采用上流式污泥床过滤技术USB省略去除BNR实践经验和案例分析JustinHebner

全国氨氮污染控制技术高峰论坛NarionalammoniaPollutioncontro]teenhologySummirFroum采用上流式污泥床过滤技术(suBF邹达到生物营养物去除(BNR)实践经验和案例分析JustniHebner,Karel.VGalland(Al曲a瓶stewaterIne.)很高兴我们美国阿尔法污水处理有限公司能够参加中国污水处理业的氨氮污染控制技术的高峰论坛,下面我将介绍我们的上流式污泥床过滤技术工艺(简称USBF)的技术特点及先进性。该技术已在中、北美、欧洲等许多国家的数百家污水处理工厂采用。曾被联合国工业发展组织(UN功0)喻为“一次重要的环境工艺革命”。污水中含有高浓度营养素(磷酸盐和硝酸盐),如果在污水处理过程中没有被降低就排入水体会导致藻类过度生长。由于藻类的死亡和分解,水中的氧气将被耗尽,造成其他生物包括鱼类的死亡。水体的这个过程(富营养化)是一种天然的、缓慢老化的现象,但人类活动大大加快了这一进程。在全球范围内人类开发各种技术致力于减少污水中的营养物质和更严格地限制出水中氮和磷的含量。上流式污泥床过滤(USB)F工艺就是为高效和经济的生物脱氮除磷(BN)R而设计。USBF生物反应器集成了曝氧区和缺氧区、上流式污泥床过滤和活性污泥循环处理,通过生物硝化极大地降低氮含量。生物反应器还具有单污泥脱氮工艺的能力以及通过“营养物的摄取”的过程减少磷含量。这些流程都整合在一个小型生物反应器里,减少了设备数量和大小以及降低了对液体处理条件的要求。本演示就是为了宣传和推广高效率生物脱氮除磷(BNR)的USBF工艺。·演示将概述其独一无二的设计特点,并阐述UBSF工厂有关去除水体营养素的经营历史。1简介一什么是富营养化?富营养化(也称为营养物富集)是大量的营养物质进入缺乏营养素的水体,导致水生植物过量生长的结果。由于水生植物死亡和分解,他们耗尽了水中的氧气,造成其他生物包括鱼类的死亡。富营养化是一个自然而缓慢的水体老化的过程,但人类活动大大加快了这一进程,一个主要原因是未经处理或只经部分处理的污水排放。130Ju5tniHebner等:采用上流式污泥床过滤技术(SUBF⑧)达到生物营养物去除(BNR)实践经验和案例分析2生物脱氮除磷(BNR)工艺为了防止富营养化,许多污水处理厂不得不面对针对水体中氮和磷含量的更为严格的污水排放限制。为了应对这些更严格的污水排放标准,污水厂己经不能只依赖传统的污水处理技术了。在水处理的不同环境条件下,生物脱氮除磷(BN)R工艺通过使用微生物来达到去除污水中总氮量(TN)和总磷量(Tp)的目的(MetealfandEddy,2003年)。3生物脱氮除磷(BNR)工艺有多种的生物脱氮除磷工艺配置可供选择。如果欲改造现有设施,可根据不同的设计出水水质、进水水质以及现有的水处理流程来选择相应的配置。一般来说,它们体现为好氧、厌氧和缺氧水池的一个或多个组合。生物脱氮过程就是硝化和反硝化作用。在硝化过程中氨被氧化成亚硝酸盐,亚硝酸盐再氧化为硝酸盐。硝化作用是在有氧条件下有氧气存在时发生的。反硝化作用则是生物去除硝酸盐,将其转换为氮气。这个过程是异养的过程,需要碳源,并在缺氧条件下无氧存在时发生的。生物吸磷的原理,素有“营养物的摄取”之称,是由于活性污泥通过厌氧和好氧的交替操作。在此条件下,能量以磷的形式存储在细胞内并最终与剩余污泥一起排出。为了增加除磷效果,还可以同时使用化学沉淀的工艺。4上流式污泥床过滤(UBS种)一高效生物营养物去除(BNR)上流式污泥床过滤(USBF⑧)工艺就是为高效和经济的生物脱氮除磷(BNR)而设计。USBF生物反应器集成了有氧区和缺氧区、上流式污泥床过滤和活性污泥循环处理,通过生物硝化极大地降低氮含量。生物反应器还具有单污泥脱氮工艺的能力以及通过“营养物的摄取”的过程减少磷含量。上流式污泥床过滤(UBS)F工艺的生物去除能力可使得水体中的总氮量小于5.0毫克/升和总磷量在1.5一2.0毫克/升之间。借助小剂量的金属盐沉淀剂,除磷效果更可以达到更高水平的0.1至0.5毫克/升。由于大量的磷去除是通过生物吸收完成的,小剂量的金属盐沉淀剂并不会显著增加污泥数量。