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临沂污水处理厂除磷脱氮工艺改造
发布时间： 8:42:52&&中国污水处理工程网
摘要:随着污水处理除氮脱磷要求的不断提高,污水处理工艺及其运行日益复杂化,污水处理的投资及其运行费用也随之越来越高,因此如何在满足处理要求的前提下,简化工艺流程,减少工程投资和运行费用,是世界各国所面临的一个共同课题。下面简要介绍临沂污水处理厂采用中国矿大的"分点进水厌氧――多级缺氧好氧活性污泥法工艺"进行除磷脱氮工艺改造的成功经验。
关键词:污水处理,脱氮除磷,分点进水
除磷脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一,大量的研究已经证明,污水中的氮和磷是导致受纳水体富营养化的主要原因之一。常规的污水处理技术主要以去除有机物BOD和悬浮物SS为目的,没有考虑对氮、磷等无机营养物质的去除,所以在处理中仅有10%～20%氮、磷被去除,而大部分氮、磷仍存在处理水中,使大量的氮、磷排入水体造成污染。氮、磷的污染对我国水体环境造成了严重危害。根据生物脱氮除磷原理,针对常规污水生物脱氮除磷工艺技术存在的问题,本文将介绍临沂首创水务有限公司在污水除磷脱氮新技术方面的成果。
临沂首创水务有限公司一期10万吨/日的工程于2002年10月份投产运行,采用氧化沟池形,鼓风曝气好氧工艺。设计进水水质CODCr:400mg/L,BOD5:200mg/L,SS:250mg/L,NH3-N:30mg/L;出水水质BOD5:30mg/L,SS:30mg/L,CODcr:100mg/L,NH3-N:25mg/L,没有除磷脱氮功能。在实际运行中,当进水水质较稳定时,出水效果较好,但是由于污水厂上游工矿企业较多,排放的污水性质不稳定,并且含有许多有毒有害化学物质,进水总磷总氮严重超标,往往会破坏生化池的生物系统,甚至造成微生物死亡,致使出水水质有时不能达标。近年来国家对污水厂出水水质提出了更高要求,要求出水水质达国家一级B 标准,而污水厂没有除磷脱氮功能,不能解决尾水排放造成水体富营养化的问题。所以污水厂工艺改造已迫在眉睫。一期改造工程原计划在原有生物池上增加厌氧池、缺氧池,形成A2/O 工艺, 虽然这种工艺除磷脱氮效果较明显, 但是施工时间长,而且施工期间需要停产,这显然不符合环保规范。最终公司采用了中国矿大的“分点进水厌氧――多级缺氧好氧活性污泥法工艺”,该工艺是中国矿业大学环境与测绘学院张雁秋教授等研究人员近年来根据中国国情开发的一种高效脱碳、脱氮工艺, 具有总停留时间短, 运行费用较低的显著优点。分点进水是本工艺的核心过程。1 生物除磷脱氮原理各种除磷脱氮工艺一般都是除碳、除氮、除磷三种流程的有机组合, A / O 工艺、A2/O 工艺、各种氧化沟工艺、S B R 工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合, 都是比较实用的除磷脱氮工艺。脱氮首先利用设施内的好氧段,由亚硝化细菌和硝化细菌的硝化作用, 将N H 3- N 转化为N O 3- N ,再利用缺氧段经反硝化细菌将N O 3- N 还原成氮气, 从而达到脱氮的目的。生物除磷则是利用某些微生物(如聚磷菌PAOs)在厌氧时释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物,在好氧段,超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷除去。“分点进水厌氧――多级缺氧好氧活性污泥法工艺” 则是利用污泥处于缺氧- 好氧的反复交替的环境中,从而达到除磷脱氮的目的。2 改造方案2.1 改造原则根据污水厂已有条件,改造方案需满足以下5 个方面的要求: 脱碳(BOD5、COD)、除磷、脱氮效率都较高;满足满负荷处理10 万吨/日污水;投资少,施工容易;占地面积较小,充分利用现有场地,尽量利用前期工程处理设施;操作管理较为方便, 运行费用增加不多。2.2 改造方案改造原有的一座初沉池为反硝化池, 改原有的曝气生物池为多级缺氧好氧池。由初沉池到生物池的进水由一个点改为分四个点进入,由一次配水改为四次配水,由一级完全混合改为四级完全混合串联进行。四个点依次进水量分别为10%,15%,13%,12% 。原工艺流程及改造工艺流程分别表示如图1 、图2、图3 。
