城市污水处理厂的升级改造与水质提升

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楼主 2019-06-25 01:54:10
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城市污水处理厂的升级改造与水质提升

?来源 :?给排水处理技术与应用


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一、目标与原则?

1、目 标

城市污水处理厂升级改造的目标是增加处理规模、提高处理标准和处理效率、降低日常运行成本。


2、遵循的原则

1)改造后的工艺能够满足新标准处理水质的要求;

2)工艺运行可靠,且具有灵活操作性;

3)尽量利用现有的构筑物,使改造投资小;

4)布置紧凑,合理利用空间;

5)在改造过程中尽量不对现有工艺的运行产生影响。

应充分挖掘自身处理效能,通过适当的改建以达到改造工艺的目标,其次才考虑污水厂的扩建。


二、目前城市污水处理工艺

1、传统活性污泥法


工艺特点

出水水质稳定,有机物去除率高、污泥负荷高、池容积小、电耗省、运行费用低。


由于污泥不稳定,需增加设施进行稳定化处理,增加了运行管理环节,加大了基建投入(1000-2000 元/m3·d),但污泥产生的沼气可用来发电或驱动鼓风机,使污水处理总能耗低(0.15-0.20kWh/m3),运行成本低(0.25 元/m3左右),由于其明显的经济性,特别在大型城市污水处理项目建设中(>20万 m3/d),是国内外广泛采用的城市污水处理工艺。


2、A/B 法

工艺特点


工艺的单元构成复杂

?产生的污泥不稳定

?污泥量大

?建设投资比较多

?处理成本高

?运行管理复杂

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改性填料在污水处理厂的工程化应用

原创?2017-10-12?张冬梅?中国给水排水





题目:改性填料在污水处理厂的工程化应用

报告人:?大连宇都环境技术材料有限公司??张冬梅? ?副总经理?

主持人中国市政工程华北设计研究总院有限公司 总工/教授级高工 郑兴灿 ?博士


下面有请大连宇都环境技术材料有限公司 ?张冬梅 ? 副总经理,就改性填料在污水处理厂的工程化应用 给我们作介绍。


张冬梅

大家上午好,我今天报告的题目是改性填料在污水处理厂的工程化应用。我将从以下几个方面向大家介绍。首先是工艺介绍。



MBBR工艺是没有活性污泥回流的纯悬浮填料膜工艺,特点是没有活性污泥回流。而IFAS工艺是生物膜+活性污泥回流的泥膜混合工艺。特点是有活性污泥回流,这个膜可以是悬浮填料,也可以是固定床填料。

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今天给大家重点讲的是SSMBBR工艺,它是全系统的活性污泥和MBBR工艺的集成工艺。第一个S-SYSTEM是指系统,第二个S-SLUDGE是指活性污泥,它是IFAS工艺的一种,包括活性污泥之外还包括悬浮填料,拦截网,疏导系统和检修系统。



SSMBBR工艺的核心是悬浮填料。填料上面附着最适合的微生物,生物量大,生物活性高,流态好,是提高系统效率的关键。拦截网,疏导系统,检修系统都是为了使悬浮填料更好发挥作用而优化设计的。



目前的悬浮填料,大部分用白色塑料直接加工,可以说,就是白色的塑料片,它有很多弊端,不抗紫外线,不抗老化,尤其夏天检修时间长时太阳暴晒老化更快,表面光滑,亲水性差,密度轻,常堆浮水面需要较强曝气流化,能耗大。



我公司研发生产的改性悬浮填料采用酶促进配方,将高分子改性,是生物技术和新材料技术相交叉的高新技术,国际领先,荣获国内外发明专利。



改性悬浮填料?有以下显着特点,一、亲水性好,表面粗糙,微生物容易挂膜,生物量多。亲水性改性后,水和填料的接触角是64°,改性前,水和填料的接触角度是96°。亲水性提高了33%,以下是电镜照片。



比重合理。改性填料的比重在0.96到0.98,微生物挂膜后比重在1左右,少量曝气就能流化,不需额外曝气推动流化,非常节能。未改性填料就是一般的塑料片,比重在0.92到0.95,需要较强的曝气流化,尤其填充比高时能耗非常大。

