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《中國(guó)給水排水》2024年水環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展大會(huì)暨 上海水業(yè)嘉年華
 
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設(shè)計(jì)案例 | 城市污水廠一級(jí)A提標(biāo)改造如何進(jìn)行工藝選擇和設(shè)計(jì) 隨著城市水環(huán)境綜合治理的需求,污水廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)全面推行,而提標(biāo)改造工程的工藝的合理選擇將直接關(guān)系到工程投資和運(yùn)行成本,并影響污水廠

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-06-19  來(lái)源:凈水技術(shù)  瀏覽次數(shù):130
核心提示:設(shè)計(jì)案例 | 城市污水廠一級(jí)A提標(biāo)改造如何進(jìn)行工藝選擇和設(shè)計(jì) 隨著城市水環(huán)境綜合治理的需求,污水廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)全面推行,而提標(biāo)改造工程的工藝的合理選擇將直接關(guān)系到工程投資和運(yùn)行成本,并影響污水廠高效低耗、安全穩(wěn)定運(yùn)行。 那么如何合理地進(jìn)行工藝選擇?設(shè)備工藝如何設(shè)計(jì)改造?
中國(guó)給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)(第十五屆)邀請(qǐng)函 (同期召開(kāi)固廢滲濾液大會(huì)、工業(yè)污泥大會(huì)、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會(huì))

中國(guó)給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)(第十五屆)邀請(qǐng)函 (同期召開(kāi)固廢滲濾液大會(huì)、工業(yè)污泥大會(huì)、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會(huì))
  

 

設(shè)計(jì)案例 城市污水廠一級(jí)A提標(biāo)改造如何進(jìn)行工藝選擇和設(shè)計(jì)

 

隨著城市水環(huán)境綜合治理的需求,污水廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)全面推行,而提標(biāo)改造工程的工藝的合理選擇將直接關(guān)系到工程投資和運(yùn)行成本,并影響污水廠高效低耗、安全穩(wěn)定運(yùn)行。

那么如何合理地進(jìn)行工藝選擇?設(shè)備工藝如何設(shè)計(jì)改造?

南京城北污水處理廠提標(biāo)改造工程

本文從實(shí)際工程出發(fā),總結(jié)國(guó)內(nèi)污水廠一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造的工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn),討論了污水廠出水提標(biāo)至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)手段,分析了深度處理工藝主要構(gòu)筑物選型及特點(diǎn),并對(duì)污水廠未來(lái)發(fā)展方向提出了建議。

城市污水處理廠發(fā)展

城市污水處理廠的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一階段:以去除懸浮物、較大顆粒物為主的一級(jí)污水廠,處理工藝一般為沉砂池、初沉池,該類(lèi)污水廠主要建于20世紀(jì)初期,對(duì)污水中BOD5、SS的去除率分別約為30%50%,目前一級(jí)污水廠僅在特殊情況下采用或作為更高級(jí)污水廠分期建設(shè)的第一階段。

第二階段:以生物處理為主體二級(jí)污水廠,即一般在預(yù)處理的基礎(chǔ)上新增曝氣反應(yīng)池和二沉池,該類(lèi)污水廠在20世紀(jì)50年代以后得到快速發(fā)展,可去除水中可生物降解的有機(jī)物、懸浮固體以及部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(氮、磷)等,尤其是對(duì)污水中COD、BOD的去除率分別可達(dá)到80%90%

二級(jí)生物處理主要包括活性污泥法AO工藝、AAO工藝、氧化溝OD工藝以及SBR工藝等)和生物膜法(生物濾池等),目前兩者共同覆蓋了我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施主體工藝的90%以上。

第三階段:以“混凝-沉淀-過(guò)濾”深度處理工藝為代表的三級(jí)污水廠,該類(lèi)污水廠在20世紀(jì)60年代末開(kāi)始建設(shè),至90年代逐漸得到重視,主要用來(lái)進(jìn)一步去除污水中剩余的懸浮固體,氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及其它微量有機(jī)物,三級(jí)污水廠出水大大降低了污染負(fù)荷,對(duì)于控制水體富營(yíng)養(yǎng)化,改善水環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。城市污水處理廠工藝流程如圖所示。

污水處理廠的提標(biāo)改造

統(tǒng)計(jì)資料顯示,截至2016年底,我國(guó)已累計(jì)建成污水處理廠共3 552座,出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)比例約為27%。隨著水污染的防治力度的加大,部分地區(qū)制定了嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn),將排入地表水體N、P等污染物的排放限值規(guī)定進(jìn)一步接近或達(dá)到地表Ⅳ類(lèi)水體水質(zhì)。但結(jié)合我國(guó)實(shí)際發(fā)展情況,大部分地區(qū)還應(yīng)以一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)為污水處理的主要目標(biāo),因地制宜地實(shí)施污水處理廠的升級(jí)改造。

