低污泥产量的MBBR和活性污泥组合工艺李社红

T髯黔巍麟黔擎丫巍AP娜i撇麟窈黔热狡粼刀洪“co羊技术与应耀(药液配比浓度为5%),另一个做加药箱,把配制好的药液用加药泵直接从加药箱里抽出后直接打人进水管上的动态混合器之前。4、混合采用一台动态混合器,此混合器不占地,采用多面球水力碰撞、无规则搅拌等原理,采用此混合器,可以加速混合速度,使混合更彻底,减少混凝剂投加量。采用动态混合器置于一体化净水器进水管上(见图2)。(注:此动态混合器是辽阳金洋给排水设备厂所供一体化净水器的附属设备)5、一体化净水器辽阳金洋给排水设备厂生产的SLK系列节能型净水器是国家专利产品,集混凝、沉淀、过滤为一体,具有自身反冲洗功能,可节省一个反冲洗水泵,节省动力消耗。经调试投人运行后,出水水质一直很稳定,操作简单,技术指标与经济指标都达到了我们预期的目标,每班工作人员只有20分钟的工作量,设备无需维修,工人称该设备节能、省力、水质好、运行可靠。①反应室:反应室是由小波板组成,原理是快速改变水流速度的变化,速度比为1:60,它的优点是反应空间无限大,给水与药液创造一个良好的相互碰撞机会,反应过程中是利用波峰、波谷进行水力反应,水在串行中絮体大而实,增加了自身比重,由于在整个设计中没有棱角部分,所以絮体不易破坏,反应充分为沉淀室创造一个良好的先决沉淀条件,提高絮凝效率,可节省大量的混凝剂。②沉淀室:沉淀室是由大波板组成,分成四组,每组是由多块波板组合而成,单独尺寸为l.6Mxo.SMxl.3M,倾角为60(),表面负荷率为16M兮M飞,它的原理是采用浅层沉淀法,可减少设备的体积,使单位产水量增大,水流是采用逆向流,利用波峰使水缓慢上流,再利用波谷进行滑泥,各走各路,自动分离,分离速度快,保证出水质量,沉淀区出水浊度基本上小于SNTU,给下一工艺创造一个良好的条件,减轻了滤池的负荷,同时延长滤池的反冲洗周期。沉淀组合下部设集泥斗,使每块波板的波谷滑泥时不受水流的影响,泥直接进人斗式收泥斗中进行自沉,降低了排泥含水率,延长排泥周期(24小时排泥一次)。③过滤室:采用双层滤料,分格式压力过滤,当反冲洗其中任何一个滤室时,其它滤室正常供水工作,并无需反冲洗水泵。④一体化净水器的设计参数:LSK节能型一体化净水器为方形结构,设备后部为反应区,其中装有反应填料,使水流在填料中串行而达到充份混合的目的,设备中间为沉淀区,利用浅层沉淀法使泥水分离,设备前部为过滤区,采用双层滤料,过滤彻底不需反冲洗水泵。其设计处理水量为2000m3/D,外型尺寸为3500x3312x2476,总停留时间为24min,反应时间为6min,沉淀区表面负荷为16mVm币,上升流速为sm而s,过滤区的滤速为14而h,反冲洗强度为17一18mLsz/,工作压力为.006MaP,排泥周期在12小时左右。3、运行情况山东省垦利县化肥厂净水器自2005年5月正式验收投产运行以来,运行良好,出水浊度一直保持在.04NTU左右。反应效果理想,生成的矾花大且密实,易于沉淀,排泥彻底,自耗水量少。滤料采用双层均质滤料使滤层含污和截污能力增强,过滤周期大大延长,减少了设备的自用水。一体化净水器调试投人运行后基本上不用管理,操作简便,反冲洗不用动力,降低了水处理成本。因该设备内喷涂无毒环氧树脂,水体、絮凝剂与设备不与钢板直接接触,所以设备自运行以来基本无腐蚀现象。结束语在规模为300O0mVD以下的给水处理厂,采用集絮凝、沉淀、双层料过滤于一体的LSK节能型净水设备,占地面积少,投资小,运行稳定,具有较好的水处理效果及较满意的实际运用价值,是理想、经济的水处理设备,也是农改水工程的首选设备,有着广阔的市场前景。图2一体化净水器的工艺流程图(改造后)地址:山东省东营市胜蛇镇垦利化肥厂邮编:257506电话:[phone]水工业市场2oo“年第3期63罩豁蝶巍巍巍豁馨丫巍八黔娜i撇麟黔黔熟渡粼厅技术与应辩节约运行成本。