’B663工艺兼具生物接触氧化和生物流化床的优点$自))=年成功应用于无锡芦村污水处理厂一级.升级改造后./$已经有超过;))’()%*+,-规模的项目成功应用’为确保出水水质达到类地表!类水标准$B663工艺应采用有效比表面积更大+处理效率更高的新型悬浮载体填料’最终确定采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺’$#$生物池工艺设计新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺流程如图(所示$各功能区分别为厌氧区!.2+缺氧区!.7’+好氧区!/’+后置缺氧区!.7(+后置好氧区!/($好氧区!/’投加新型悬浮载体$内回流由好氧区末端通过穿墙泵回流至缺氧区!.7’’!#$%&%’(#(#(#’)&#’)&#(#(#!!#图!新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺流程生化池设计参数如表所示’表$生化池设计参数项目.2.7’/’.7(/(,*+=()%+;(#(;)$+#(#%83:,E(&$$&$;#&=&;(&)$!!设计填料生物膜面积为&;’()#*$B?11为%,?$5/值为A%*,?$总回流比为))@A+))@$外回流比为$)@A())@’外投碳源为乙酸钠$设计投加量为$)*,?!以4/5计$设计4,7为$$投加点设在后置缺氧区前端’除磷方面$设计生物除磷率为;)@$化学除磷设计去除+*,?的磷$化学除磷投加药剂为fT4J+$投加量为#)*,?!以fT4J+计$投加点设在生物池出口及深度处理进水端’B663区采用了微动力混合池型$无需使用推流器$仅通过曝气系统及水力条件优化设计实现填料的良好流化’投加填料为新型悬浮填料1230+$填料直径为!$g)&$**$高为!()g(**$挂膜后密度与水接近$有效比表面积e=))*,*+$符合(水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料)!4h,:%#(*)(%行业标准’%工艺调试与运行%#!工艺调试与污染物去除效果该工程经历调试运行阶段!)A;$-进入稳定运行阶段!;#A+$)-$处理水量的变化见图’!#$%$$&’%$’%&(%$(%#)%$)%#*$*&&$!#+,*#’-(!./*0$&*&&*