氮磷大掃除
圖1 Leopold elimi-NITE反硝化濾池
氮和磷目前已成為我國(guó)眾多江河湖海的最主要污染源。在工業(yè)與生活污水處理中，一般采用生物處理方法，但很難使TN和TP等指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，采用Leopold濾池進(jìn)行深度處理，將可以實(shí)現(xiàn)該三項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)達(dá)標(biāo)。
隨著生產(chǎn)生活排放的污染物不斷進(jìn)入水體，國(guó)家在“十一五”期間圍繞“控源減排”的目標(biāo)，將化學(xué)需氧量（COD）作為約束性指標(biāo)，并基本完成了削減10%的預(yù)期目標(biāo)。但對(duì)于氮磷的控制則有惡化的趨勢(shì)。氮磷已成為目前首要的污染因子，是導(dǎo)致我國(guó)眾多江河湖海產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題的主要原因。在眾多污染源中，城鎮(zhèn)生活污染由于排放量的不斷增加、處理效率低，成為了其中最主要的污染源。以淮海流域?yàn)槔�，城�?zhèn)生活氨氮排放量占工業(yè)與生活排放總量的75%以上。
《GB 18918-2002l 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)氮磷最高允許排放濃度（日均值）均有所規(guī)定，如表1所示。相比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而言，北京、天津等地方標(biāo)準(zhǔn)要求更高。江蘇省將太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)升至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。“十二五”期間，污水處理的提標(biāo)改造將成為重中之重，對(duì)氮磷的控制將會(huì)全面展開(kāi)，污染控制指標(biāo)體系不僅單獨(dú)設(shè)立富營(yíng)養(yǎng)化水質(zhì)考核指標(biāo)，并設(shè)置總量控制指標(biāo)。
圖2 出水主要水質(zhì)指標(biāo)
通常，污水處理提標(biāo)改造過(guò)程中，TN和NH4-N可通過(guò)強(qiáng)化生物處理進(jìn)行去除，TP可以過(guò)強(qiáng)化生物處理或化學(xué)除磷加過(guò)濾等措施去除。但通常僅運(yùn)用生物處理很難使TN和TP等指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。如污水在生物處理后，出水SS、TP和TN指標(biāo)不穩(wěn)定或未達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)Leopold濾池進(jìn)行深度處理實(shí)現(xiàn)該三項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)達(dá)標(biāo)。
Leopold濾池組成及運(yùn)行
Leopold濾池是一種后置式的反硝化濾池，從根本上講是一種重力下向流式深床砂濾池。濾料選用硬質(zhì)粗石英砂，除了本身具備的懸浮物過(guò)濾功能，還可以通過(guò)在進(jìn)水總渠前投加碳源，促使反硝化細(xì)菌在濾料上生長(zhǎng)，將污水中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)馀欧胖链髿�，達(dá)到脫氮目的。濾池的具體組成參見(jiàn)圖1。
elimi-NITE反硝化濾池的運(yùn)行過(guò)程可分為以下三個(gè)步驟：
正常過(guò)濾階段：投加碳源的污水經(jīng)進(jìn)水渠進(jìn)入濾池系統(tǒng)，且被均勻分配到各濾池單元。污水流過(guò)石英砂濾料層、礫石承托層、雙層濾磚之后，匯集到旁側(cè)的出水槽，最后通過(guò)出水管的閥門(mén)流入到清水池。
氮?dú)忉尫烹A段：反硝化過(guò)程產(chǎn)生的氮?dú)夥e聚在濾料內(nèi)，導(dǎo)致過(guò)濾的水頭損失增加。這可以通過(guò)周期性氮?dú)忉尫沤鉀Q，即通過(guò)幾分鐘反沖洗釋放氮?dú)�。通常氮�(dú)忉尫砰g隔4~8h，主要取決于氮的負(fù)荷。
反沖洗階段：當(dāng)濾池運(yùn)行達(dá)到一定時(shí)間或?yàn)V池水頭損失達(dá)到設(shè)定限值后，濾池將啟動(dòng)反沖洗過(guò)程。反沖洗采用高強(qiáng)度的氣水聯(lián)合沖洗，通過(guò)濾磚均勻分配后，自濾池底部向上去除濾料截留的懸浮物和老化生物膜。反沖洗廢水進(jìn)入污水池。
圖3 采用氣水聯(lián)合反沖洗清洗濾料，反沖洗水總量低至處理量的2%
反硝化系統(tǒng)性能優(yōu)化
Leopold公司成立于1924，一直致力于水和污水處理解決方案，并成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。其發(fā)展從最初的普通快濾池到最新一代的Universal S型濾磚，Leopold對(duì)其設(shè)備控制方式、運(yùn)行設(shè)計(jì)等一直進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