通常污水廠水質(zhì)提標(biāo)時(shí),可能存在已建生物反應(yīng)池脫氮除磷能力可能不足,二級(jí)生物處理本身較難保證出水SS、TPTN同時(shí)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。需采取強(qiáng)化二級(jí)生物處理工藝或增加深度處理工藝的方法進(jìn)行提標(biāo)改造,確保污水廠出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。例如TN,需要進(jìn)行生物反應(yīng)池改造強(qiáng)化生物脫氮,同時(shí)增加后置反硝化脫氮工藝和碳源補(bǔ)充措施等。在實(shí)際工程應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合不同地區(qū)污水處理廠運(yùn)行的實(shí)際情況、污水廠實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)分析等,因地制宜,合理地進(jìn)行工藝選擇。

淮安經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程

一級(jí)A提標(biāo)改造工藝選擇

在傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝中,污水中氮的去除通過(guò)有機(jī)物氧化、氨化、硝化和反硝化過(guò)程實(shí)現(xiàn),認(rèn)為硝化與反硝化兩個(gè)過(guò)程相對(duì)獨(dú)立。但是,在實(shí)際工程應(yīng)用中,同一反應(yīng)池中生物脫氮與生物除磷過(guò)程易受各種因素影響(包括溫度、pH、碳源、溶解氧、污泥齡、混合液或污泥回流比等),并相互制約,很難同時(shí)獲得較高的生物脫氮、生物除磷效率。因此,在污水廠提標(biāo)改造時(shí),對(duì)現(xiàn)有二級(jí)生物處理工藝脫氮除磷效率進(jìn)行分析,深入挖掘傳統(tǒng)工藝脫氮除磷能力,減少后續(xù)工藝流程長(zhǎng)度,是十分必要的。

不同工藝脫氮除磷效果

在實(shí)際工程應(yīng)用中,若要進(jìn)行生物脫氮或生物除磷,一般要求進(jìn)水BOD5/TKN4BOD5/TP17, 保證碳源充足;若要同步脫氮除磷,由于污水生物脫氮與生物除磷之間存在碳源競(jìng)爭(zhēng),所需C/N、C/P值更高。因此,碳源不足可能成為限制生物脫氮除磷效率提高的關(guān)鍵因素。隨著厭氧氨氧化、短程硝化反硝化和反硝化除磷等新型生物脫氮除磷工藝研究的應(yīng)用,污水處理過(guò)程中的碳源、能源消耗可大大減少,但上述工藝在國(guó)內(nèi)實(shí)際工程應(yīng)用的還較少。因此,現(xiàn)階段我國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)的一般原則仍然是優(yōu)先生物脫氮,強(qiáng)化生物除磷、輔助化學(xué)除磷,同時(shí)宜考慮碳源補(bǔ)充措施。

一級(jí)A提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)與改造

已建處理單元改造

1)初沉池改造

污水廠中初沉池主要用來(lái)降低懸浮固體的含量,保證后續(xù)生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行,但另一方面,初沉池對(duì)碳源也有一定比例的去除(BOD的去除率為25%~40%),造成污水廠生物反應(yīng)池進(jìn)水碳源不足問(wèn)題更加突出,影響生物脫氮除磷效率。目前,針對(duì)污水廠已建初沉池,結(jié)合具體工程條件,若需要進(jìn)行改造,一是將初沉池改為厭氧區(qū)或(預(yù))缺氧區(qū),增加生物反應(yīng)池水力停留時(shí)間;二是利用初沉池污泥發(fā)酵產(chǎn)生VFA(揮發(fā)性脂肪酸),充分利用內(nèi)部碳源,提高系統(tǒng)脫氮除磷效果。研究表明,初沉發(fā)酵池宜在進(jìn)水BOD5 /TN偏低(BOD5/TN)、SS/BOD5偏高(SS/BOD51.2)時(shí)設(shè)置,可有效提高生物系統(tǒng)的污泥活性,減少外部碳源投加量。

2)生物反應(yīng)池改造

在提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀水質(zhì)分析,按設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)已建生物反應(yīng)池池容進(jìn)行復(fù)核。通過(guò)技術(shù)改造,充分發(fā)揮二級(jí)生物處理功能,提高生物脫氮除磷效率。目前,已建生物反應(yīng)池改造常用的方法有:①調(diào)整功能分區(qū),若已建生物反應(yīng)池容積基本滿(mǎn)足要求,可通過(guò)新增土建隔墻或結(jié)合初沉池改造的方式,將原池內(nèi)各段分區(qū)進(jìn)行調(diào)整,或改為倒置AAO工藝、五段Bardenpho工藝、UCT工藝等;②MBBR工藝改造:即一般在優(yōu)先保證厭、缺氧區(qū)容積的條件下,通過(guò)好氧區(qū)投加懸浮填料富集微生物,實(shí)現(xiàn)活性污泥法與生物膜法聯(lián)用,保證二級(jí)生物處理效果,該方法比較適用于用地限制、不增加反應(yīng)池容積的老廠改造;③擴(kuò)容減量改造,通過(guò)核減已建生物反應(yīng)池處理規(guī)模,減小負(fù)荷、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,同時(shí)另外新建生物反應(yīng)池滿(mǎn)足污水處理水量要求。