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改性填料抗紫外线,抗老化,抗摩擦,机械强度高,寿命长。改性填料,加入了碳黑,碳黑在塑料行业应用非常广泛。炭黑能吸收紫外线,抗老化,加入碳黑之后抗拉、抗冲击强度、抗摩擦性显着提高,对微生物亲和性也提高。

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二、亲电性好,填料表面带正电荷。一般塑料是带负电荷的,微生物也是带负电荷的,所以塑料对微生物的亲和性不好,改性后,带正电荷的填料上容易附着带负电荷的微生物,而且附着的量多。另外当微生物老化时,电荷就会降低,新生的微生物电荷高,这样老的微生物脱落,新的微生物附着上去,自然填料上的微生物活性高,去除效率也提高。以下是实验对比图,效果非常显着。



我公司的填料主要分两大类,一类是市政污水用填料,一类是工业废水用填料。处理生活污水和不同工业废水,起作用的微生物菌群不同的,基于这些我们制备出能亲和附着这些专项菌群的特定功能填料。

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第一种是好氧硝化填料。它是沸石改性的填料,附着的硝化菌,比一般填料高出1.5倍以上,大大提高了氨氮的去除能力,以下这两张图,是通过萤光原位杂交方法,对改性填料和未改性填料上的硝化菌群进行分析的。



好氧填料结构;填料的通透性是非常重要的。硝化菌是需要较高氧的,如果通透性不好,填料内部硝化菌因氧不足而被抑制,硝化效率降低。

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第二种是厌氧/缺氧功能型填料。零价铁改性,能降低ORP,提高厌氧效果。因厌氧池没有曝气,所以,填料的亲水性和比重非常重要。厌氧池内填料是靠搅拌器推动流化,如果亲水性不好,比重轻,填料会堆浮在上面,如右下图,需要大功率搅拌器推动流化,这样不仅能耗高,而且空气中的氧会随着水流的波动溶进水里,降低厌氧效果。所以,厌氧/缺氧功能填料的亲水性和比重,对于好的流化是非常重要的。



第三种是氧化还原介体填料,适合难降解有机污染物的去除。可以显着加速微生物在其表面的胞外电子传递过程。从而加速对难降解有机污染物的去除并且脱色效果好。



改性填料目前的应用领域是市政污水,工业废水,水产养殖和河道微污染水源治理等。?



SSMBBR工艺第二部分:拦截网。它的作用是拦截填料流失,同时避免纤维等杂物堵塞拦截网。拦截网分平板式拦截网和筒式拦截网。左图是平板式拦截网,右图是筒式拦截网,拦截网的设计非常重要。生化池前面虽然有粗细格栅,但是,水在生化反应后,经常有胶状物产生,如左下方的图,并且有头发丝、纤维塑料片等随着进水刮风流入系统,堵塞拦截网,如右下方的图,所以网前要有自清洗系统,防止堵塞拦截网。



SSMBBR工艺第三部分:疏导系统。就是防止填料堆积。填料随着水流往后走,走到拦截网前堆积,如果不及时疏导填料会越积越多,堵塞拦截网。要有好的疏导系统及时把填料疏导到前端,重新循环很重要。疏导方式有推进器疏导和气提疏导。



第四部分:填料移送自动化。自动地把填料从池子导出来,检修池底。曝气盘,曝气管被厚厚填料覆盖,如下面图的右上方图,如何检修呢。自动移送系统,可以把填料导到其它池子或空地,修完曝气后再自动导回来,SSMBBR工艺中,已经全部设计进去了。

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下图左下方的图是,填料导出后的曝气池。中间的图是把曝气池的填料导到了缺氧池,最后面的这个图是自动导料系统,它可以做成移动式的。



SSMBBR工艺提标扩容污水处理厂四大优点。



工程案例

营口西部污水处理厂2005年提标,已经运行十二年。日处理量10万吨,由四个生化池组成,原工艺是:传统活性污泥工艺,改造后(A2O+填料)SSMBBR工艺。改造后出水:一级A标准。先完成第一组,后期陆续完成。

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它的工艺是这样的,下图左上方的图,在好氧池第一廊道和第二廊道投放填料,用推进器推动疏导,让填料在池内循环,不在网前堆积。下图右面3个图,改造后COD,氨氮,总氮出水稳定达到一级A,尤其冬季水温在8摄氏度左右时,都能稳定达标。