⑤易于现有污水处理的扩容和升级改造。在现有污水处理厂生物池的前段增加占地较少的MBBR生物处理段后,不仅可大大改善现有污水处理厂的出水稳定性,降低污泥产量,还可成倍的增加现有污水处理厂的处理能力和改善出水水质。⑥l1]易于降解某些工业污水中较难生物降解的有机物。在BAS工艺中,MBBR生物膜处理段的容积负荷在4kgCoD/m,.d或ZkgBOD/m,.d以上。由于MBBR生物处理段在高有机负荷下对COD的去除率很高,导致后续活性污泥段污泥负荷大幅度降低(大约0.15kgBODk/盯SS.d以下);另一方面,由于两段总的污泥产量较少,所以和同样生物池容的单纯传统活性污泥工艺相比,BAS工艺活性污泥段的污泥停留时间(SRT)相当长(可达or天以上),结果可间接导致一些工业污水中需要较长泥龄才能降解有机物(如EDTA鳌合剂)的去除。BAS工艺降低污泥产率原因探讨1、BAS工艺低污泥产率机理在活性污泥工艺中,低F/M(食物/微生物)比值条件、低营养物(N或/)P和低溶解氧环境等因素都能够引起丝状菌过度生长2l[,虽然可通过在活性污泥池前面经常增加高负荷的生物选择器来抑制低F/M(食物/微生物)丝状菌的生长;但生物选择器不能控制营养物缺乏导致的丝状菌引起的污泥膨胀和过度粘稠物质(多聚糖)的产生。在BAS工艺中,活性污泥池前高COD负荷和高处理效率的MBBR生物膜处理段,可在污水进人活性污泥段前很快的将易生物降解的有机物去除,并进而控制活性污泥段丝状菌的生长。通过对应用BAS工艺污水处理厂生物污泥的运行观察和研究问发现,MBBR生物膜处理段产生的大量粘稠多聚糖物质在后续的活性污泥段将被几乎全部的去除。在MBBR生物膜段,易生物降解的可溶性有机物被降解,一部分被氧化成CO:和水,另一部分转化成生物量[约O.3kgSTS/(去除kgCOD)1;MBBR出水的生物量可作为后续活性污泥段内微生物的营养物,从而导致生物有机体、粘稠多聚糖等物质进一步在活性污泥段内的生物降解;在活性污泥段内的转化过程中,每消耗kIg生物膜MBBR段产生的生物量可产生新的生物量约为O.ZkgSTS/(消耗k盯55);所以经整个两段生物系统处理后产生的易生物降解COD的污泥产率综合为.006kgSTS/(去除kgCOD)0[.3kgTSS/(去除kgCOD)x.02kg邓S/(消耗kgTSS;)]和单纯活性污泥工艺相比,BAS工艺的生物污泥量大幅度减少。在单纯活性污泥工艺中,易生物降解COD被转化为氧化成COZ、水和生物量后污泥产率约为.025kgTSS/(去除kgCOD)左右。2、BAS工艺处理营养物缺乏污水的优势各种微生物类群在降解污水中污染物、进行生化反应和自身生长繁殖等生理活动的过程中需要营养物质,以保证正常的新陈代谢活动,并维持污水处理系统中微生物种类的动态平衡和生物活性;如污水中缺乏P、N等营养物质,污水生物处理系统中的许多微生物类群的生化反应将被抑制,营养敏感性微生物类群的活性和微生物污染物的降解能力下降,整个处理系统的微生物类群、生物活性、类群和数量将被改变,引起低营养型微生物(如丝状菌)的过量增殖和污泥膨胀现象,严重影响整个工艺的正常运行。所以,在单纯的活性污泥工艺中营养物质的合理比例是影响活性污泥微生物正常生长代谢,保障污水处理工艺稳定运行的关键因素。通常认为活性污泥微生物的正常生化处理应满足BOD。:N:P=1oo:5:1,但许多工业污水(如造纸、食品加工、酿酒、制药、皮革和石化等行业的污水)都存在P、N等营养物质缺乏的问题。P、N等营养物质的不足不但会引起活性污泥工艺运行中最麻烦的污泥膨胀、COD处理效率低、污泥沉降性能差、出水55高等问题,还会导致整个生物处理系统的崩溃。虽然在一些情况下可通过添加足够的P、N等营养物质来控制或恢复生物体统的正常运行,但会加大运行的成本,控制也十分麻烦,加量过多对出水水质又有不利影响。