增加深度處理工藝

在二級(jí)生物處理出水之后增加深度處理工藝,是保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的重要一步。根據(jù)工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)分析及主要污染物控制目標(biāo),深度處理工藝設(shè)計(jì)一般可分為4類(lèi),如圖所示。

1)如二級(jí)處理出水水質(zhì)指標(biāo)接近或可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),且達(dá)標(biāo)率較高、污水廠進(jìn)水水質(zhì)也趨于穩(wěn)定,可采用直接過(guò)濾(混凝-絮凝-過(guò)濾)或接觸過(guò)濾(混凝-過(guò)濾)工藝。

2)如二級(jí)處理出水中NH3-N、TN較低,TPSS指標(biāo)相對(duì)較高,可采用混凝-絮凝-沉淀-過(guò)濾工藝,出水經(jīng)消毒處理后,確保達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);

3)如二級(jí)處理出水水質(zhì)相對(duì)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)差距較大,NH3-NTN也 較高,可采用曝氣生物濾池強(qiáng)化脫氮,后續(xù)增加混凝-絮凝-沉淀-過(guò)濾-消毒工藝,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo);

4)如二級(jí)處理出水仍需進(jìn)行脫氮除磷,污水廠用地又十分緊張,出水標(biāo)準(zhǔn)也較高(或高于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)),則可采用MBR工藝,出水經(jīng)消毒處理后達(dá)標(biāo)排放。

污水廠提標(biāo)改造方法還包括氣浮、臭氧氧化、活性炭吸附等,由于污水廠實(shí)際情況各不相同,出水標(biāo)準(zhǔn)要求也不同,最終設(shè)計(jì)方案需通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選后確定。但工藝設(shè)計(jì)時(shí),宜優(yōu)先考慮強(qiáng)化二級(jí)生物處理脫氮除磷效率,減少后續(xù)工藝流程長(zhǎng)度,否則可能會(huì)造成工程投資增大、運(yùn)行成本增加,也不符合污水廠節(jié)能減排的要求。

污泥處理工藝改造

污水廠提標(biāo)改造由于設(shè)計(jì)規(guī)模和進(jìn)水水質(zhì)基本不變,新增污泥主要為化學(xué)除磷過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)污泥,其產(chǎn)量相對(duì)剩余污泥較小,可沿用污水廠已建污泥處理設(shè)施。但由于近年來(lái)國(guó)內(nèi)環(huán)保要求愈加嚴(yán)格,污泥處置方式也已發(fā)生轉(zhuǎn)變,因此,污水廠水質(zhì)提標(biāo)的同時(shí)還應(yīng)注重老廠現(xiàn)狀污泥處理設(shè)施的改造,并配套除臭裝置等,以滿(mǎn)足城市環(huán)境衛(wèi)生和污泥最終處置出路的要求。剩余污泥填埋等方式越來(lái)越受到限制,污泥脫水、干化后直接焚燒的處置方式具有較明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)工程實(shí)踐具有重要參考意義。

主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

1)高效沉淀池

高效沉淀池一般包括快混區(qū)、絮凝區(qū)和沉淀區(qū)三部分,通過(guò)投加化學(xué)藥劑,可有效去除CODSSTP,去除率分別可達(dá)60%、80%90%。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 503352016),高效沉淀池主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:混合時(shí)間宜為0.5~1.0 min,絮凝時(shí)間宜為8~15 min,沉淀池表面負(fù)荷宜為 10~20 m 3 · ( m 2 ·) -1 ,污泥回流比宜為3%~6%。近年來(lái),出現(xiàn)了磁粉或微砂等介質(zhì)強(qiáng)化高效沉淀池,通過(guò)投加磁粉或微砂,可提高絮體密實(shí)度,縮短沉降時(shí)間,減少化學(xué)藥劑的投加量,但工程應(yīng)用時(shí)還需重點(diǎn)關(guān)注流失磁粉或微砂對(duì)后續(xù)污泥處理處置的影響。

2)過(guò)濾工藝

目前,工程上過(guò)濾工藝的可選方案包括纖維濾布濾池、V型濾池、微過(guò)濾器、反硝化深床濾池以及曝氣生物濾池等,其中前三者一般僅有過(guò)濾功能,以去除SS為主;而反硝化深床濾池、曝氣生物濾池兼有過(guò)濾和生物脫氮功能,尤其是曝氣生物濾池,通過(guò)設(shè)計(jì)不同的池型,可對(duì)BOD5、SS、NH3-N、TN等具有較好的去除效果,工藝設(shè)計(jì)時(shí)宜將曝氣生物濾池置于化學(xué)除磷之前,保證進(jìn)水磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)充足;此外,硝化濾池還要特別注意控制進(jìn)水氨氮濃度,保證冬季硝化細(xì)菌的正常生長(zhǎng)。

曝氣生物濾池

城市污水廠未來(lái)將更加注重污水的深度處理以及再生回用,污水廠提標(biāo)改造需結(jié)合不同地區(qū)的現(xiàn)狀差異,充分研究、因地制宜,確定合理的出水標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)方案,最大發(fā)揮污水廠的工程效益。