Leopold的濾磚也在不斷發(fā)展過(guò)程中，濾磚內(nèi)部有諸如空氣導(dǎo)流板及回水槽等設(shè)計(jì)，保證整個(gè)濾池內(nèi)部的布?xì)獠妓牟痪鶆蛐孕∮?%。底層配水系統(tǒng)檢修較困難，Leopold濾磚材質(zhì)采用高密度聚乙烯，有較高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防腐蝕特性。
elimi-NITE反硝化濾池安裝弧形進(jìn)水堰，運(yùn)行采用恒液位控制，保證進(jìn)水分配至各個(gè)濾池單元時(shí)，盡量避免增加溶解氧濃度。
如果碳源投加量不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致反硝化不徹底或出水BOD上升，Leopold濾池通過(guò)前后反饋精確控制碳源投加量。前饋控制即檢測(cè)進(jìn)水流量、硝態(tài)氮濃度、溶解氧濃度，計(jì)算碳源投加量；后饋控制即檢測(cè)出水硝態(tài)氮濃度，修正碳源投加量。綜合前后反饋計(jì)算，通常碳源投加量不超過(guò)理論計(jì)算量的110%。
通過(guò)不斷的功能優(yōu)化，相對(duì)于其他過(guò)濾或反硝化設(shè)備，Leopold具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：
elimi-NITE濾池采用均質(zhì)石英砂作為濾料，相對(duì)其他過(guò)濾介質(zhì)不易堵塞，反沖洗的間隔較長(zhǎng)，省去頻繁維護(hù)；且濾池具有反硝化和過(guò)濾的雙重功能，能同時(shí)去除TP、TN和SS。
圖4 合理化設(shè)計(jì)使濾池達(dá)到最佳性能，同時(shí)降低了投資、安裝等費(fèi)用
elimi-NITE濾池采用周期性的高強(qiáng)度氣水聯(lián)合反沖洗。反洗過(guò)程中由于沒(méi)有必要使濾床完全流化，反沖洗水和氣的流速可以分別設(shè)定為15m/h和91m/h，反洗水量?jī)H為處理量2%。相對(duì)連續(xù)洗砂而言，節(jié)省了大量反沖洗空氣和水，且免去連續(xù)洗砂所需考慮的洗砂速度與保留足夠生物量的平衡，以及跑砂問(wèn)題。
elimi-NITE濾池采用Leopold Universal S型濾磚，其采用雙層布水方式，相對(duì)其他濾磚，具有更好的配氣配水性能。濾池的池型設(shè)計(jì)多種多樣且在寬度上沒(méi)有過(guò)多限制，完全可以按照現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，Leopold更不乏對(duì)原有濾池進(jìn)行改造的項(xiàng)目。
案例分析
位于美國(guó)北卡羅來(lái)納州Smithfield的污水處理廠面對(duì)水質(zhì)水量的變化，采取了好氧、缺氧等生物處理措施，但仍不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，出水硝態(tài)氮濃度停留在6~8mg/L。2003年，該廠安裝了elimi-NITE反硝化濾池，其對(duì)出水總氮達(dá)標(biāo)起了關(guān)鍵作用。安裝后，出水總氮濃度降至1.96mg/L，硝態(tài)氮和BOD等去除情況如表2及圖2所示。
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，濾池的運(yùn)行參數(shù)不斷進(jìn)行優(yōu)化。在未啟動(dòng)反硝化時(shí)，反沖洗的時(shí)間間隔可以達(dá)到250h；反硝化啟動(dòng)后，反沖洗時(shí)間間隔為48~60h。氮?dú)忉尫诺臅r(shí)間約持續(xù)1min。該廠使用甲醇作為碳源，其使用量受硝態(tài)氮濃度、溫度、進(jìn)水DO濃度等影響，也不斷進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
小結(jié)
污水處理的要求將會(huì)不斷提升，尤其是富營(yíng)養(yǎng)類(lèi)指標(biāo)。elimi-NITE濾池針對(duì)二級(jí)處理后TN、TP等仍未達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的出水可提供有效的解決方案。其解決方案基于豐富的經(jīng)驗(yàn)、高效的設(shè)備，進(jìn)行合理的濾池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、處理工藝優(yōu)化，從而為用戶節(jié)約投資運(yùn)行成本。
2015年污水深度處理中的Leopold濾池應(yīng)用研討會(huì)（上海）
主辦單位：《中國(guó)給水排水》雜志社 Xylem賽萊默公司
支持媒體：中國(guó)水業(yè)網(wǎng)（ kategosenaylor.com ）
《中國(guó)給水排水》雜志網(wǎng)站
尊敬的 ______ 先生/女士：
您好！
我們誠(chéng)邀您參加“污水深度處理中的Leopold 濾池應(yīng)用—全國(guó)研討會(huì)”上海
站。這是Xylem賽萊默公司針對(duì)市政及工業(yè)污水中的先進(jìn)過(guò)濾工藝，在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展的系列高規(guī)格行業(yè)技術(shù)研討會(huì)的第二站。此次恰逢2015 IE expo 環(huán)博會(huì)同期召開(kāi)，我們熱忱歡迎您在參觀環(huán)博會(huì)之余能蒞臨我們的研討會(huì)，了解關(guān)于濾池技術(shù)和應(yīng)用的前沿新知，分享經(jīng)驗(yàn)和心得，共襄盛舉。
會(huì)議內(nèi)容：污水處理中的濾池應(yīng)用、最新項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享、
