城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理技術探討

文章重點探討了安徽省淮河流域、巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠進出水特性、提標處理技術路線,分析了城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理達一級A所需的工藝選擇。在此基礎上,提出了適合城鎮(zhèn)污水處理廠提標處理的工藝流程和工藝單元的組合方式,及關鍵控制參數(shù)和設計選擇重點。

淮河流域、巢湖流域是我國水污染重點水域,而這一地區(qū)又是安徽省經濟發(fā)展較快、人口密度較大的地區(qū)。根據(jù)國家環(huán)境保護總局頒布實施了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002),并在2006年第21號公告規(guī)定城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時,執(zhí)行一級A標準。

根據(jù)規(guī)定在淮河、巢湖等重點流域的城鎮(zhèn)污水處理廠出水要執(zhí)行一級A排放標準,污水處理提標進程也隨即開始。為了滿足一級A標準主要水質指標(TN、NH3-N、COD、TP)的出水要求,現(xiàn)有的污水處理廠必須在原有處理工藝基礎上進一步升級改造,對于二級生化處理段一般需要進行強化提升,并要增加三級深度處理和消毒。

由于現(xiàn)有污水處理廠設計參數(shù)及處理工藝均不相同,國內針對提標處理還沒有成熟可靠的經驗可以借鑒,故在提標過程中遇到了不少技術問題,為此,通過對提標處理進行歸納分析,供以后提標處理參考。

1進水水質

安徽省淮河流域、巢湖流域屬于人口較為密集地區(qū),大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠進水成分以生活污水為主,BOD5一般為100mg/L～200mg/L,COD一般為200mg/L～400mg/L,NH3-N一般為30mg/L～40mg/L,TN一般為40mg/L～50mg/L,TP一般為3mg/L～6mg/L。部分城市工業(yè)區(qū)或開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水成分相對較高,城鎮(zhèn)污水處理廠進水成分較為復雜且波動較大;但應滿足《污水排入城市下水道水質標準》(CJ3082-99)為前提。技術改造工程的進水水質的確定,應綜合考慮現(xiàn)有二級處理系統(tǒng)的設計和實際運行出水水質,適當留有余地,優(yōu)化確定。

2提標處理的工藝方案

在我國目前污水處理廠的處理工藝中,通常COD、BOD5、和N的去除應盡量在污水二級生物處理段完成,特別是對于TN、NH3-N兩項的去除,必須要在污水二級生物處理段完成。二級生化處理對于COD、BOD5、SS、TP也要有足夠高的去除率。

由于一級A標準出水中對磷的排放標準要求較嚴格,即總磷小于0.5mg/l,而且生物除磷受外界及污水內在因素影響較多,不十分穩(wěn)定,因此在處理工藝中考慮兩步除磷措施,以生物除磷為主,以化學除磷為輔助,特殊情況下啟動化學除磷,從而確保出水水質滿足要求。

物理分離包括沉淀、過濾,沉淀分離工藝單元有:沉砂池、初沉池、二沉池,分別進行可沉微粒重力沉降、懸浮絮體重力沉降;過濾分離工藝單元有:砂濾池、其他類型濾池或膜濾。

三級深度處理工藝基本上是以混凝沉淀、過濾為主,主要為去除懸浮固體SS和其他顆粒物質的作用,降低濁度,同時通過投加混凝劑進行化學除磷。

在一些污水處理廠需要去除水中某些特定的成分,例如采用反硝化濾池去除TN,采用活性炭吸附和臭氧化去除難生物降解有機物及脫色,采用反滲透法去除溶解性固體。

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中對出水中的大腸桿菌數(shù)量做出了要求,這就要求出水必須消毒,出水應進行消毒滅菌后排入水體。消毒處理功能是去除水中的各種病原體。

3提標處理工藝方案的確定

考慮到淮河、巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的提標處理對于除磷脫氮的要求,結合當?shù)爻擎?zhèn)污水的水質特點和處理要求,以一級物理分離、二級生化處理、三級深度物化處理工藝為基礎,選擇適合的處理工藝流程。

在城鎮(zhèn)污水提標處理中,一級處理通常采用粗格柵、細格柵、提升泵站和沉砂池組成的處理單元。由于進水水質的不同,超細格柵(1mm間距)、常規(guī)初沉池、高負荷沉淀池也是經常選用的處理單元。

二級處理是去除BOD5、COD、TN、NH4+-N、TP等有機污染物的最重要環(huán)節(jié),特別是TN和NH3-N的穩(wěn)定達標去除,只有經過生物硝化以后,將污水中的有機氮通過生物硝化反應轉化為無機氮(硝酸鹽),才能進行后續(xù)的生物反硝化(脫氮)反應。應以回流污泥反硝化生物除磷脫氮作為基本工藝流程,并已經得到較為廣泛的工程應用。二級生化處理工藝主要改進措施有以下幾個方面。

①生化池采用氧化溝類型池型,前端設置厭氧段池,回流污泥與原污水混合后首先進入前段厭氧池,可有效地改善污泥性能,并促進生物除磷的效果。厭氧池內設潛水攪拌器,以維持池中污泥的懸浮狀態(tài),從而防止池中發(fā)生污泥沉降、淤積。溝內設置了前置反硝化區(qū)及混合液內回流調控機制,可實現(xiàn)強化的水、點、暖通技術與應用199安徽建筑生物脫氮。

混合液經厭氧池后進入氧化溝內嵌的缺氧段,與溝道內的循環(huán)混合液充分混合后在溝道內循環(huán)流動。污泥中的反硝化菌在缺氧狀態(tài)下將硝酸鹽中的氮還原為氮氣釋放,從而達到脫氮的目的。在好氧段氨氮在硝化菌的作用下轉化為硝態(tài)氮,同時有機物也在該段內在異養(yǎng)菌作用下氧化分解。多個溝道串聯(lián)混合,可調節(jié)進水水質的變化。

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