為方便微信閱讀,對(duì)原文有所修改,原文發(fā)表在《凈水技術(shù)》2020年第4“城鎮(zhèn)給排水工程設(shè)計(jì)案例專(zhuān)欄”

 



設(shè)計(jì)案例 | 城市污水廠一級(jí)A提標(biāo)改造如何進(jìn)行工藝選擇和設(shè)計(jì)

2020-06-18 17:06 凈水技術(shù)

隨著城市水環(huán)境綜合治理的需求,污水廠一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)全面推行,而提標(biāo)改造工程的工藝的合理選擇將直接關(guān)系到工程投資和運(yùn)行成本,并影響污水廠高效低耗、安全穩(wěn)定運(yùn)行。

那么如何合理地進(jìn)行工藝選擇?設(shè)備工藝如何設(shè)計(jì)改造?

南京城北污水處理廠提標(biāo)改造工程

本文從實(shí)際工程出發(fā),總結(jié)國(guó)內(nèi)污水廠一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造的工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn),討論了污水廠出水提標(biāo)至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)手段,分析了深度處理工藝主要構(gòu)筑物選型及特點(diǎn),并對(duì)污水廠未來(lái)發(fā)展方向提出了建議。

城市污水處理廠發(fā)展

城市污水處理廠的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一階段:以去除懸浮物、較大顆粒物為主的一級(jí)污水廠,處理工藝一般為沉砂池、初沉池,該類(lèi)污水廠主要建于20世紀(jì)初期,對(duì)污水中BOD5、SS的去除率分別約為30%與50%,目前一級(jí)污水廠僅在特殊情況下采用或作為更高級(jí)污水廠分期建設(shè)的第一階段。

第二階段:以生物處理為主體二級(jí)污水廠,即一般在預(yù)處理的基礎(chǔ)上新增曝氣反應(yīng)池和二沉池,該類(lèi)污水廠在20世紀(jì)50年代以后得到快速發(fā)展,可去除水中可生物降解的有機(jī)物、懸浮固體以及部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(氮、磷)等,尤其是對(duì)污水中COD、BOD的去除率分別可達(dá)到80%與90%。

二級(jí)生物處理主要包括活性污泥法(AO工藝、AAO工藝、氧化溝OD工藝以及SBR工藝等)和生物膜法(生物濾池等),目前兩者共同覆蓋了我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施主體工藝的90%以上。

第三階段:以“混凝-沉淀-過(guò)濾”深度處理工藝為代表的三級(jí)污水廠,該類(lèi)污水廠在20世紀(jì)60年代末開(kāi)始建設(shè),至90年代逐漸得到重視,主要用來(lái)進(jìn)一步去除污水中剩余的懸浮固體,氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及其它微量有機(jī)物,三級(jí)污水廠出水大大降低了污染負(fù)荷,對(duì)于控制水體富營(yíng)養(yǎng)化,改善水環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。城市污水處理廠工藝流程如圖所示。

污水處理廠的提標(biāo)改造

統(tǒng)計(jì)資料顯示,截至2016年底,我國(guó)已累計(jì)建成污水處理廠共3 552座,出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)比例約為27%。隨著水污染的防治力度的加大,部分地區(qū)制定了嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn),將排入地表水體N、P等污染物的排放限值規(guī)定進(jìn)一步接近或達(dá)到地表Ⅳ類(lèi)水體水質(zhì)。但結(jié)合我國(guó)實(shí)際發(fā)展情況,大部分地區(qū)還應(yīng)以一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)為污水處理的主要目標(biāo),因地制宜地實(shí)施污水處理廠的升級(jí)改造。

通常污水廠水質(zhì)提標(biāo)時(shí),可能存在已建生物反應(yīng)池脫氮除磷能力可能不足,二級(jí)生物處理本身較難保證出水SS、TP及TN同時(shí)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。需采取強(qiáng)化二級(jí)生物處理工藝或增加深度處理工藝的方法進(jìn)行提標(biāo)改造,確保污水廠出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。例如TN,需要進(jìn)行生物反應(yīng)池改造強(qiáng)化生物脫氮,同時(shí)增加后置反硝化脫氮工藝和碳源補(bǔ)充措施等。在實(shí)際工程應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合不同地區(qū)污水處理廠運(yùn)行的實(shí)際情況、污水廠實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)分析等,因地制宜,合理地進(jìn)行工藝選擇。

淮安經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程

一級(jí)A提標(biāo)改造工藝選擇

在傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝中,污水中氮的去除通過(guò)有機(jī)物氧化、氨化、硝化和反硝化過(guò)程實(shí)現(xiàn),認(rèn)為硝化與反硝化兩個(gè)過(guò)程相對(duì)獨(dú)立。但是,在實(shí)際工程應(yīng)用中,同一反應(yīng)池中生物脫氮與生物除磷過(guò)程易受各種因素影響(包括溫度、pH、碳源、溶解氧、污泥齡、混合液或污泥回流比等),并相互制約,很難同時(shí)獲得較高的生物脫氮、生物除磷效率。因此,在污水廠提標(biāo)改造時(shí),對(duì)現(xiàn)有二級(jí)生物處理工藝脫氮除磷效率進(jìn)行分析,深入挖掘傳統(tǒng)工藝脫氮除磷能力,減少后續(xù)工藝流程長(zhǎng)度,是十分必要的。

