為解決旋流器與污水處理系統(tǒng)耦合的難題，由海天集團(tuán)潘志成研究員牽頭，聯(lián)合四川大學(xué)、中科院成都生物研究所和西南交通大學(xué)專業(yè)團(tuán)隊，共同承擔(dān)的四川省重大科技專項項目“城鎮(zhèn)污水廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)技術(shù)集成與示范”，截止目前，項目共申請專利7項，其中獲授權(quán)實用新型專利2項，受理發(fā)明專利5項，授權(quán)1項；發(fā)表論文13篇，其中SCI收錄7篇。示范項目——海天集團(tuán)-資陽市城市污水處理廠在華東理工大學(xué)汪華林教授團(tuán)隊的技術(shù)指導(dǎo)與支持下建成投產(chǎn)，成為全國首例將污泥旋流分選碳源回收技術(shù)應(yīng)用于市政污水處理的污水處理廠。
海天集團(tuán)-資陽市城市污水處理廠采用AAO+MBR工藝，設(shè)計處理能力為7.5萬噸/日，目前實際水量7.3萬噸/日，每日產(chǎn)泥量約為20-30噸，含水率57-59%。MBR膜池剩余污泥，經(jīng)提升泵進(jìn)入旋流器，經(jīng)旋流器分選后，底流污泥回流至MBR膜池污泥回流渠，后經(jīng)外回流流入生化池好氧池前端，溢流污泥外排至儲泥池。
旋流器現(xiàn)場裝置圖
三、應(yīng)用表現(xiàn)
經(jīng)旋流分選后的污泥，底流絮體表面相對平坦，結(jié)構(gòu)較為緊湊，溢流污泥有明顯空洞，結(jié)構(gòu)較為稀疏。底流污泥這種緊湊的形態(tài)結(jié)構(gòu)將有益于改善污泥沉降性。在適當(dāng)?shù)姆至鞅惹闆r下，底流比溢流污泥濃度高，說明大部分污泥進(jìn)了底流；VSS/SS底流比溢流低，說明底流的無機(jī)成分高。污泥經(jīng)過旋流器分流后，底流的SVI值低于溢流的SVI值，底流污泥沉降性得到改善。
污水處理工藝流程示意圖
根據(jù)現(xiàn)場運行效果，利用底流釋放的碳源可做為反硝化碳源，降低整個系統(tǒng)外加碳源的投加量，降低污水處里成本，同時充分利用了內(nèi)碳源，提高剩余污泥的資源化價值。
污泥旋流分選碳源回收技術(shù)
到底是什么？
一、應(yīng)用背景
長江是中國第一大水系，橫跨中國東部、中部和西部三大經(jīng)濟(jì)區(qū)。黨中央、國務(wù)院高度重視長江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。四川省地處長江中上游生態(tài)屏障區(qū)域和三峽水庫主要集水區(qū)域，為加強(qiáng)對長江重要支流岷江、沱江流域水污染排放的監(jiān)督管理，減少污染物排放，進(jìn)一步改善岷江、沱江流域水環(huán)境質(zhì)量，2016年12月20日，四川省環(huán)境保護(hù)廳和四川省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布了《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311—2016)。
其中，總氮是最難達(dá)標(biāo)的一項指標(biāo)。生活污水中較低的COD含量會限制傳統(tǒng)生物工藝對總氮的去除效果，導(dǎo)致污水廠出水存在較高的硝酸鹽，從而使得出水總氮含量偏高。
二、污泥旋流分選碳源回收技術(shù)的攻克點
污泥旋流分選碳源回收技術(shù)立足于污水的高標(biāo)準(zhǔn)處理，從強(qiáng)化脫氮入手，將污泥中的有機(jī)質(zhì)和SS定向分離，含有低密實度、低活性的污泥以旋流溢流液形式作為剩余污泥外排，而含有高密實度、高活性的污泥以旋流底流液形式作為回流污泥返回生化系統(tǒng)。污泥經(jīng)過旋流剪切力的影響，有機(jī)質(zhì)濃度提高、碳源釋放、微生物比耗氧率提高、DO濃度降低，進(jìn)一步提高反硝化總氮的去除。
三、污泥旋流分選碳源回收技術(shù)的積極意義
全國首例市政污水處理廠污泥旋流分選碳源回收技術(shù)在海天集團(tuán)-資陽市城市污水處理廠的成功應(yīng)用，使得膜池出水NH4-N、TP和COD去除率分別較無旋流器處理的膜池出水有效提高28%、25%和17%。旋流分選后，好氧池SVI下降13%，旋流分選碳源回收技術(shù)提高了回流污泥的密實度、改善污泥性能、提高污泥沉降性能。
通過旋流器連續(xù)分選剩余污泥，釋放污泥內(nèi)碳源可補(bǔ)充碳源用于反硝化可以強(qiáng)化脫氮。剩余污泥資源化利用可以減少污泥處理量，旋流釋放碳源可以減少部分外加碳源添加，降低污水廠運行成本，同時提高出水水質(zhì)，實現(xiàn)了污水處理廠的降本增效。
