城市污水处理厂一级A提标改造工程进展

来源:智汇工业

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关键词:污水厂提标改造 AAO工艺 SBR工艺

    随着国家环保政策趋严,全国大部分地区都在进行一级A的提标改造,本文综述了近五年内国内主要城市污水处理厂的常见的一级A提标改造措施,得出目前一级A提标主要问题在于TN、TP、SS的达标问题,针对上述问题主要通过工艺优化以及增加深度处理设备设施得以解决,确保出水稳定达标。


    为了缓解水环境不断恶化的压力,尤其是水体富营养化的污染。《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中4.1.2.2规定城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时执行一级A的标准,在一定程度上意味着一级A标准在全国范围内的推行。而水十条颁布以后,全国大部分城市和地区都开展了提标工作。国内城市污水处理厂主要处理工艺包括AAO及其改良工艺、SBR及其改良工艺和氧化沟及其改良工艺三大类。目前,一级A提标过程中遇到TN去除较困难或TN去除运行成本高,出水的SS、TP较高不能稳定达标是最常见的问题。


    本文针对城市污水处理厂一级A提标改造进行文献调研,发现提标改造措施主要包括了以下几点:(1)针对原有工艺进行参数优化以提高出水水质(2)针对原有工艺进行设备设施改造(3)将原有工艺与生物膜处理工艺结合,比如投加填料或利用MBR反应器,提高出水水质。(4)在原有工艺之后新增深度处理工艺主要包括化学除磷,多种滤池过滤等工艺构筑物。


    由于各地区污水厂地理位置,进水水质等均不相同,因此选择最适合的提标改造方法是最重要的。本文综述最近五年全国各地一级A提标改造的常见工艺和措施,为同行提供参考。


    常见城市污水处理厂提标改造措施


    1.原有工艺基础上进行改造


    1.1.工艺优化


    目前较多污水厂由于设计时已经达到一级B出水标准或者设计的参数与实际进水情况差别较大,可以通过在原有工艺基础上进行参数优化即可以达到一级A出水标准。


    张雨针对西安市某污水厂一期工程出水不达标问题通过优化缺氧段停留时间,提高污泥脱水车间的处理能力以减少污泥水对污水系统的影响等措施,使其出水各指标稳定达到一级A标准;鲁海峰通过分段进水优化碳源的合理配制,减少初沉池HRT来降低有机物过多消耗的措施,并通过优化生物池的DO、回流比R、SRT等参数,强化系统脱氮除磷效果,出水水质达到了一级A标准;傅晓磊在惠南污水处理厂提标改造过程中通过增大混合液回流比、延长缺氧池HRT等运行参数的优化,同时在缺氧池内部投加碳源,强化生物脱氮,在生物处理系统中就达到了一级A标准。


    1.2.工艺改造


    通过工艺优化不能达到出水标准,需要进行部分工艺改造提高生物活性,主要包括生物池体功能区重建,在好氧池后面增加MBR池等措施。


    高原在上海市某1万m3污水处理厂通过将CAST池改造为调节池,增加了AAO-MBR生物反应池,并进行了部分设备更换,其中MBR系统采用平板膜组件,曝气设备采用变频空气悬浮风机、管式微孔曝气器等性能较优的设备,工程投入运行后出水达标排放;吴媛媛在神定河污水处理厂通过将原废弃的二沉池改建为MBR池,不增加占地,通过CAS-MBR复合工艺改造,出水水质从一级B稳定提高至一级A标准;陈谷在青浦污水处理厂一二期提标改造过程中由于现场用地紧张,采用了MBR工艺,该工艺用膜组件替换了传统二沉池和深度处理部分,较大节约了用地,最终达到了预期目标并节约了土地资源;熊建英介绍了盐城城东污水处理厂的提标改造情况,原设计采用AAO工艺,随着出水标准的提高,将3座AAO生物反应池改造为MBBR池,实现充分的硝化,实现了最终出水达标排放。


