技術支持
給水排水 |當污水處理廠遇到低溫……
日期:2018/1/18 10:01:44 人氣:1270

本文轉載自微信公眾號:給水排水

作者:劉強 




本文根據中國市政工程東北設計研究總院有限公司劉強高工在2017排水大會題為:低溫環境下污水處理廠穩定達標探討的演講整理而成,未經本人審閱。


每到冬季的時候,污水處理廠的達標出水水質很差,以前設計標準很低一級B現在慢慢變成一級A,又升級北京B標北京A標,隨著排放標準的逐漸增加,對污水處理廠的達標排放尤其在冬季的時候低溫的達標排放帶來了很大的難度。



目前我國大部分污水處理廠均廣泛采用活性污泥法工藝,也有部分污水處理廠采用生物膜法處理工藝,核心思想都是利用微生物的新陳代謝作用達到處理污水的目的。


在我國東北地區冬季(11月~4月,最冷月份12月下旬~1月上旬),室外溫度最低可達-30~-40攝氏度,進入污水處理廠的污水一般在8~10攝氏度,個別污水收集管網不完善的區域進廠溫度甚至更低。


低溫對微生物活性的影響


在污水的生化處理工藝中,污水溫度過低對微生物的新陳代謝速率影響很大,國內外的很多研究也都證實:


在污水溫度小于20°時,微生物菌膠團對有機物的降解速率、硝化反硝化速率就開始下降;


在污水溫度小于12°時,微生物菌膠團對有機物的降解速率、硝化反硝化速率顯著下降;


在污水溫度小于8°時,微生物菌膠團的硝化、反硝化活動受到明顯抑制甚至停止。





工程設計背景


根據國務院頒布的《水污染防治行動計劃》(簡稱“水十條”)及住房城鄉建設部《環境?;げ抗賾謨》⒊鞘瀉誄羲逭喂ぷ髦改系耐ㄖ?、《吉林省水污染防治目標責任書》,長春市的母親河--伊通河流域水體治理目標:


(1)2017年消除黑臭水體;


(2)2020年達到地表水V類標準。




應伊通河流域水環境改善與水生態修復的需要,對東南污水處理廠進行改造及擴建,改造后出水水質執行北京地方排放標準《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11 890-2012) 中B標準。


東南污水處理廠位于長春市伊通河流域治理的最上游,擔負著為伊通河及污水處理廠東側的南溪濕地公園提供補給水源的重任。




東南污水處理廠由華北市政院設計,于2010年正式通水運行,主要接收長春市凈月經濟開發區、南部新城區的生活污水,目前已接近滿負荷運行。設計規模10萬噸/天,采用“底曝氧化溝+深度處理(混合、沉淀、V濾)工藝”。出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級A標準。




我們對周邊服務區進行了預測,這次規模是擴建五萬噸,對現有十萬噸進行升級,方案設計之初對水質一年300多個指標進行了分析和比對,最終選擇在保證率90%的情況下水質指標,其他指標都可以看出屬于典型的生活污水,著重說進數溫度7度,在12月下旬到次年4月份基本維持在10攝氏度以下,在這個溫度下想穩定達標就對二級生化提出了很高的要求。


水量預測及進水水質分析


1、水量預測:根據東南污水處理廠服務區域及長春市生活用水量情況,進行預測:

近期至2020年東南污水處理廠設計規模為15萬噸/天;遠期至2030年設計規模為25萬噸/天。




2、水質分析:根據東南污水廠2015年1月~2016年3月共378個水質監測數據,選取保證率為90%情況下的進水水質指標作為污水進水水質的依據,得出東南污水處理廠設計進水水質如下:




污水處理程度


東南污水處理廠設計出水水質執行標準:北京地方排放標準《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11 890-2012) 中B標準。




根據伊通河流域治理,對伊通河排放標準來說,因為東南污水處理廠位于伊通河的上游,從整個水環境容量計算最終確定按照北京地標進行排放,可以看出北京地標除了總氮之外較原來都有很大的提升,尤其是氨氮在原來基礎上還要達到70%的數據。


低水溫下污染指標達標排放的可行性分析(進水溫度:7℃)


在種情況下我們在設計之初首先對各個污染物的穩定達標進行了逐一分析,在污水處理廠的有機物的達標COD、BOD在生化段不是問題,低溫有一定的影響但是影響不大基本上可以滿足,對于色度增加的是臭氧出色基本上也能達標沒有問題。


(1)COD、BOD5:


通過二級生化處理去除,輔以傳統混凝、沉淀、砂濾工藝進一步降低SS及附帶有機物、深度處理后出水進行臭氧氧化,去除水中的色度及部分有機物。




(2)NH4-N達標排放面臨的挑戰:


設計污水溫度7 ℃(低于8 ℃時,硝化菌的新陳代謝會受到明顯抑制);

比一級A標準更嚴格的出水指標(5mg/L→1.5mg/L);


老系統改造(改造原有底曝氧化溝生化池10萬噸/天)和新系統(新建生化池5萬噸/天)建設的有機結合。


工藝選擇:


