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國內首例厭氧、缺氧MBBR用于大規模城鎮污水廠改造,效果搶先看!

發布時間:2016-01-29 14:19:23    人氣:0   

項目概況

西(xi)安市第四污水(shui)處理(li)廠(chang)總(zong)占地面(mian)積為37.44hm2,服務面(mian)積約89km2。一期(qi)工(gong)(gong)程(cheng)建設規模(mo)(mo)為25×104m3/d,二期(qi)工(gong)(gong)程(cheng)建設規模(mo)(mo)為12.5×104m3/d,現有(you)總(zong)處理(li)規模(mo)(mo)37.5×104m3/d。原(yuan)出水(shui)水(shui)質(zhi)執行(xing)《城鎮污水(shui)處理(li)廠(chang)污染物排放標(biao)準》(GB18918-2002)的一級B標(biao)準,其(qi)中一期(qi)工(gong)(gong)程(cheng)2008年10月(yue)建成投入(ru)運行(xing),2012年11月(yue)開始升級改(gai)造,2013年8月(yue)出水(shui)水(shui)質(zhi)穩定(ding)達到一級A標(biao)準。

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2    工(gong)程(cheng)概況及改造路線

改造前一期工程工藝流(liu)程見圖(tu)1。

圖1    升級改造(zao)工程(cheng)工藝流程(cheng)

原工程(cheng)存(cun)在的(de)問題:(1)原細格柵間隙(xi)較(jiao)(jiao)大,生(sheng)化(hua)(hua)池(chi)浮渣(zha)較(jiao)(jiao)多;(2)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)SS較(jiao)(jiao)高(gao);(3)厭氧、缺(que)氧段HRT嚴重不足;(4)一(yi)期(qi)(qi)(qi)工程(cheng)接受一(yi)期(qi)(qi)(qi)和二(er)期(qi)(qi)(qi)工程(cheng)全部的(de)生(sheng)產廢水(shui)(shui)(shui)(shui),因此出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP和NO3-N較(jiao)(jiao)高(gao)。在確保出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)總(zong)氮(dan)達到一(yi)級B標準的(de)前提下,生(sheng)物(wu)除(chu)磷(lin)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)TP在2mg/L以上,只能靠(kao)化(hua)(hua)學(xue)除(chu)磷(lin)來彌補。

本次升級(ji)改(gai)造(zao)的技(ji)術路線:

(1)升級改(gai)造工程(cheng)(cheng)盡可能(neng)發揮(hui)現(xian)有(you)構筑物的處理能(neng)力,減少土建施工工程(cheng)(cheng)量,縮短工期,降低對水廠正常生產(chan)運行的影響(xiang)。

(2)脫氮:a.缺氧(yang)段引進(jin)MBBR技術;b.通過延(yan)長(chang)缺氧(yang)HRT,進(jin)一(yi)步強化(hua)反硝化(hua);c.強化(hua)二(er)沉池(chi)反硝化(hua)作用(yong)。

(3)除磷(lin):a.厭氧(yang)段引(yin)入MBBR技術(shu);b.減少系統碳源流失(shi);c.合理分(fen)配和深度挖掘可利(li)用碳源;d.創造PAOs(聚磷(lin)菌)厭氧(yang)釋磷(lin)環境。

3    工(gong)程改造(zao)內容

3.1    新增預(yu)處理(li)和深(shen)度處理(li)措施

(1)在初沉池后增加(jia)4臺3.5mm孔徑的回轉式網板(ban)超細格柵;

(2)深度處理增加5組(zu)濾(lv)布濾(lv)池,單個設備日處理量50000m3。

3.2    初沉池改造(zao)挖掘利用碳源

對初(chu)沉池(chi)排泥系統進行改(gai)造,使(shi)初(chu)沉池(chi)運行個(ge)數(shu)從設(she)計的每(mei)組6個(ge)減(jian)少為每(mei)組3個(ge),定期分時(shi)排泥,在保證(zheng)泥砂等大顆粒(li)沉淀(dian)的前(qian)提(ti)(ti)下盡可(ke)能減(jian)少碳源(yuan)在初(chu)沉池(chi)的流失(shi)。同時(shi)建造初(chu)沉池(chi)底泥利用設(she)施(shi),為厭氧段釋磷提(ti)(ti)供了更(geng)多的碳源(yuan)。