局部改造内容如下:2.2.1 初沉池配水井增加污泥回流进口.在原初沉池配水井适当位置引入污泥回流管(DN900)两条,通过配水井将回流污泥均匀布置到原初沉池中。增加到曝气池的配水管路出口。在污水进入配水井之前,通过增加闸板和管路,将一部分水通过分流的形式直接引入到脱氮池(DN600)和曝气池中(DN600)。2.2.2 初沉池改造工艺改造后, 原初沉池的功能发生了变化, 成为厌氧池, 池内活性污泥浓度为12000mg/L 左右,为了达到一个较好的反应流态,对原初沉池的进水口和刮泥板进行改造。初沉池变为厌氧池后,原进水点偏高,不适合泥水混合过程,通过在原进水口处增加罩管,减少进水面积(可适当增加流速),同时降低进水点高度,在刮泥板行走和进水(泥水混合物)冲击的共同作用下,得到一个较好的反应流态。|2.2.3 曝气池改造原有曝气池为四池串联工艺,只有脱碳功能,没有脱氮的功能,工艺改造后使其成为既脱碳又脱氮(硝化)的曝气池。由于原有的配水方式和出水发生了变化,因此作如下改造:曝气池隔墙上开孔,铺设布水管道;增加曝气池出水堰高度具体参见更多相关技术文档。2.2.4 污泥回流泵房工艺改造后回流泵房内两小室水位提高,为防止返流和两室之间串流,在原开口处增加闸门, 提高出水水位。2.3 工艺流程说明污泥回流至厌氧池之前,污泥回流比根据运行调试控制在30~60%之间;厌氧池配水量为总进水量的50% 左右,其余部分分为四次配入后续多级缺氧好氧池中;多级缺氧好氧池由一次配水改为四次配水,由一级完全混合改为四级完全混合串联运行,改造前后进水方法见下图:大量剩余污泥由二沉池排出,少量污泥由厌氧池排出; 污泥在多级缺氧好氧池处于缺氧- 好氧的反复交替反应中。2.4 工艺改造特点回流污泥与部分进入厌氧池(原初沉池)中废水的有机物在厌氧池内进行反应,促进厌氧释磷,有机物提供必要碳源,同时降低后续曝气池有机负荷,并节省一定曝气动力;在反硝化池内进行部分反硝化,部分硝态氮与有机物这两种污染物在反硝化菌的作用下相互作用,同时降低后续曝气有机负荷并节省一定曝气动力;多极缺氧好氧反应池整个系统污泥浓度高,污泥总量大,污泥龄长,慢速生长的硝化菌从而避免被系统稀释出去,系统内有足够的硝化菌生物量,因此硝化作用明显;由于系统内生物总量比其他常规工艺要高得多,因此活性污泥系统稳定性明显增强,抗受冲击负荷的能力明显提高。（临沂首创水务有限公司）&星论文网：致力于各类论文代写、论文发表、代写代发论文服务
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一体化氧化沟在污水处理中的应用
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　　 摘要：简单回顾了污水处理技术的起源，介绍了氧化沟技术的基本原理和一体化氧化沟技术的特点及其在实际工程运用中的运行情况。一体化氧化沟由于其投资少、能耗低且处理效果稳定，在未来的污水处理中有良好的发展前景。
　　 关键词：一体化氧化沟；污水处理；发展应用
　　一．引言
　　 世界上早期的城市污水主要是依靠受纳水体的自净能力进行处理，随着工业的迅猛发展，污水中的污染物质不仅量多，且成分复杂，远远超出水体的自净能力。在此背景下，污水处理技术诞生了。污水处理技术发展至今已有近百年的历史，到目前为止，应用最为广泛的污水处理技术为生物处理法，主要包括活性污泥法和生物膜法。近20年来，生物处理技术发展迅速，针对近年来污水水质的复杂性及对污水处理程度要求越来越高，生物处理技术已发展出包括氧化沟、SBR、A2/O及生物滤池等在内的一系列工艺。
　　 二． 氧化沟工艺的基本原理
　　 氧化沟是活性污泥法的发展，属于活性污泥改良法的延时曝气范畴。氧化沟通过转刷或其他机械曝气设备推动污水和混合液在闭合的曝气渠道中循环流动及曝气，沟中的活性污泥则以污水中的有机物为食料，不断降解有机物使之无机化，从而达到净化污水的目的。一体化氧化沟又称合建式氧化沟，它将生物处理和固液分离合为一体，无需建造单独的二次沉淀池。因此，一体化氧化沟集曝气、沉淀、泥水分离及污泥回流功能为一体。和其他活性污泥法相比，一体化氧化沟具有以下特点：
　　 (1) 工艺流程简单，构筑物和设备少，污泥自动回流，投资少、能耗低、占地面积较小，管理简单。
　　 (2) 污水在氧化沟中交替处于厌氧－缺氧－好氧条件，脱碳、脱氮效果较好、较稳定。
　　 (3) 产生的剩余污泥量少，污泥不需硝化，污泥性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。