四川达州市污水处理厂2013年完成,水量4/8万吨,它的原工艺,是UNITANK工艺,改造后(A2O+填料) SSMBBR工艺,改造后出水达到一级A,它的底部曝气, 是不锈钢穿孔曝气,永久性的,无需维护检修。

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(下图,左上方的图)生化池出水,除SS是20外,其它都是一级A,后面有过滤系统去除SS。当时我们说这种设计,同步硝化反硝化效果非常好,甲方是半信半疑。结果,改造完之后,(下图,左下方的图)出水氨氮小于1,TN:在5左右(这是有内回流时),没有内回流时,TN:在13-14。好氧池同步硝化反硝化效果非常好,而且非常稳定。下图,右面三个图是监测数据。



吉林松原污水处理厂,水量5万吨,原工艺,CAST工艺,改造后,CAST池加填料SSMBBR工艺,改造后出水一级A,改造时在滗水器前设拦截网,不让填料流进滗水器里,改造非常简单,工期短,投资少。改造后,冬季水温小于8度时氨氮稳定达标,并且不改变原来的运行模式。



湖南湘潭污水处理厂,水量10万吨,由2组生化池组成,原工艺A2O工艺,改造后A2O+填料SSMBBR工艺,改造后出水:一级A。

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第一个5万吨池子改造完之后,改造第二个池子时,进水量达到了14万吨,也就是5万吨的处理系统,进来了14万吨的水,这在MBBR工艺中,填料流到后面拦截网前,堆堵拦截网,憋高水位,是极大的考验。我们加大了气提疏导,(下图,右下方图)填料很快疏导出去,没有出现堆堵。这就是SSMBBR工艺的优点,根据变化,能够迅速进行调整。当时的进水水质较低,所以出水还是稳定达标。但是如果不是SSMBBR工艺,停留时间缩短了近3倍,稳定达标还是很困难的。



辽宁鞍山腾鳌化工园区污水处理厂水量:1.5m3/d,原工艺?A2O工艺,改造后?A2O+填料SSMBBR工艺,改造后出水一级A。验收要求,连续稳定运行6个月,并且要有完整的冬季运行。这个化工园区的污水主要来源是生活污水30~40%,染料废水和印染废水等占60~70%,当时国内有十几家去做了实验,试验由甲方把关,监督,运行,最后,因我们的实验效果显着,选定我们并签约。这里用的填料是,氧化还原介体填料,这种填料对难降解有机污染物的去除,效果非常好。



设计SSMBBR工艺的注意事项:

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一、生化池中,填料所投放的区域不同,填料的设计取值就不同。(如下图)好氧池中,填料投放在第一个廊道O1和最后一个廊道O4,填料所承载的硝化负荷是不同的,有时相差非常大,因此设计时,准确取值填料负荷非常重要,否则,会因填料量不足不能达标,或者,因填料量太多而浪费。二、系统内活性污泥浓度的设定不同,填料的负荷取值不同,这个比较好理解,因为填料上的微生物和活性污泥有竞争关系。



大连宇都环境,成立于2002年,15年来专注MBBR工艺的环保企业,是国内最早研究,生产改性悬浮填料的企业。国内第一个将悬浮填料出口的企业。国内悬浮填料出口量最大的企业。国内第一个将悬浮填料应用于市政污水处理厂提标升级企业。目前已经完成260万吨/日的污废水处理量。改性填料出口国家11个。填料被认定为国际领先,工艺被认定国际先进,获得过科技进步一等奖,承揽国家十二五重大水污染项目太子河流域治理。国内国外应用我公司填料及技术的客户已经超过260家。





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中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开:700多名排水行业代表齐聚青岛共商发展之道 -- 鼎力打造中国污水处理厂提标改造核心技术品牌生态圈



中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开:700多名排水行业代表齐聚青岛共商发展之道?--?鼎力打造中国污水处理厂提标改造核心技术品牌生态圈

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??? 2017年916-19,中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开,规模大、档次高、专业强、主题准、范围广都属空前。新概念、新标准、新工艺、新思路、新观念都属创新。