3.3    厭(yan)氧、缺氧區改造(zao)及(ji)引(yin)入MBBR技術

圖2    一(yi)期生化池改造

(1) 對來水的碳源進行(xing)合理(li)的分(fen)配利用(yong)

在(zai)厭氧環境(jing)中,PAOs只(zhi)能利用污(wu)(wu)水(shui)中易降解物質,或(huo)經過(guo)水(shui)解發酵(jiao)后產生(sheng)的(de)(de)VFA。釋磷速率與進(jin)水(shui)中易降解碳源(yuan),尤其是(shi)VFA的(de)(de)數量(liang)密(mi)切相關。反(fan)硝(xiao)化菌對碳源(yuan)的(de)(de)攝取種類比(bi)較廣(guang)譜(pu),對VFA的(de)(de)爭(zheng)奪能力大大強于PAOs。倒(dao)置(zhi)A2/O工藝造成來水(shui)中VFA在(zai)缺氧段(duan)被反(fan)硝(xiao)化菌大量(liang)消(xiao)耗(hao)。將(jiang)污(wu)(wu)水(shui)廠運行模式(shi)從倒(dao)置(zhi)A2/O改為(wei)正置(zhi)A2/O,來水(shui)全部進(jin)入厭氧段(duan),使水(shui)中的(de)(de)碳源(yuan)優先用于厭氧段(duan)PAOs釋磷反(fan)應。

從(cong)(cong)好(hao)氧段劃(hua)分出(chu)1.6hHRT的(de)(de)區域將缺(que)氧段HRT從(cong)(cong)原來的(de)(de)2h延長(chang)為3.6h;好(hao)氧HRT從(cong)(cong)8h減少(shao)為6.4h。延長(chang)了缺(que)氧HRT,充分利用系(xi)統內(nei)碳(tan)源強化(hua)反硝(xiao)化(hua)效果。系(xi)統新增缺(que)氧雙曲攪(jiao)拌器(qi)20臺(tai),φ2500,N=5.5kW。

(2) 投加填料強化脫氮除(chu)磷

本工程為國(guo)內(nei)(nei)首例MBBR(Moving BedBio-film Reactor)工藝在(zai)城鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠生物池厭(yan)氧(yang)、缺(que)氧(yang)段大規模(mo)應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)工程實例。在(zai)國(guo)外的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理行業雖有多年的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)經驗,但國(guo)外普遍(bian)規模(mo)較小(xiao),無同等規模(mo)和池型(xing)(xing)的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理案例可供參考。厭(yan)氧(yang)、缺(que)氧(yang)MBBR技(ji)術(shu)未大規模(mo)推(tui)廣的(de)(de)(de)主要難(nan)(nan)點是實現填料(liao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)化狀態困難(nan)(nan),通過(guo)水(shui)(shui)力模(mo)型(xing)(xing)模(mo)擬計算(suan),不同密度(du)填料(liao)的(de)(de)(de)組合、攪拌機功(gong)率(lv)位置的(de)(de)(de)選擇、分(fen)層能(neng)量(liang)流(liu)(liu)場控制等措施(shi)解決了(le)多項難(nan)(nan)題,實現了(le)池內(nei)(nei)良(liang)好的(de)(de)(de)流(liu)(liu)化狀態。在(zai)厭(yan)氧(yang)、缺(que)氧(yang)段都利用(yong)(yong)現有池型(xing)(xing),采用(yong)(yong)無終點循(xun)環模(mo)式,無需(xu)復雜(za)的(de)(de)(de)填料(liao)回流(liu)(liu)設施(shi)。

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3.4     強(qiang)化(hua)二沉池反硝化(hua)作用

