11MBBR在工业园区废水处理升级改造中的应用刘宜龙

书书书!#在工业园区废水处理升级改造中的应用刘宜龙!$吴$迪!$刘$飞!$杨永刚!$于振滨青岛思普润水处理股份有限公司!山东青岛%&&’’’#$$摘$要!$北方某工业园区污水处理厂面临水质贫营养$进水混凝剂含量和()浓度高$运行费用高等问题!需进行升级改造%同时要求改造工艺能充分利用现有设备!且改造周期短&拟采用!#工艺进行改造!一期在好氧区投加悬浮载体!二期在好氧$缺氧区同时投加悬浮载体!用以强化系统硝化及反硝化效果!并进行技术路线对比&运行结果表明!采用!#进行升级改造能够有效解决污水厂面临的问题!系统运行良好!改造后生化段出水)*+,-)及()$全厂出水./0均能达到’城镇污水处理厂污染物排放标准(的一级1标准%经!#升级改造后!能够有效提高对废水中难降解有机物的去除效果!./0平均去除率提高了234!有效减轻了后续深度处理工序的负荷%!#工艺充分强化了生化系统硝化能力!保证出水)*+,-)56789:%通过投加葡萄糖可保证出水总氮56’789:!且改造后.9)设计值为&!而实际运行仅为’;22!有效节约碳源用量%两种技术路线均能够实现对总氮去除效果的提升!其中!在好氧区投加悬浮载体的投资费用低!而在好氧区$缺氧区同时投加悬浮载体能有效提高碳源利用率!节省后期运行成本&$$关键词!$移动床生物膜工艺%$难降解有机物%$悬浮填料%$脱氮%$升级改造中图分类号!=32$$文献标识码!1$$文章编号!6333-,&3%!%36=6=-336,-3’$$通信作者!吴迪$$-7?@A#B@CDEF@G6%&;HI7!#$%&’$()(*+,,-$).)/01’2$&245563782&/$)8:JKL@MAIN8$$OK0@$$:JKPQ@$$L1)RLIN8M8?N8$$LKSBQNMT@N!!#$%&’()*#$+&,-*.*-&,/-#,0’12,%1$!#$%&’%&&’’’$03#&$$!91’2&%’#$(BQUQD?8QCVQ?C7QNCWA?NC@N?N@NFEUCV@?AW?VX@UY?H@N8CBQWVITAQ7IYWIIVZE?A@C[IY@NYAEQNC$B@8BHINCQNCIY@NYAEQNCHI?8EA?NC$B@8B()HINHQNCV?C@IN?NFB@8BVENN@N8HIUC$?NFNQQFUCITQEW8V?FQF;1CCBQU?7QC@7Q$CBQVQCVIY@CWVIHQUUNQQFYEAA[EC@A@\QCBQQ]@UC@N8QZE@W7QNC$?NFB?^QUBIVCHINUCVEHC@INC@7Q;J7WAQ7QNC?C@INIYCBQ!#WVIHQUUT[?FF@N8CBQUEUWQNFQFH?VV@QV@NCBQ?QVMIT@H\INQYIV#Q?HCIV!?NF?FF@N8CBQUEUWQNFQFH?VV@QVTICB@NCBQ?QVIT@H?NF?NI]@H\INQYIV#Q?HCIV$@C@UWVIWIUQFCIUCVQN8CBQNCBQN@CV@Y@H?C@IN?NFFQN@CV@Y@H?C@INQYYQHCIYCBQU[UCQ7?NFHI7W?VQCBQCQHBN@H?AVIECQ;(BQVQUEACUUBIDQFCB?C!#HIEAFTQEUQFCIUIA^QCBQQ]@UC@N8WVITAQ7U@NOO(_$?NFCBQU[UCQ7V?NDQAA;1YCQVCBQCV?NUYIV7?C@IN$?77IN@??NF()@NT@IAI8@H?AQYYAEQNC$./0@NCBQDBIAQWA?NCQYYAEQNCHIEAF7QQCAQ^QA1IY4563&*$-(,&#%&*%’78’99:,&#,57’*;:#6)&9+&5,-&,-*.*-&,/-#,89&#,;KW8V?F@N8T[!#HIEAFQYYQHC@^QA[@7WVI^QCBQFQ8V?F?C@INIYVQYV?HCIV[IV8?N@HWIAMAEC?NCU;(BQ?