濾池技術(shù)新趨勢(shì)、污水處理中的紫外應(yīng)用等。
會(huì)議時(shí)間： 2015 年5 月6 日，下午13:30 至16:50
會(huì)議地點(diǎn)：上海浦東嘉里大酒店3 樓 大宴會(huì)廳4 上海浦東花木路1388 號(hào)(與2015 環(huán)博會(huì)展館相連)
真誠(chéng)期待您的蒞臨！
Leopold 專(zhuān)為市政、工業(yè)水處理廠設(shè)計(jì)的高效濾池，設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，其卓越的配水渠布置、精選的濾池濾料、自動(dòng)優(yōu)化的控制檢測(cè)系統(tǒng)、高超的反沖洗工藝、基于龐大實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)的參數(shù)設(shè)計(jì)及擁有專(zhuān)利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的濾磚等都旨在獲得最大過(guò)濾效率和最長(zhǎng)過(guò)濾周期，確保其濾池在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)能完全確保出水品質(zhì)達(dá)到客戶標(biāo)準(zhǔn)。
基于在全球包括中國(guó)的廣泛應(yīng)用和頂尖的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，Leopold正在為國(guó)內(nèi)方興未艾的濾池改造提供最直接和有效的深度處理解決方案和配套服務(wù)。
在本次研討會(huì)上，賽萊默除了對(duì)業(yè)界知名的Leopold elimi-NITE第二代反硝化濾池系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)講解，還將向與會(huì)的專(zhuān)家和業(yè)內(nèi)人士介紹今年最新推出的Leopold Oxelia系統(tǒng) ——融合臭氧、過(guò)濾和分析儀器的臭氧增強(qiáng)生物活性過(guò)濾系統(tǒng)和多重屏障解決方案，這是業(yè)界目前最前沿的復(fù)合過(guò)濾系統(tǒng)。
同時(shí)，賽萊默旗下全球頂尖紫外系統(tǒng)品牌德國(guó)WEDECO的紫外設(shè)備在污水處理中的應(yīng)用也會(huì)作相應(yīng)的介紹。 除此之外，賽萊默更將針對(duì)在國(guó)內(nèi)的一些典型應(yīng)用，邀請(qǐng)相關(guān)設(shè)計(jì)院的專(zhuān)家進(jìn)行深度講評(píng)和經(jīng)驗(yàn)分享，以令所有聽(tīng)眾不虛此行并推動(dòng)國(guó)內(nèi)深度污水處理應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步提升。
備注： 本次研討會(huì)僅限市政和城建設(shè)計(jì)單位，大型工程公司，水務(wù)集團(tuán)，污水處理廠等單位工程技術(shù)人員和企業(yè)負(fù)責(zé)人。須提前注冊(cè)方可參加，備有禮品和資料。
中國(guó)給水排水2015年污水深度處理中的Leopold濾池應(yīng)用全國(guó)研討會(huì) （上海）日程
（5月6日）
11:30—12:00
會(huì)議簽到 3樓大宴會(huì)廳4
12:00—13:00
會(huì)議用餐 3樓大宴會(huì)廳5
會(huì)議議程
13:30—13:35
開(kāi)幕致辭 《中國(guó)給水排水》副主編
13:35—13:45
賽萊默公司簡(jiǎn)介 賽萊默 全國(guó)銷(xiāo)售經(jīng)理 張宗安
13:45—14:10
題目: 城市污水處理廠深度處理提標(biāo)改造典型問(wèn)題解決方案分析
演講人：上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院 沈昌明 博士 /高工
14:10—14:35
題目：上海國(guó)際旅游度假區(qū)綜合水處理廠工程設(shè)計(jì)案例分享
演講人：上海城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院 周傳庭 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/高工
14:35—14:45 茶歇
14:45—15:25
污水處理中的Leopold濾池應(yīng)用 賽萊默 高級(jí)應(yīng)用工程師 雷振
15:25—16:05
污水處理中的Wedeco紫外應(yīng)用 賽萊默 高級(jí)應(yīng)用工程師 馬彤
16:05—16:35
Oxelia™ 臭氧強(qiáng)化生物濾池系統(tǒng) 賽萊默 水處理市場(chǎng)經(jīng)理 林劍
16:35—16:50
自由提問(wèn)/技術(shù)交流
中國(guó)給水排水雜志 王領(lǐng)全 孫磊
地址：天津市和平區(qū)新興路52號(hào)都市花園大廈21層 郵編：300070
聯(lián)系電話：022-27835639 27835592 13752275003 傳真：022-27835592
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2015污水深度處理中的Leopold濾池應(yīng)用研討會(huì)
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