　　 (4) 固液分离效果比一般二沉池高，抗冲击负荷能力强。
　　 (5) 污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。
　　三. 实际工程实例
　　 四川省新都污水处理厂采用一体化氧化沟工艺作为该厂的生物处理工艺，设计污水量1万m3/d，主要工艺流程如图1[1]：
　　 中原油田污水处理扩建工程采用一体化氧化沟工艺处理生活污水，设计污水量4万m3/d，系统正常运行后检测结果显示，一体化氧化沟对COD、BOD的去除率分别在82%和68%以上，对NH3-N的去除率也达到78%，处理后的出水水质部分指标达到国家一级排放标准。和常规活性污泥法相比，一体化氧化沟对有机物、总氮、总磷的去除效果更好[2]。
　　 河北邢台小黄河南小汪污水处理厂设计污水处理规模为6000 m3/d，考虑到节约用地，且污水中所含BOD5/COD比值约为0.5，污水可生化性较好，因此该厂采用一体化氧化沟工艺作为生物处理工艺。所建一体化氧化沟总长56米，宽12米，有效水深3米，污水停留时间约为12h，经处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB)二级标准，总工程投资费用低于300万元[3]。
　　 山东省高密市已建成的一体化氧化沟工艺，日处理量15000m3，远期日处理量为25000m3，进水水质BOD为200~500mg/L，COD为500~600mg/L，SS为200~300mg/L，要求出水水质为BOD≤30mg/L，COD≤120mg/L，SS≤30mg/L。所建成的一体化氧化沟直段长49米，共4沟，沟深3米，宽7米，侧沟表面负荷50 m3/m3?d。工程占地17亩，包括远期在内的吨水占地面积为0.87 m2，相对其他工艺而言，占地面积较少[4]。
　　四.一体化氧化沟的发展
　　 自1954年Pasveer教授在荷兰研制一体化氧化沟成功后，一体化氧化沟技术发展迅速并得到广泛应用。具统计，美国在1987年已建成的一体化氧化沟已达92座。我国在20世纪80年代末首次引进了一体化氧化沟技术，到目前为止，一体化氧化沟已在我国得到了广泛的应用并取得良好的处理效果。
　　 随着一体化氧化沟技术的广泛应用，新型的更高效的一体化氧化沟技术成为目前研究的热点。
　　 杨星宇等[5]利用传统一体化氧化沟工艺和倒置A2/O工艺相结合开发出的新型一体化氧化沟工艺处理贵阳市乌当区新添寨新添药业公司的污水，取得了良好的处理效果。其中，BOD、COD、SS的去除率均高于90%，对总氮、总磷的去除率也高于80%，和传统一体化氧化沟相比，新型一体化氧化沟对总氮总磷的去除率明显更高。经处理后的污水出水水质各项指标优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)一级标准。
　　 夏世斌等[6]采用立式循环一体化氧化沟处理城市污水，该型氧化沟对COD的去除率达到95%，对BOD的去除率高于98%，对SS和总氮的去除率均高于90%。
　　五.结语
　　一体化氧化沟对污水中的BOD、COD、SS、TN及TP均有较好的去除效果，且其占地少、投资少、能耗低、处理效果稳定，在未来的污水处理中有良好的发展前景。一体化氧化沟在系统控制以及抗冲击方面有待进一步加强研究。
　　参考文献:
　　[1]邓荣森，肖海文，王涛，李伟民.四川省城市污水处理示范工程-一体化氧化沟[J].城市给排水，）:1-4
　　[2]张国辉，宋小云，赵荣峰.用常规活性污泥法及一体化氧化沟新工艺处理生活污水的效果分析[J].油气田环境保护，）：:22-24
　　[3]赵建国，郭有才.一体化氧化沟在邢台小黄河南小汪污水处理厂的应用[J].邢台职业技术学院学报，）:49-51
　　[4]邓荣森，刘保疆，王涛，李伟民.一体化氧化沟技术的发展[J].中国给水排水，）：42-44
　　[5]杨星宇，孟凡丽.新一代一体化氧化沟处理城镇污水技术研究[J].环保科技，）：42-46
　　[6]夏世斌，刘俊新.立体循环一体化氧化沟处理城市污水研究[J].中国给水排水，）：1-4
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
本文出自：http://www.starlunwen.net/jianzhusheji/160010.html
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