不同工藝脫氮除磷效果

在實(shí)際工程應(yīng)用中,若要進(jìn)行生物脫氮或生物除磷,一般要求進(jìn)水BOD5/TKN>4或BOD5/TP>17, 保證碳源充足;若要同步脫氮除磷,由于污水生物脫氮與生物除磷之間存在碳源競(jìng)爭(zhēng),所需C/N、C/P值更高。因此,碳源不足可能成為限制生物脫氮除磷效率提高的關(guān)鍵因素。隨著厭氧氨氧化、短程硝化反硝化和反硝化除磷等新型生物脫氮除磷工藝研究的應(yīng)用,污水處理過(guò)程中的碳源、能源消耗可大大減少,但上述工藝在國(guó)內(nèi)實(shí)際工程應(yīng)用的還較少。因此,現(xiàn)階段我國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)的一般原則仍然是優(yōu)先生物脫氮,強(qiáng)化生物除磷、輔助化學(xué)除磷,同時(shí)宜考慮碳源補(bǔ)充措施。

一級(jí)A提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)與改造

已建處理單元改造

(1)初沉池改造

污水廠中初沉池主要用來(lái)降低懸浮固體的含量,保證后續(xù)生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行,但另一方面,初沉池對(duì)碳源也有一定比例的去除(BOD的去除率為25%~40%),造成污水廠生物反應(yīng)池進(jìn)水碳源不足問(wèn)題更加突出,影響生物脫氮除磷效率。目前,針對(duì)污水廠已建初沉池,結(jié)合具體工程條件,若需要進(jìn)行改造,一是將初沉池改為厭氧區(qū)或(預(yù))缺氧區(qū),增加生物反應(yīng)池水力停留時(shí)間;二是利用初沉池污泥發(fā)酵產(chǎn)生VFA(揮發(fā)性脂肪酸),充分利用內(nèi)部碳源,提高系統(tǒng)脫氮除磷效果。研究表明,初沉發(fā)酵池宜在進(jìn)水BOD5 /TN偏低(BOD5/TN<4 )、SS/BOD5偏高(SS/BOD5>1.2)時(shí)設(shè)置,可有效提高生物系統(tǒng)的污泥活性,減少外部碳源投加量。

(2)生物反應(yīng)池改造

在提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀水質(zhì)分析,按設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)已建生物反應(yīng)池池容進(jìn)行復(fù)核。通過(guò)技術(shù)改造,充分發(fā)揮二級(jí)生物處理功能,提高生物脫氮除磷效率。目前,已建生物反應(yīng)池改造常用的方法有:①調(diào)整功能分區(qū),若已建生物反應(yīng)池容積基本滿(mǎn)足要求,可通過(guò)新增土建隔墻或結(jié)合初沉池改造的方式,將原池內(nèi)各段分區(qū)進(jìn)行調(diào)整,或改為倒置AAO工藝、五段Bardenpho工藝、UCT工藝等;②MBBR工藝改造:即一般在優(yōu)先保證厭、缺氧區(qū)容積的條件下,通過(guò)好氧區(qū)投加懸浮填料富集微生物,實(shí)現(xiàn)活性污泥法與生物膜法聯(lián)用,保證二級(jí)生物處理效果,該方法比較適用于用地限制、不增加反應(yīng)池容積的老廠改造;③擴(kuò)容減量改造,通過(guò)核減已建生物反應(yīng)池處理規(guī)模,減小負(fù)荷、延長(zhǎng)水力停留時(shí)間,同時(shí)另外新建生物反應(yīng)池滿(mǎn)足污水處理水量要求。

增加深度處理工藝

在二級(jí)生物處理出水之后增加深度處理工藝,是保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的重要一步。根據(jù)工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)分析及主要污染物控制目標(biāo),深度處理工藝設(shè)計(jì)一般可分為4類(lèi),如圖所示。

(1)如二級(jí)處理出水水質(zhì)指標(biāo)接近或可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),且達(dá)標(biāo)率較高、污水廠進(jìn)水水質(zhì)也趨于穩(wěn)定,可采用直接過(guò)濾(混凝-絮凝-過(guò)濾)或接觸過(guò)濾(混凝-過(guò)濾)工藝。

(2)如二級(jí)處理出水中NH3-N、TN較低,TP和SS指標(biāo)相對(duì)較高,可采用混凝-絮凝-沉淀-過(guò)濾工藝,出水經(jīng)消毒處理后,確保達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);