通過(guo)實際運行(xing)數據比(bi)較表明,終(zhong)沉(chen)(chen)池(chi)泥(ni)(ni)(ni)位較高的(de)(de)情況下(xia)(xia),底部(bu)泥(ni)(ni)(ni)層反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)反(fan)應(ying)明顯。本(ben)工程生化(hua)(hua)池(chi)出(chu)水NO3-N濃度(du)(du)基(ji)本(ben)在(zai)13mg/L以下(xia)(xia),此(ci)(ci)(ci)時(shi)利用(yong)(yong)二沉(chen)(chen)池(chi)僅僅底部(bu)泥(ni)(ni)(ni)層產(chan)生的(de)(de)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)氣量較少,只會有零星氣泡產(chan)生,污泥(ni)(ni)(ni)上浮量也在(zai)可接受(shou)范(fan)圍之內,且后(hou)續有濾布濾池(chi)單元進(jin)行(xing)深(shen)度(du)(du)處理,因此(ci)(ci)(ci)無(wu)總出(chu)水SS超標的(de)(de)風險。一期二沉(chen)(chen)池(chi)深(shen)4.5m,當(dang)泥(ni)(ni)(ni)位接近1.5m的(de)(de)情況下(xia)(xia)外回(hui)流中的(de)(de)NO3-N濃度(du)(du)可比(bi)出(chu)水降(jiang)(jiang)低(di)了(le)5~10mg/L。這大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)(jiang)低(di)了(le)外回(hui)流污泥(ni)(ni)(ni)中硝(xiao)酸鹽對厭氧段釋磷的(de)(de)影(ying)響(xiang),因此(ci)(ci)(ci)維(wei)持(chi)二沉(chen)(chen)池(chi)泥(ni)(ni)(ni)位在(zai)1.5m左右(you)有利于系(xi)統生物除磷(終(zhong)沉(chen)(chen)池(chi)泥(ni)(ni)(ni)位不宜(yi)太高,容(rong)易發生跑泥(ni)(ni)(ni)現(xian)象)。此(ci)(ci)(ci)外好氧池(chi)末端(duan)DO需控(kong)制在(zai)1.5mg/L左右(you)(改造前控(kong)制在(zai)2~4mg/L),DO太低(di)會導致出(chu)水NH3-N超標,DO濃度(du)(du)太高影(ying)響(xiang)終(zhong)沉(chen)(chen)池(chi)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)效果,導致外回(hui)流NO3-N濃度(du)(du)升高。同時(shi)出(chu)水DO的(de)(de)控(kong)制大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)(jiang)低(di)了(le)系(xi)統的(de)(de)曝(pu)氣量,起到了(le)節能(neng)降(jiang)(jiang)耗的(de)(de)作用(yong)(yong)。

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一期主要污染物沿程濃度變化

表(biao)2     一期工程改造前后進出水(shui)水(shui)質對比(bi)

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5    工(gong)程(cheng)總結

(1)本(ben)次升級改造工(gong)程(cheng)通(tong)過工(gong)藝調整和(he)工(gong)程(cheng)措(cuo)施對(dui)原水中的(de)碳(tan)源進行充分的(de)保(bao)護和(he)利用(yong),避免NO3-N對(dui)厭氧釋(shi)磷(lin)環境的(de)破(po)壞(huai),最大限度地(di)利用(yong)生(sheng)物除磷(lin),同時兼顧節能降耗,現出水穩(wen)定達到一級A標準。較改造前每年節省(sheng)化學(xue)除磷(lin)藥(yao)劑費(fei)900萬(wan)(wan)元,污泥處(chu)置費(fei)150萬(wan)(wan)元,噸水電(dian)費(fei)僅增加0.011元。

(2)通過(guo)增加超細格柵降低(di)生物(wu)池(chi)浮渣量(liang),出水SS經過(guo)濾布濾池(chi)處理得(de)到(dao)大(da)大(da)降低(di),出水可穩定在(zai)7mg/L以下,低(di)濃度SS也保(bao)證了出水TP維持在(zai)較(jiao)低(di)水平(ping)。

(3)該(gai)工程(cheng)系厭氧(yang)、缺氧(yang)段MBBR技術在國內城鎮污水(shui)處理廠(chang)的(de)首次大規模應用(yong)。該(gai)技術無(wu)需增(zeng)加占地,為污水(shui)廠(chang)提標改(gai)造提供了(le)全新的(de)思(si)路(lu)。



廣西康(kang)津水處理(li)設(she)備有限公司

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