BAS工艺的污水处理厂运行发现l3],当进水营养比为BOD:N:P=200:5:0.5(甚至更低)的条件下,BAS工艺不但不会发生污泥膨胀,而且活性污泥具有很好的沉降性;和单纯的活性污泥工艺相比,可大量的降低生物污泥产量,并且并不会因此而降低有机物的去除率。其机理是:在BAS工艺处理营养物缺乏性的污水时,营养物缺乏可诱导粘稠多聚糖的产生和增加了水工业市场2006年第3期65技术与应用:姗、、、葵、、二二二下分c巍熟绒杂缪丫投A笋粼;霉掀i窈毅MBBR所产生的剩余污泥可进一步生物降解的可能性;MBBR生物膜池产生的大量粘稠生物量,本来对污泥沉降很不利,但在后续的活性污泥段将大部分作为微生物的能源而被消耗掉;从而减少了总的生物污泥的产量,出水中营养物质(P/N等)的含量也大幅度减少。BAS低污泥产率运行实例r、storaEnsoHylte造纸厂瑞典StoraEnsoHylte纸产量为825000吨/年造纸厂进水中缺乏N和P,2002年该厂使用BAS工艺对原单段污水处理厂进行了改造;处理工艺包括粗格栅、初沉池、细格栅、MBBR生物膜生物处理池(2组,每组体积25O0m,)、活性污泥曝气池(2组,每组体积7500m3)、加药系统和二沉池等,MBBR生物池填料的填充率为40%。改造后造纸污水的平均进水量为20000m3/d,MBBR段和活性污泥段的水力停留时间分别为6h,18h,COD设计平均负荷为50t/d(最大为82t/d)。表l为storaEns。Hylte污水处理厂设计情况。2002年9月起18个月的运行结果如下:该污水厂在开始运行的18个月内,进水COD负荷在n一69吨/日之间变化(平均值为49吨/日);在MBBR生物膜处理段COD第1个月的去除率为60%,运行期间的平均去除率为57%;活性污泥处理段COD的平均去除率为72%,总的BAS生物两段处理的平均去除率:为88%(57%+(l一57%)*72%=88%)BOD总的去除率为97%一99.5%,平均值为99%。表2为起始18个月内的运表1SotraEsnoHylet设计参数COD负荷eoD浓度(m乏BOD;浓度(mHRT(h)温度(℃)Do(m叨)55(m叨)泥龄(天)TN(mg/1)TP(m叨)污水处理厂设计情况(平均处理量:20000m姐进水值一~R处理段50(最高82)150(最高52)斗~-::{{{}三簇器活性污泥段20(最高41处理率或出水水质要求91%去除率9梦残去除率637一402一31837一401.5一24000一60007一101一47一0.3表2storaEsnoHylet造纸厂起始18个月内的运行结果运行测试参数一一一COD去除率一BOD去除率一TN(m酬)一Tp(m叨)Svl(n止/g)污泥产量k(gTSS众gCOD去除)MBBR处理段57%去除率或出水水质勇{鹭丝矍总去除率或出水水质88%平均99%(波动范围97一99一5%)45土1.8mg门052士O之sm留1平均521刊口g(波动范围10一40)平均值为0.12吨Tss众gCOD去除(波动范围。04一住2乃表3Phillips炼油污水处理厂MBBR段设计参数单位m扮天k留天MBBR处理段19,6803,0181,927m330%1`5710冲2.35一参一数一计一设一耐一一一一流量BODS进水负荷M13BR体积填料填充率BOD:容积负荷BOD生物膜面积单位负荷水力停留时间k叨OD/m3/d叨OD/m夕dh66水二业市场:。。。年第3期T馨歌巍巍巍豁擎丫聂八黔粼i黔瓢i黔巍纷搜粼刀(((((m扮d)))m叨m叨叨m叨叨m叨叨4444422,48000386.2一57.88812.42221.15555555523,04888386.444499998.09990.59996666620,24777283.33346661329990.