(3)如二級(jí)處理出水水質(zhì)相對(duì)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)差距較大,NH3-N和TN也 較高,可采用曝氣生物濾池強(qiáng)化脫氮,后續(xù)增加混凝-絮凝-沉淀-過(guò)濾-消毒工藝,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo);

(4)如二級(jí)處理出水仍需進(jìn)行脫氮除磷,污水廠用地又十分緊張,出水標(biāo)準(zhǔn)也較高(或高于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)),則可采用MBR工藝,出水經(jīng)消毒處理后達(dá)標(biāo)排放。

污水廠提標(biāo)改造方法還包括氣浮、臭氧氧化、活性炭吸附等,由于污水廠實(shí)際情況各不相同,出水標(biāo)準(zhǔn)要求也不同,最終設(shè)計(jì)方案需通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選后確定。但工藝設(shè)計(jì)時(shí),宜優(yōu)先考慮強(qiáng)化二級(jí)生物處理脫氮除磷效率,減少后續(xù)工藝流程長(zhǎng)度,否則可能會(huì)造成工程投資增大、運(yùn)行成本增加,也不符合污水廠節(jié)能減排的要求。

污泥處理工藝改造

污水廠提標(biāo)改造由于設(shè)計(jì)規(guī)模和進(jìn)水水質(zhì)基本不變,新增污泥主要為化學(xué)除磷過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)污泥,其產(chǎn)量相對(duì)剩余污泥較小,可沿用污水廠已建污泥處理設(shè)施。但由于近年來(lái)國(guó)內(nèi)環(huán)保要求愈加嚴(yán)格,污泥處置方式也已發(fā)生轉(zhuǎn)變,因此,污水廠水質(zhì)提標(biāo)的同時(shí)還應(yīng)注重老廠現(xiàn)狀污泥處理設(shè)施的改造,并配套除臭裝置等,以滿(mǎn)足城市環(huán)境衛(wèi)生和污泥最終處置出路的要求。剩余污泥填埋等方式越來(lái)越受到限制,污泥脫水、干化后直接焚燒的處置方式具有較明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)工程實(shí)踐具有重要參考意義。

主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

(1)高效沉淀池

高效沉淀池一般包括快混區(qū)、絮凝區(qū)和沉淀區(qū)三部分,通過(guò)投加化學(xué)藥劑,可有效去除COD、SS和TP,去除率分別可達(dá)60%、80%與90%。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50335—2016),高效沉淀池主要設(shè)計(jì)參數(shù)為:混合時(shí)間宜為0.5~1.0 min,絮凝時(shí)間宜為8~15 min,沉淀池表面負(fù)荷宜為 10~20 m 3 · ( m 2 ·h ) -1 ,污泥回流比宜為3%~6%。近年來(lái),出現(xiàn)了磁粉或微砂等介質(zhì)強(qiáng)化高效沉淀池,通過(guò)投加磁粉或微砂,可提高絮體密實(shí)度,縮短沉降時(shí)間,減少化學(xué)藥劑的投加量,但工程應(yīng)用時(shí)還需重點(diǎn)關(guān)注流失磁粉或微砂對(duì)后續(xù)污泥處理處置的影響。

(2)過(guò)濾工藝

目前,工程上過(guò)濾工藝的可選方案包括纖維濾布濾池、V型濾池、微過(guò)濾器、反硝化深床濾池以及曝氣生物濾池等,其中前三者一般僅有過(guò)濾功能,以去除SS為主;而反硝化深床濾池、曝氣生物濾池兼有過(guò)濾和生物脫氮功能,尤其是曝氣生物濾池,通過(guò)設(shè)計(jì)不同的池型,可對(duì)BOD5、SS、NH3-N、TN等具有較好的去除效果,工藝設(shè)計(jì)時(shí)宜將曝氣生物濾池置于化學(xué)除磷之前,保證進(jìn)水磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)充足;此外,硝化濾池還要特別注意控制進(jìn)水氨氮濃度,保證冬季硝化細(xì)菌的正常生長(zhǎng)。

曝氣生物濾池

城市污水廠未來(lái)將更加注重污水的深度處理以及再生回用,污水廠提標(biāo)改造需結(jié)合不同地區(qū)的現(xiàn)狀差異,充分研究、因地制宜,確定合理的出水標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)方案,最大發(fā)揮污水廠的工程效益。

為方便微信閱讀,對(duì)原文有所修改,原文發(fā)表在《凈水技術(shù)》2020年第4期“城鎮(zhèn)給排水工程設(shè)計(jì)案例專(zhuān)欄”