IFAS工藝(泥膜共生系統),懸浮填料的投加為硝化菌的生長提供了載體,在同樣容積的生化反應池內增加額外的硝化菌數量,低溫條件下生物膜上生長的硝化菌比混合液中的硝化菌具有更高的生物活性,且不必擔心硝化菌在池內的平均細胞停留時間。同時生物膜的剝落和接種能夠增加混合液中的硝化菌比例。


曝氣生物濾池工藝:采用前置反硝化(DN池)+二級碳化、硝化(C池和N池)曝氣生物濾池,初衷仍然是考慮到低溫下生物膜法有更好的硝化效果。


最終選擇IFAS工藝(內蒙烏拉特中旗、赤峰等污水處理廠的成功應用)


(3)TN:在生化池內實現總氮的達標排放( ≤ 15mg/L),反硝化菌對溫度的適應范圍較大(5~40 ℃ ),但低水溫時反應速率也明顯下降。

通過阿倫尼烏茲公式計算反硝化所需要的脫氮速率:




溫度系數 θ 依據排水規范為 1.08,

20 ℃時的K20一般選擇中間值 0.045 kgNO3/kgMLVSS.d




設計參數:


污泥齡:SRT=19.5d(硝化菌最小世代時間的2.1倍);


平均水力停留時間:HRT=19h;


混合液懸浮固體濃度:4gMLSS/L;


脫氮速率Kde(T):0.017 kgNO3/kgMLVSS.d




IFAS工藝是基于泥膜工藝,在好氧區添加懸浮填料強化脫氮作用,這個圖畫的比較簡單,前面有預缺氧段、厭氧段,東南廠的投加比例是30%,通過計算最終核算的脫氮速率。停留時間19小時,核算完污泥負荷是0.05。


IFAS生化池設計中重點關注的問題:


a.懸浮填料能夠在生化池內成功掛膜;懸浮填料制造廠商采用的原材料、制作工藝的不同,差別很大。


b.懸浮填料能夠在池內形成較好的流態化效果,避免形成死區在池內堆積。


c.對預處理提出更嚴格的要求,細格柵柵條間隙不大于3mm。




(4)TP和SS:

生化池受限于脫氮除磷的矛盾,厭氧區對TP的去除有一定的貢獻率,剩余大部分TP選擇投加PAC藥劑去除,采用“同步除磷”和“后置除磷”,分別投加于二沉池進水端和深度處理混合段。低溫下水的運動粘度系數變大,應提高相應的混合攪拌強度。


SS:在深度處理段投加PAC,通過混合、斜板沉淀、砂濾去除,選擇較低的液面負荷參數。


(5)色度:


深度處理后出水中殘余的膠體顆粒、腐質質影響了水


的色度,將臭氧通入接觸池內,對這些殘余物質進行氧化去除。滿足


出水排放的色度要求(小于等于15)。




一期的改造工藝路線如圖,主要改造部分是對二級生化處理投加生物填料,增加IFAS工藝。




如圖是新建部分完成的新的工藝,現在廠的初建工程基本已經完成,預計在明年5月份可以正常通水。








1、適當降低生化池的有機負荷、二沉池表面負荷;


2、在水力流程允許的條件下,將池體盡可能的埋于地下,起到冬季保溫的效果;地面以上池體外壁貼發泡保溫棉(厚度100~80mm);


3、盡量減少散熱面積,生化池有效水深一般選擇6.0~7.0m。


4、污泥回流比一般取上限值,便于冬季加大污泥回流量,維持生化池內高的生物量。


5、鼓風機空氣管道纏保溫棉,便于冬季保溫。


要點分析


生化處理系統的運行調節


1、在每年9月份~10月份逐步完成耐冷細菌的馴化。


2、減少剩余污泥排放量,提高生化池內混合液懸浮固體濃度,抵抗冬季低溫下微生物活性的減弱,表觀上維持較高的污染物去除率。 東南污水處理廠冬季生化池MLSS濃度約5000~6000mg/L。


3、控制生化池曝氣量,減少由于大量曝氣對水的熱量散失。


4、對于此次設計的IFAS系統(泥膜共生),混合液對污染物的去除率和懸浮填料生物膜對污染物的去除率將形成動態平衡。


污泥處理系統投藥量的調節


低溫運行時活性污泥所攜帶的負電荷較少,從而具有較高的親水性,胞外分泌物含有較多的粘性物質,污泥難于壓縮、沉降。


----------------------------------------------------------------
版權聲明:本文信息來自網絡轉載、版權歸原作者所有。
轉載聲明:請在轉載時注明出處;如果您發現有任何侵犯您權益的情況,請立即和我們聯系,我們會及時作相關處理。




纳达尔网球比分直播?。?a href="about.asp">公司簡介?。?a href="wscl.asp">污水處理?。?a href="fqcl.asp">廢氣處理?。?a href="hbjszx.asp">環保技術咨詢?。?a href="news.asp">新聞中心?。?a href="contact.asp">聯系我們?。?a href="sitemap.html">網站地圖