^QV?8QVQ7I^?AV?CQIY./0@NHVQ?UQFT[234;!#WVIHQUUYEAA[QNB?NHQFCBQN@CV@Y@H?MC@INH?W?H@C[IYT@IHBQ7@H?AU[UCQ7CIQNUEVQCB?CCBQQYYAEQNC)*+,-)D?UAQUUCB?N6789:;RAEHIUQD?U?FFQFCIQNUEVQCB?CCBQCIC?AN@CVI8QND?UAQUUCB?N6’789:$?NF?CCBQU?7QC@7Q$CBQ?HCE?AIWQVM%,6%第22卷$第6=期%36=年‘月$$$$$$$$$$$$中国给水排水.*J)1O1(#aO1b(O1(#$$$$$$$$$$$$$cIA;22)I;6=bQW;%36=?C@INIY.9)D?UINA[’;22$AQUUCB?NCBQFQU@8N^?AEQIY&$U?^@N8CBQHIUCIYH?VTINUIEVHQQ]CVQ7QA[;(DIX@NFUIYCQHBN@H?AVIECQUHIEAFTICB@7WVI^QCBQCIC?AN@CVI8QNVQ7I^?AQYY@H@QNH[;bEUWQNFQFH?VV@QV?FFQF@N?QVIT@H\INQHIUCAQUU$?NF?FFQF@NTICB?QVIT@H?NF?NI]@H\INQHIEAFQYYQHC@^QA[@7WVI^QCBQH?VTINUIEVHQEC@A@\?C@IN$U?^@N8CBQA?CCQVIWQV?C@N8HIUCU;$$:;=(2/1#$!#&$VQYV?HCIV[IV8?N@HWIAAEC?NC&$UEUWQNFQFH?VV@QV&$FQN@CV@Y@H?C@IN&$EWM8V?F@N8$$国内污水处理厂在去除总氮上$多面临缺氧池池容不足’碳源利用率低’处理效果不稳定等困难$升级改造也缺乏扩建用地$需寻求可原池改造’强化脱氮’与现有系统兼容的工艺(移动床生物膜工艺!!#具有处理效果好’抗冲击负荷能力强’运行管理简单’与已有工艺结合性好’可实现原池升级等优点$可解决相关问题(在早期实践中$存在填料流化不均匀’出水筛网堵塞等潜在问题$但随着相关技术不断进步$这些问题在工程实践中得以解决$并形成了各具特色的专有技术$使!#工艺成为了一级1升级改造的推荐技术)6*$在无锡芦村等)%d,*近=3个项目中被广泛采用$最长已稳定运行超过‘年$效果良好$技术成熟(采用!#进行升级改造$填料可分别投加在缺氧区’好氧区$用以强化反硝化和硝化效果$亦可同时投加$但相关技术路线的处理效果缺乏工程实践的直接对比(为此$以北方某工业园区污水厂两期系统作为比较对象$分析不同的!#升级改造技术路线的特点$为工程实践提供技术支持(!项目概况北方某工业园区污水处理厂设计规模为’;3e63,729F$%33‘年6%月一期投入运行$规模为%;’e63,729F$主要收集生物制药’电厂和机械等各企业的工业废水和少量的生活污水(该厂采用以水解酸化+改良1919/工艺+絮凝为主体的处理工艺$设计出水水质为+城镇污水处理厂污染物排放标准,!R6f‘6f-%33%的一级标准$需提标至一级1标准(设计进出水水质如表6所示(表!污水厂升级改造设计进出水水质(?T;6$0QU@8ND?CQVZE?A@C[@N@NYAEQNC?NFQYYAEQNC78%:-6项目/0’./0)*+,-)()(_进水%36f36’,32出水63’3’!f6’3;’$$虽然污水厂按一级标准设计$但实际运行中面临了诸多困难$远未达到设计要求$这些困难也是一级1提标改造面临的问题(#$贫营养#进水9.值平均为3;66$活性污泥难以富集&$$进水混凝剂含量高#上游企业污水处理设施的混凝剂投加量较高$导致现状生物池内悬浮态活性污泥全部沉降&%$进水()浓度高#生化池进水()达到,3789:$其中硝态氮占&34$氨氮占234$剩余少量有机氮等&&$运行费用高#因进水有机质含量低$()含量高$需大量外投碳源$葡萄糖投加量超过6’3789:!