 
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第二屆歐洲華人生態(tài)與環(huán)境青年學(xué)者論壇-水環(huán)境專(zhuān)題 直播時(shí)間:2023年12月9日(周六)16:00—24:00 2023-12-09 16:00:00 開(kāi)始 JWPE網(wǎng)絡(luò)報(bào)告:綜述論文寫(xiě)作的一點(diǎn)體會(huì) 直播時(shí)間:2023年11月30日(星期四)19:00 2023-11-30 19:00:00 開(kāi)始
WaterInsight第9期丨強(qiáng)志民研究員:紫外線(xiàn)水消毒技術(shù) 再生水 水域生態(tài)學(xué)高端論壇(2023)熱帶亞熱帶水生態(tài)工程教育部工程研究中心技術(shù)委員會(huì)會(huì)議 直播時(shí)間:2023年11月29日(周三) 09:00—17:40 2023-11-29 09:00:00 開(kāi)始
中國(guó)給水排水直播:智慧水務(wù)與科技創(chuàng)新高峰論壇 直播時(shí)間:2023年11月25日(周六) 13:30 2023-11-25 13:30:00 開(kāi)始 中國(guó)水協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水資源與能源回收利用技術(shù)規(guī)程》宣貫會(huì)通知 中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)
2023年11月14日9:00線(xiàn)上舉行直播/JWPE網(wǎng)絡(luò)報(bào)告:提高飲用水安全性:應(yīng)對(duì)新的影響并識(shí)別重要的毒性因素 直播主題:“對(duì)癥下藥”解決工業(yè)園區(qū)污水處理難題   報(bào)告人:陳智  蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 直播時(shí)間:2023年11月2日(周四)14:00—16:00 2023-11-02 14:00:00 開(kāi)始
10月29日·上海|市政環(huán)境治理與水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展論壇 BEST第十五期|徐祖信 院士 :長(zhǎng)江水環(huán)境治理關(guān)鍵      直播時(shí)間:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 開(kāi)始
《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡(luò)報(bào)告|學(xué)術(shù)論文寫(xiě)作之我見(jiàn) 直播時(shí)間:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 開(kāi)始 污水處理廠污泥減量技術(shù)研討會(huì) 直播時(shí)間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開(kāi)始
技術(shù)沙龍 | 先進(jìn)水技術(shù)博覽(Part 12) 直播時(shí)間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開(kāi)始 直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  內(nèi)容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務(wù)產(chǎn)品介紹 2.	全球不同焚燒項(xiàng)目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項(xiàng)目及運(yùn)營(yíng)情況
中國(guó)給水排水第十四屆中國(guó)污泥千人大會(huì)參觀項(xiàng)目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程 《水工藝工程雜志》系列網(wǎng)絡(luò)報(bào)告 直播時(shí)間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛(ài)思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主
中國(guó)給水排水2024年污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級(jí)研討會(huì)(第八屆)邀請(qǐng)函暨征稿啟事  同期召開(kāi)中國(guó)給水排水2024年排水管網(wǎng)大會(huì)  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開(kāi)中國(guó)給水排水 2024年 海綿城市標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容 結(jié)合項(xiàng)目案例,詳細(xì)介紹海綿城市建設(shè)的目標(biāo)、技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn)體系,探討關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的路徑,提出我國(guó)海綿城市建設(shè)的發(fā)展方向。
報(bào)告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務(wù)技術(shù)指南》   中國(guó)給水排水直播平臺(tái): 主講人簡(jiǎn)介:  簡(jiǎn)德武,教授級(jí)高級(jí)工程師,現(xiàn)任中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院黨委委員、副院長(zhǎng),總院技術(shù)委員會(huì)副主任委員、信息技術(shù)委員會(huì)副主 第一輪通知 | 國(guó)際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術(shù)與管理會(huì)議 主辦單位:國(guó)際水協(xié),中國(guó)科學(xué)院  聯(lián)合主辦單位:《中國(guó)給水排水》雜志社 等
技術(shù)沙龍 | 先進(jìn)水技術(shù)博覽(Part 11) 直播時(shí)間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術(shù)總監(jiān)  天津萬(wàn) 中國(guó)水業(yè)院士論壇-中國(guó)給水排水直播平臺(tái)(微信公眾號(hào)cnww1985):自然—社會(huì)水循環(huán)與水安全學(xué)術(shù)研討會(huì)
WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術(shù)的機(jī)理新認(rèn)知及應(yīng)用 直播時(shí)間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開(kāi)始 直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產(chǎn)業(yè)化發(fā)展專(zhuān)題講座 直播時(shí)間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開(kāi)始
珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術(shù)推介會(huì) 直播時(shí)間:2023年7月21日(周五) 歐仁環(huán)境顛覆性技術(shù):污水廠擴(kuò)容“加速跑”(原有設(shè)施不動(dòng),污水處理規(guī)模擴(kuò)容1倍!出水水質(zhì)達(dá)地表水準(zhǔn)IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)!),推動(dòng)污水治理提質(zhì)增效。  誠(chéng)征全國(guó)各地污水廠提標(biāo)擴(kuò)容工程需求方(水務(wù)集團(tuán)、BOT公司、設(shè)
