最適合污水處理廠提標改造的Pegasus工藝(脫氮除磷)
時間:2017-11-01 14:31
來源:中國環(huán)境投資聯(lián)盟
針對污水處理廠的提標改造,PEGASUS工藝是滿足節(jié)省占地、性能穩(wěn)定、節(jié)能高效、易于升級改造等需求的最好解決方案。
污水處理廠提標改造主要是提高污水排放標準,對污水中的COD、氨氮、總氮、總磷等等的排放指標提高。要達到這些要求,就要對污水處理設施進行重新設計、盡量少改動,提高污水處理能力,使出水達到標準的要求。
提標改造市場空間巨大
經過十多年的高速建設,截止2016年9月底,全國累計建成污水處理廠3976座,污水處理能力達1.7億立方米/日。隨著水污染控制工作 的不斷深入和城鎮(zhèn)化進程的加速,我國城鎮(zhèn)污水處理設施建設還將處于高速發(fā)展期,但是,基本建設的完成并不意味著發(fā)展停滯,已建設施的提升改造將是一項長期的任務。通過不斷提升改造,新技術、新材料和新設備得以應用,城鎮(zhèn)污水處理 設施更加高效地滿足人類社會發(fā)展要求。中國人民大學環(huán)境學院副院長王洪臣表示在大規(guī)模設施建設即將完畢、已建設施改造即將全面展開之際,系統(tǒng)梳理我國城鎮(zhèn)污水處理未來發(fā)展方向和技術需求,是一個有著重要現(xiàn)實意義的課題。
自2015年“水十條”及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(征求意見稿)的發(fā)布,對污水處理設施實行一級A標準提出了時間要求,這意味著污水廠升級改造成為大勢,要求及標準的提高,對污水處理領域是挑戰(zhàn)亦是機遇。
“水十條”提出要因地制宜的對現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理設施進行改造;2015年時隔13年修訂的《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準》,新增了水污染物基本控制項目、對污泥處理處置提出了新要求,對污水處理廠要求限期先后實行一級A標。在新要求、高標準之下,污水處理廠提標改造成為必然,也將迎來提標改造的高峰。
提標改造存在的問題與困難
污水處理廠提標改造是一個綜合性極強的系統(tǒng)工程,涉及的學科多,相關部門多,其中任何一個環(huán)節(jié)不合理都會給工程改造帶來影響和造成不同程度的損失。
(一) 建設用地制約
隨著城市發(fā)展的不斷擴張,污水處理廠廠址從最初的城市邊緣逐漸向城市中心靠攏,周邊被民用、商用等各種建筑包圍,很難再有有效的土地供應。近年來,污水、污泥、除臭等處理要求不斷提高,用地已是十分緊張,在這種情況下,污水廠管理企業(yè)多被要求在原廠址范圍內進行擴建、提標等建設任務,這無疑給設計、施工、運營帶來了相當的壓力和難度。
(二) 建設、運營資金的增加
污水處理廠的提標改造,不是多凈化幾遍的問題,而是整個凈化工藝都要發(fā)生變化,這需要大量的資金。有位從事多年污水處理行業(yè)的著名人士給出了一個計算模型,一個污水處理廠從一級B排放標準到一級A排放標準的追加投資,等于該處理廠原始投資成本的50%-70%。以一座平均處理能力為4萬立方米/日的污水處理廠為例,一級B污水處理廠基礎建設投資約為6000-8000萬元,其升至一級A的追加資本為3000-5600萬元。
合適的提標改造工藝應該具備什么特點?
污水處理廠提標改造,直接關系到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的方便與否等關鍵問題。因此,在進行污水處理廠提標改造時,必須做好方案的比較,以確定最佳方案。
選擇主要原則首先應采用能夠保證處理要求和處理效果的技術合理、成熟可靠的處理工藝。同時可結合處理廠所在城市的具體情況和工程性質,積極穩(wěn)妥的采用污水處理新技術和新工藝,對在國內首次選用的新工藝、新技術、必須經過中試或生產性實驗,提供可靠的改造參數后方可采用。
因此根據提標改造的要求和面臨的困難,合適的提標改造工藝應該具備工程造價低、省能耗、省運行費及占地少、運行管理簡單、控制環(huán)節(jié)少、易于操作等特點,能夠因地制宜,結合處理廠所在地區(qū)特點,污水處理可分期、分級實施。
采用包埋固定化技術的PEGASUS工藝
提標改造不僅是去除 BOD/COD,對氮、磷的處理要求在提高,采用包埋固定化技術的PEGASUS工藝不僅適用于新建廠的污水深度處理工藝的采用 更適合對現(xiàn)有污水處理廠的升級改造。
PEGASUS工藝是滿足節(jié)省占地、性能穩(wěn)定、節(jié)能高效、易于升級改造等需求的最好解決方案。
包埋固定微生物技術通過物理或化學方法將優(yōu)勢微生物種群加以固定 ,微生物在單位空間呈高密度狀態(tài),具有高處理負荷、 剩余污泥少 、 穩(wěn)定性高、 操作方便等特點。
PEGASUS工藝與傳統(tǒng)附著性填料工藝性能對比
通過試驗對比可以發(fā)現(xiàn)PEGASUS工藝硝化速度快,投加量少,受水溫影響小,在低水溫條件下,硝化性能也穩(wěn)定,受進水BOD濃度影響小,抗BOD負荷沖擊力強的特點。
通過對比試驗表明,PEGASUS工藝馴化時間短,建成后性能起動快
上面一組圖片來自日本“西浦污水處理廠”的提標改造案例,該水廠處理量為70000m3/d。該水廠需要對傳統(tǒng)活性污泥法進行升級改造,沒有擴大池容的余地,排入東京灣,對N,P有嚴格的排放限制。在場地受到限制的條件下,把 “傳統(tǒng)活性污泥法”改建成 “PEGASUS 工藝”,提高了T-N 除去率,由30~50% 提升到了75%以上,出水濃度<10mg/L。
PEGASUS 工藝”在日本的垃圾滲濾液處理中也有應用,目前正在開展在中國處理垃圾滲濾液的試驗,用傳統(tǒng)處理工藝一半的時間就可以實現(xiàn)硝化。
總結“PEGASUS工藝”的優(yōu)點
節(jié)省占地
與傳統(tǒng)活性污泥法的占地面積相同(對原有的傳統(tǒng)活性污泥法進行升級改造時,不需要擴大池的容積)
性能穩(wěn)定
即使在低水溫條件下,硝化性能也穩(wěn)定。抗阻礙硝化性能的能力強(例如:高 BOD負荷等)。
馴化時間短
項目建成后,性能起動快。
最突出的優(yōu)點是適合于對傳統(tǒng)活性污泥法進行升級改造
“PEGASUS工藝”在三寶污水處理廠的應用
目前“PEGASUS工藝”在日本已經15個城鎮(zhèn)污水處理廠,20個工業(yè)廢水處理廠,3個垃圾滲濾液的應用案例。
三寶污水處理廠水量為12萬m3/d,工藝為3段階段進水型PEGASUS工藝,位于大阪市區(qū),出水排向大阪灣,對N,P的排放有限制。該設施采用了雙面型格柵、節(jié)能型雙攪拌機、微孔曝氣裝置、載體分離格柵等一系列節(jié)能型環(huán)保設備,可以稱之為節(jié)能型PEGASUS工藝。