????说起污水厂升级改造,这应该是一个历久弥新的话题。因为污水厂的建设及升级改造基本贯穿了我国水污染治理的整个进程,污水厂作为末端处理及把关环节,对削减污染负荷、保护水体环境起到了非常重要的作用。据不完全统计,截至2016年年底,我国已经建成城镇污水处理厂4900多座,日处理污水量约1.72亿立方米,无论是覆盖范围,还是收集处理率都达到了一个很高的水平。但在这些污水处理厂中,采用传统活性污泥法工艺的仍占有很大比例,其脱氮除磷能力明显不足。为保护水环境,国家出台了水十条,各地也相继制定并出台了更为严格的污水排放标准,这使得许多污水处理厂面临升级改造的任务要求。为此我们组织了此次污水厂升级改造技术交流会,期望通过政策解读、研讨技术、分享运维经验,为业内搭建一个交流的平台。本次会议特邀和遴选了47个实用报告,并安排了李村河污水处理厂、青岛高新区污水处理厂的参观。这两个厂均由华北院设计,其中李村河污水处理厂采用思普润公司的MBBR工艺,高新区污水处理厂为半地下式污水处理厂。通过研讨和参观,达到了答疑解惑的目的,为大家从事今后的工作提供了一些启发和思路。

????本次会议得到业内极大的关注,吸引了来自水务公司、设计院、科研单位的700多人参会,得到了住房和城乡建设部、中国土木工程学会水工业分会、山东省城市建设管理协会城镇供水排水分会等政府部门和行业协会的大力支持和肯定,得到了青岛思普润水处理股份有限公司、赛莱默、江苏裕隆环保有限公司、大连宇都环境技术材料有限公司、南京贝特环保通用设备制造有限公司、西安益维普泰环保股份有限公司、南京磁谷科技有限公司、青岛洛克环保科技有限公司、青岛欧仁环境科技有限公司、江苏兆盛环保股份有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、中国建设科技集团股份有限公司、天津创业环保集团股份有限公司、中国市政工程中南设计研究总院有限公司、中国市政工程西北设计研究总院有限公司、天津市市政工程设计研究总院、广州市市政工程设计研究总院、国家城市给水排水工程技术研究中心、上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司、天津生态城水务投资建设有限公司、云南城投碧水源水务科技有限责任公司、东南大学、北京工业大学、爱尔兰都柏林大学、青岛理工大学?污水处理与资源化国家地方联合工程中心、常州市排水管理处、?青岛水务环境公司等单位的鼎力支持,在此一并表示感谢。

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????与会者就我国污水处理厂提标改造工艺技术路线、技术发展及瓶颈,城市水环境综合解决方案,污水处理市场化设施建设与运行投融资探讨等问题进行了深入交流。由住建部主管、中国给水排水杂志主办的中国污水处理厂提标改造高级研讨会,是我国排水行业技术含量最高、规模和影响力最大的全国性学术会议。本次会议精心筛选了47个报告,围绕着污水处理厂提标改造的政策与市场、水环境综合治理和污水再生利用、核心工艺技术探讨及应用、最新工程案例等主题展开,来自各部委、机关、协会等行业主管部门,各大设计和科研院所的专业技术人员,各地供排水公司与下属污水处理厂的代表,全国各地的工程公司与专业技术设备厂商代表等700多名代表对污水处理厂提标改造及水环境综合治理有关问题进行了深入的交流与探讨。
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??? 2017年917日,住房和城乡建设部城市建设司原巡视员、中国土木工程学会水工业分会理事长??张悦教授 莅临本次污水提标改造大会并作主题为弥合断裂的水循环链条 ——污水处理提标改造再思考”?的报告。中国工程院 院士、北京工业大学 环境学科首席教授??彭永臻博士莅临本次污水提标改造大会并作 主题为短程硝化+污泥发酵耦合反硝化与厌氧氨氧化----实现城市污水深度脱氮与污泥减量?”的报告。

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??? 9月19日,约400?名与会代表参观了李村河污水厂升级改造工程和青岛高新区污水处理厂新建项目。

??? 700多名与会代表在会议期间紧张且愉快地进行了学习交流,纷纷表示期盼着中国给水排水杂志社组织的下次会议的召开。中国给水排水2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会在青岛成功召开,在大家的关心和支持下,它已成为业内影响力和规模最大的污水处理厂提标改造行业会议。

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????展望2018:内容最丰富,规模最大,影响力最强,最具国际化的高端研讨会。诚邀2018年中国污水处理厂提标改造高级研讨会 联合主办、协办赞助单位!?

(?联系人:中国给水排水杂志社?王领全?13752275003 022-27835639???wanglingquan88@163.com???qq:745105304 )?

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