直播預(yù)告|JWPE網(wǎng)絡(luò)報(bào)告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國(guó)給水排水 直播題目: 高排放標(biāo)準(zhǔn)下污水中難降解COD的去除技術(shù)     報(bào)告人:蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理 程忠紅
WaterTalk|王凱軍:未來(lái)新水務(wù) 一起向未來(lái)  For and Beyond Water 中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)水處理與回用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)以網(wǎng)絡(luò)會(huì)議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學(xué)術(shù)報(bào) 5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術(shù)的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術(shù)推廣經(jīng)理  大綱:  高密池技術(shù)原理 不同型號(hào)高密池的差異和應(yīng)用區(qū)別 高密池與其他
BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國(guó)工程院院士高翔教授  直播時(shí)間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開(kāi)始 日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網(wǎng)山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會(huì)更亮。我市堅(jiān)持鄉(xiāng)村建設(shè)與后續(xù)管護(hù)并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián)
BEST論壇講座報(bào)告第十三期(cnwww1985):全球碳預(yù)算和未來(lái)全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn) The global carbon budget and risks of futur 國(guó)際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國(guó)際水協(xié)IWA創(chuàng)新項(xiàng)目獎(jiǎng)PIA獲獎(jiǎng)項(xiàng)目介紹分享會(huì) 直播時(shí)間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開(kāi)始
中國(guó)給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計(jì)算的威立雅智慧水務(wù)系統(tǒng)Hubgrade 直播時(shí)間:2023年3月15日 中國(guó)給水排水直播平臺(tái)會(huì)議通知 | 2023污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇(清華大學(xué)王凱軍教授團(tuán)隊(duì)等)
中國(guó)污水千人大會(huì)參觀項(xiàng)目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  ?谑形鞅捞端|(zhì)凈化中心 中國(guó)給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學(xué) 環(huán)境學(xué)院 教授 博士生導(dǎo)師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過(guò)程強(qiáng)化原理與應(yīng)用 會(huì)議時(shí)間:2023.1.7(周六)10:00—11:00
智慧水務(wù)的工程全生命周期實(shí)踐分享 直播時(shí)間:2023年1月6日 15:00-16:00 對(duì)話(huà)嘉賓:竇秋萍  華霖富水利環(huán)境技術(shù)咨詢(xún)(上海)有限公司  總經(jīng)理 主持人:李德橋   歐特克軟件(中國(guó))有限 蘇伊士 直播時(shí)間:12月30日14:00-16:00直播題目:污泥處理處置的“因地制宜和因泥制宜” 主講人:程忠紅,蘇伊士亞洲  技術(shù)推廣經(jīng)理 特邀嘉賓:劉波 中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院二院總工 教
蘇伊士 直播時(shí)間:12月27日14:00-16:00;復(fù)雜原水水質(zhì)下的飲用水解決方案    陳智,蘇伊士亞洲,技術(shù)推廣經(jīng)理,畢業(yè)于香港科技大學(xué)土木與環(huán)境工程系,熟悉市政及工業(yè)的給水及污水處理,對(duì)蘇伊士 曲久輝  中國(guó)工程院院士,美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士,發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士;清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師;中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員
基于模擬仿真的污水處理廠數(shù)字化與智慧化:現(xiàn)狀與未來(lái) 直播時(shí)間:2022年12月28日(周三)9:30—12:00 2022城鎮(zhèn)溢流污染控制高峰論壇|聚焦雨季溢流污染控制的技術(shù)應(yīng)用與推廣 中國(guó)給水排水
王愛(ài)杰 哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,國(guó)家杰青,長(zhǎng)江學(xué)者,國(guó)家 領(lǐng)軍人才:廣州大學(xué)學(xué)術(shù)講座|低碳水質(zhì)凈化技術(shù)及實(shí)踐 直播時(shí)間:2022年12月18日 9:30 國(guó)際水協(xié)會(huì)哥本哈根世界水大會(huì)成果分享系列網(wǎng)絡(luò)會(huì)議 直播時(shí)間:2022年12月15日 20:00—22:00
德國(guó)專(zhuān)場(chǎng)直播主題:2022 中國(guó)沼氣學(xué)術(shù)年會(huì)暨中德沼氣合作論壇 2022 中國(guó)沼氣學(xué)術(shù)年會(huì)暨中德沼氣合作論壇德國(guó)專(zhuān)場(chǎng) 時(shí)間:2022年12月20日  下午 15:00—17:00(北京時(shí)間) 2022中國(guó)沼氣學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨第十二屆中德沼氣合作論壇的主論壇將于12月15日下午2點(diǎn)召開(kāi)
技術(shù)交流 | 德國(guó)污水處理廠 計(jì)算系列規(guī)程使用介紹 城建水業(yè) WaterInsight首期丨王志偉教授:膜法水處理技術(shù)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn) 直播時(shí)間:2022年12月10日 10:00—11:00
處理工藝專(zhuān)場(chǎng)|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質(zhì) 直播時(shí)間:2022年12月8日 8:30—12:15 建設(shè)管理專(zhuān)場(chǎng)|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質(zhì) 直播時(shí)間:2022年12月7日 14:00—17:15
國(guó)際水協(xié)會(huì)哥本哈根世界水大會(huì)成果分享系列網(wǎng)絡(luò)會(huì)議 直播時(shí)間:2022年12月8日 20:00—22:00 Training Course for Advanced Research & Development of Constructed Wetland Wastewater Treatment Tech
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