為解決旋流器與污水處理系統(tǒng)耦合的難題，由海天集團潘志成研究員牽頭，聯(lián)合四川大學、中科院成都生物研究所和西南交通大學專業(yè)團隊，共同承擔的四川省重大科技專項項目“城鎮(zhèn)污水廠穩(wěn)定達標技術集成與示范”，截止目前，項目共申請專利7項，其中獲授權實用新型專利2項，受理發(fā)明專利5項，授權1項；發(fā)表論文13篇，其中SCI收錄7篇。示范項目——海天集團-資陽市城市污水處理廠在華東理工大學汪華林教授團隊的技術指導與支持下建成投產，成為全國首例將污泥旋流分選碳源回收技術應用于市政污水處理的污水處理廠。
海天集團-資陽市城市污水處理廠采用AAO+MBR工藝，設計處理能力為7.5萬噸/日，目前實際水量7.3萬噸/日，每日產泥量約為20-30噸，含水率57-59%。MBR膜池剩余污泥，經提升泵進入旋流器，經旋流器分選后，底流污泥回流至MBR膜池污泥回流渠，后經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、應用表現(xiàn)
經旋流分選后的污泥，底流絮體表面相對平坦，結構較為緊湊，溢流污泥有明顯空洞，結構較為稀疏。底流污泥這種緊湊的形態(tài)結構將有益于改善污泥沉降性。在適當?shù)姆至鞅惹闆r下，底流比溢流污泥濃度高，說明大部分污泥進了底流；VSS/SS底流比溢流低，說明底流的無機成分高。污泥經過旋流器分流后，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
到底是什么？
一、應用背景
長江是中國第一大水系，橫跨中國東部、中部和西部三大經濟區(qū)。黨中央、國務院高度重視長江經濟帶生態(tài)環(huán)境保護工作。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，進一步改善岷江、沱江流域水環(huán)境質量，2016年12月20日，四川省環(huán)境保護廳和四川省質量技術監(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準》(DB51/2311—2016)。
其中，總氮是最難達標的一項指標。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的攻克點
污泥旋流分選碳源回收技術立足于污水的高標準處理，從強化脫氮入手，將污泥中的有機質和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)。污泥經過旋流剪切力的影響，有機質濃度提高、碳源釋放、微生物比耗氧率提高、DO濃度降低，進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在海天集團-資陽市城市污水處理廠的成功應用，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，釋放污泥內碳源可補充碳源用于反硝化可以強化脫氮。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，實現(xiàn)了污水處理廠的降本增效。