Ju5tniHebnre等:采用上流式污泥床过滤技术(USBF⑨)达到生物营养物去除(BNR)实践经验和案例分析5SUB阳一工艺流程USBF工艺对传统的活性污泥处理工艺进行了改进。在一个集成而又紧凑的生物反应器整合了缺氧区、好氧区和污泥床过滤器为硝化、反硝化作用和通过“营养物的摄取”去除磷提供了必要条件。废水进入生物反应器的缺氧区后,与来自污泥过滤器底部循环的活性污泥混合。经过搅拌,混合液流入反应器的好氧区。此后,带有微生物细胞和水的混合液流入污泥过滤器的底部,在上流过程中,不断减速直至活性污泥层稳定,形成一层过滤介质。该工艺过滤效率高,可过滤掉因沉降速度过慢而无法通过沉降去除的颗粒。随着微生物细胞的不断聚集,细胞群变大变重,下沉到污泥过滤器底部,再循环回流到缺氧池。经过过滤的水溢出到积水槽后,从系统排出。氮的去除是由硝化和反硝化工艺完成的。硝化作用是自养的过程,只要维持一定的最低温度1和碱度2,所有的USBF生物反应器都能完全把氨硝化为硝酸盐。反硝化作用是异养的过程,需要碳源。上流式污泥床过滤(USB)F技术之“单污泥反硝化”方法是在缺氧区使用循环硝化混合液,提供反硝化所需的碳源。其他工艺则使用“分离污泥反硝化”方法,需要加入碳,通常是以甲醇的形式加入。这就增加了经营成本,如果过度使用,出水里BOD。的含量就会增加。这些内部循环的混合液也作为在缺氧区内产生的除磷有机体参与循环,然后进入曝气区。在那里可溶性磷被众多的有机体取代。最后被吸收的磷作为废弃的污泥从系统排出。磷去除的数量和去除率主要取决于污水进水之BOD/总磷的比例。6USB阳一影响营养物去除的因素水力停留时间(HRT)一所需要的`生物,体积分为缺氧和氧化两部分。这两个参数的比率取决于欲对营养物去除的程度。丛氨握宣处扭一缺氧区里良好的混合和翻滚是很重要的。混合应该是`温和’的,以免打破了污泥絮体。盗鲤钊到趾~溶解氧是整个生物反应器最重要的参数。在混合液流过氧化区时,允许人工调整曝氧扩散的个别区段。整体空气流量通常是由一个连续的溶解氧监测仪通过调节变频驱动的风机转速来控制的。缺氧区溶解氧间接地通过调节氧化区的溶解氧以及提供足够的容积来控制(见上文)。适丝压握遁亚一营养物去除的整体效率是活性污泥流的多重循环的结果(越多重效率越高)。然而,循环的次数要权衡其他因素,对于典型的生活污水处JustinHebn。:等:采用上流式污泥床过滤技术(USBF⑧)达到生物营养物去除(BNR)实践经验和案例分析理,考虑到循环带来的负面影响,基于经验,2一4次循环是一个`安全系数,。对于规模较小的工厂,活性污泥泵通常为气提,大型工厂则需要配置有变频驱动器的低压头轴流泵。温度一低温和温度的急剧变化会抑制或停止营养物去除的过程。碳鱼握望匕一污水进水就是碳的来源。通常大多数城市或生活污水不存在缺碳的问题。7上流式污泥床过滤(USB阳)优点上流式污泥床过滤(USB)F可使得水体中的总氮量小于5.0毫克/升和总磷量在1.5工艺的生物去除能力一2.0毫克/升之间。借助小剂量的金属盐沉淀剂,除磷效果更可以达到更高水平的0.1至0.5毫克/升。.所有流程集成于一个紧凑的生物反应器内一硝化、反硝化、除磷等过程集成在一个紧凑的生物反应器内,相对于其他生物脱氮除磷工艺,USBF工艺大大减少了污水厂的占地面积。.血遮性毯遮一其他工艺使用“分离污泥反硝化”方法,需要加入碳,通常是以甲醇的形式加入。这就增加了经营成本,如果过度使用,出水里BOD。的含量就会增加。.无壑-整个工艺过程是在有氧条件下进行的,污水处理设施不会产生臭味。.旦坦二过述立丝丝一USBF工艺采用独特的专利技术上流式污泥床过滤器/澄清器。污泥过滤器呈梯形的形状,使水力弹性极高,可适应高峰值流量及大的流量变化;水流量越大,污泥床上升得越高,过滤面积越大。8总结今天,我介绍的上流式污泥床过滤技术,由美国阿尔法公司在中国推广。相信这将有助于提升中国环保产业的技术水平。特别是在污水处理的自动化控制和节约能源方面,为中国环保产业做出独特的贡献。我们真心希望美国阿尔法污水处理有限公司能够在中国的中小型污水处理,特别是新农村建设中的村、镇污水处理厂建设方面,为中国提供我们的优秀技术和良好服务。牛珍气璐料书毛翁{