近幾年,國家一直在加大對水污染的治理力度,出臺了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)和《水污染防治行動計劃》(水十條)等一系列標(biāo)準(zhǔn)和政策,要求重點流域、區(qū)域的城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)滿足一級A標(biāo)準(zhǔn),部分城市的地方排放標(biāo)準(zhǔn)甚至達到了準(zhǔn)IV類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。很顯然,污水廠的提標(biāo)改造勢在必行。
一、提標(biāo)改造原則
戲說不是胡說,改造不是亂造,污水處理廠的升級自然也要遵循某些原則,這樣才能確保Z小化改造成本并且改造成功。
1.工藝選擇上
依據(jù)污水處理廠的進水水質(zhì)特點,選擇符合標(biāo)準(zhǔn)、成熟可行、經(jīng)濟性好的高效脫氮及除磷工藝,同時應(yīng)使污水處理效果對于進水水質(zhì)特點及水量有一定的適應(yīng)性。
2.設(shè)備選擇上
依據(jù)污水處理廠設(shè)備的環(huán)境和運行情況, 應(yīng)盡可能選擇技術(shù)前沿、低能耗、自動化、 使用壽命長、 耐腐蝕的污水處理設(shè)備。
3.工程改造上
應(yīng)考慮污水處理廠當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源和資金預(yù)算,充分利用現(xiàn)有的構(gòu)筑物,盡量減少施工對環(huán)境的影響,同時降低改造工程對污水處理廠日常運行的影響,以期達到污水處理廠改造與運行同步進行的要求。
二、提標(biāo)改造總體思路
要實現(xiàn)從一級B到一級A的提標(biāo)改造應(yīng)從以下幾方面考慮:
1.需進一步去除污水中的有機污染物(BOD,COD等),使出水COD穩(wěn)定的小于50mg/L。
2.強化生物脫氮處理,提高生物處理系統(tǒng)的硝化和反硝化能力,使出水的氨氮和總氮達標(biāo)。
3.深度去除總磷,除了采用生物除磷外,還可以考慮進行輔助化學(xué)除磷。將生物脫氮在二級處理中完成,在脫氮的同時實現(xiàn)生物除磷。
4.深度去除懸浮物,常規(guī)的二次沉淀無法滿足要求,需要增加三級深度處理(增加三級處理工藝,進行后置化學(xué)除磷,同時去除各種污染物)。
三、二級處理的提標(biāo)改造方法
1.減量或擴容改造
減量,即將原處理規(guī)模壓縮,使生物池的泥齡及水力停留時間延長,滿足脫氮除磷的要求。若不壓縮污水處理廠規(guī)模,就要進行生物池擴容,或新建生物池來滿足提標(biāo)改造的需要。這類改造是在污水廠有足夠的的可用土地的前提下實現(xiàn)的。
2.提高生物池混合液濃度
提高污泥濃度,降低有機負荷,延長污泥齡,為硝化菌的生長提供有利條件。
3.投加填料
投加填料活性污泥系統(tǒng)就是在傳統(tǒng)活性污泥的曝氣池中投加一定數(shù)量的填料,組成一種復(fù)合活性污泥處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可增加曝氣池的污泥濃度、提高硝化細菌的固著量和抵抗外界環(huán)境變化的能力,從而強化系統(tǒng)對COD和氨氮的去除能力。
硝化細菌屬于自養(yǎng)型專性好氧細菌,世代時間長,聚磷菌為短泥齡微生物,生物除磷只能通過排放剩余污泥實現(xiàn)。
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝共用一個回流、排泥系統(tǒng),兩類微生物不能發(fā)揮各自的優(yōu)勢。在投加填料活性污泥系統(tǒng)中存在固定相污泥和懸浮相污泥,世代時間較長的硝化菌附著生長在填料上,不易流失,可克服脫氮除磷泥齡的矛盾。
四、 三級深度處理工藝
混凝沉淀過濾、直接過濾和微絮凝過濾均可作為城市污水深度處理的適用性工藝
1.混凝沉淀過濾工藝處理效果比較好,可靠性居三種工藝居首,能夠達到全年出水合格。
由于增加了沉淀池,不僅可以克服污水二級處理運行的不穩(wěn)定性,而且可以去除二級處理出水中大部分污染物,減輕了過濾的負擔(dān),即使冬季水溫低、水質(zhì)Z差時,過濾也能正常地運行,處理水水質(zhì)全年能達到規(guī)定的水質(zhì)要求。
2.直接過濾工藝簡單、過濾周期較長,運行費用低,適合于夏季二級出水水質(zhì)好時的深度處理,但去除率不如另外兩種工藝,尤其是冬季(水溫較低)水質(zhì)不能滿足水質(zhì)要求。
3.單就過濾而言,微絮凝工藝的過濾效率為三者居首,其更大的優(yōu)點是去除率高,出水水質(zhì)好,投藥量低于絮凝沉淀過濾工藝,適用于低濁度、低色度的原水。
若是改造工程三級處理重點考慮除磷,則加藥量比較大,會造成過濾周期短,水頭損失上升較快,易發(fā)生水質(zhì)提前穿透。
五、污水廠典型工藝升級改造
AO工藝改造方式參考:
1.部分原水超越初沉池,以提高生物池進水中的碳源,改進初沉池運行方式,增加排泥量。
2.改變原有AAO生物池的單一進水方式,采用多點進水增加靈活性。且重新核定生物池內(nèi)厭氧段、缺氧段、好氧段的停留時間,如增加回流污泥反硝化段,提高缺氧段停留時間,在生物池的好氧段內(nèi)投加填料以便提高其停留時間。
3.增加污水深度處理,采用轉(zhuǎn)盤過濾器和膜過濾相結(jié)合的工藝流程;
4.增加除臭設(shè)施和加藥除磷設(shè)備。
氧化溝工藝改造方式參考:
1.生物段采用BNR工藝,即回流污泥曝氣再生及缺氧曝氣,將氧化溝的中心島溝改造成活性污泥曝氣再生池,對回流污泥進行曝氣再生,提高其活性,減少氧化溝外溝的充氧量,在外溝內(nèi)造成缺氧環(huán)境,促進反硝化細菌的繁殖,提高總氮的處理能力。
2.深度處理采用盤片式微過濾器,同時輔以除臭裝置和化學(xué)除磷設(shè)備。
3.根據(jù)碳源情況,可考慮增設(shè)碳源投加裝置,以確保冬季低溫下出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標(biāo)。
SBR工藝改造方式參考:
1.在原有工藝上增加厭、缺氧段;
2.反應(yīng)池內(nèi)投加填料,延長好氧段停留時間;
3.對曝氣系統(tǒng)進行改造,提高充氧率;
4.增設(shè)化學(xué)除磷系統(tǒng);
5.深度處理采用機械過濾或根據(jù)水質(zhì)采用混凝沉淀過濾的組合工藝。