以./0计$去除总氮对应的碳氮比超过了=&’$充分利旧#现有生化系统已建成并投入使用$升级改造工艺应延续现有工艺$尽可能利用现状构筑物及设备$减少投资&($改造周期#要求改造周期短$对环境影响降至最低(升级改造技术路线及工艺的选择$应完全响应污水厂现状面临的问题$实现稳定’经济达标$同时进行二期的建设$设计规模为%;’e63,729F$扩建后总规模达到’;3e63,729F(#方案设计与系统调试#$!技术路线针对贫营养水质及进水混凝剂含量高$应选择以生物膜法为主体的生化系统$生物膜法对于贫营养水质的污水处理效果较好$且对混凝剂的敏感性较活性污泥法低&针对现有处理方法及系统利旧需求$采用!#$充分利用现有构筑物及工艺运行方式$实现活性污泥流程与生物膜法相结合&针对改造周期需求$!#与原工艺的关系为镶嵌$对原工艺无改变$改造周期短且费用低&针对进水氨氮和()浓度高$且含有大量硝酸盐$应同时强化系统的硝化和反硝化效果&进水的(_浓度较低$可考虑采用化学除磷(%’6%DDD;D?CQV8?UBQ?C;HI7刘宜龙!等)!#在工业园区废水处理升级改造中的应用第22卷$第6=期提标扩建采用以初沉池9生化处理池!!#9高效沉淀池9精密过滤9两级臭氧催化氧化为主体的处理工艺$总出水水质达到一级1标准$氨氮和总氮在生化段即需达到一级1标准(!#升级改造有两种技术路线$其中$技术路线一#在好氧区投加悬浮填料$强化硝化效果$反硝化主要由活性污泥完成&技术路线二#在好氧区’缺氧区均投加悬浮填料$强化硝化’反硝化效果(两个技术路线各有优劣$路线一依赖活性污泥反硝化$与传统活性污泥法相似$可能面临投加碳源量较高’运行费用高等问题&路线二在缺氧区同时投加悬浮填料$可提高碳源利用率$降低运行费用$但增加了基础投资(两个方案的实质区别$在于投资和运行费用的平衡(本项目的两期生化系统分别采用技术路线一和技术路线二$一方面比较两个方案的差别$同时可以规避单一技术路线可能存在的问题$实现最终总出水水质稳定达标(#$#设计方案两期生化池均为19/-!#工艺$池容及结构相同(每期的缺氧’好氧区停留时间分别为&;2f’=;=’B(一期好氧区悬浮填料生物膜面积为%;,fe63&7%$二期缺氧池’好氧池悬浮填料生物膜面积分别为3;=,e63&7%和%;,fe63&7%(系统内投加的均为b_#型悬浮填料$直径为%’77$厚为6377$符合+水处理用高密度聚乙烯悬浮载体,!.g9(,&6-%36,要求(设计污泥浓度为%;’89:&缺氧段补充葡萄糖$设计碳氮比为&$投加量为6’3789:!以./0计$设计总回流比为%334d2334&设计总气量为6=%&3729B(好氧区采用微动力混合系统$无需推流器$通过优化水力条件实现均匀流化(#$%系统调试调试初期$生化池投加活性污泥至6333d6’33789:$逐步提高进水量与葡萄糖投加量$调试%3F后$污泥浓度增长至近%’33789:$葡萄糖投加量为63’789:!以./0计$!:cbb9!:bb值稳定在3;&=d3;=’之间$0/控制在%d,789:$回流比为%334(%运行效果分析调试运行6个月$随着填料逐步挂膜$生化池出水)*+,-)’()等指标均能稳定在设计值以下(%$!对的去除效果在改造前同期$生化池对./0的平均去除率小于’4$改造后生化池进水./0均值为‘f;26789:$一期和二期生化池出水./0均值分别为&%;66’&3;22789:$平均去除率分别为2’;%4’2=;64$如图6所示(连续对生化系统出水进行延时曝气试验后发现$./0在%,B内的降解量均不超过’789:$属于难降解有机物(经!#升级改造后$系统对难降解./0的去除率明显提高$推测主要得益于悬浮载体上的生物膜(研究表明$生物去除难降解有机物的机理包括共代谢)’*’缺氧反硝化’厌氧水解酸化)&*等$这几个机理的共同点是需要有厌氧