    1.3.投加填料


    当前,较多城市污水处理厂的提标改造是通过往系统内投加填料来增大活性污泥浓度,提高生物量来提高出水水质,此种措施见效快,改造方便,且多应用于场地有限的部分污水厂。


    孙颖在宜兴市某污水厂进行提标改造时,采用水解-A/O-絮凝沉淀工艺处理含有工业废水的城市污水,并在生化池内投加悬浮填料,并优化了水解池、生化池、二沉池、折板絮凝池等运行参数,最终使出水达到一级A排放标准;陈杰云研究了多级A/O+好氧生物膜组合工艺处理城市污水,充分利用分段进水对碳源的有效利用及好氧生物膜增加污泥浓度并强化同步硝化反硝化脱氮,最终出水可以达到一级A标准;李宇研究了以聚丙烯悬浮填料为载体的SBBR系统,研究结果表明温度为25℃、C/N比为4.7~13.7、C/P高于42,DO在3.5mg/L时,系统出水各指标满足一级A排放标准。吴迪介绍了在不新增占地的情况下,在山西某污水厂将原来的AAO工艺的厌氧区分割为缺氧区和好氧区,同时在好氧区投加SPE-2型悬浮填料,改造后污水厂经历了冬季低温、进水水质剧烈波动等阶段,单出水水质能够稳定达到一级A标准,部分指标达到了地表水准IV类水平。


    2、主流工艺新增深度处理设施


    2.1.AAO及改良工艺


    目前,大部分城市污水处理厂是运用AAO作为主流处理工艺,通过AAO工艺与其他工艺进行结合,可以提高污染物的去除效率,提高出水水质。


    钱志军介绍了AAO-Actiflo工艺在崇福污水厂提标工程中的应用,通过在优化工艺参数,提高生物处理能力,深度处理采用了Actiflo高效沉淀池和转盘滤布滤池相结合的工艺,确保污水的达标排放;何嘉辉介绍了广州市花都区污水处理厂提标改造工程,通过对已建AAO生物反应池进行改造,增加缺氧填料,新增深度处理工艺采用反硝化深床滤池工艺,确保了出水SS、TN和TP等指标稳定达标排放;叶均磊介绍了宁德某污水处理厂将接触氧化池改造为多点回流的AAO工艺,后续工艺采用高密度澄清池与纤维滤布滤池,进一步去除污水中的SS、TP,出水满足一级A标准要求;张志峰介绍了苏州相城某污水处理厂采用旋流沉砂池+AAO+混合絮凝+转盘过滤+紫外消毒工艺对一期工程2万m3/d的污水进行处理,通过AAO与深度处理工艺的组合,最终出水水质由一级B提高为一级A。


    2.2.SBR及改良工艺


    SBR工艺优点是易管理,较难发生污泥膨胀、出水效果好,在污水处理厂当中也占有一些之地,在提标改造过程中,SBR工艺主要通过优化参数并增加后续处理工艺进行优化。


    张赟研究了SBR工艺对宝鸡十里铺污水厂的提标效果,主要通过调整SBR池运行工况,增加鼓风机台数、回流泵,新建深度处理工艺采用混凝-沉淀-过滤并投加化学药剂和碳源,通过上述措施有效保证了出水的达标排放;张毅研究了SBR工艺处理邵伯污水站低浓度生活污水的最佳工况,得出在进水搅拌30min,曝气2h,停曝搅拌60min,沉淀60min,滗水及闲置时间2h时,系统出水COD和氨氮能到到一级A标准,TP和SS通过新建高密度沉淀池+竖片滤布滤池进行处理,最终实现了一级A达标排放;邓伟斌以广东南部某污水处理厂为例,对该厂CAST工艺提标工艺进行了介绍,通过优化现有运行参数,设置单独的厌氧区、缺氧区,新增滤布滤池深度处理设施,实践结果表明,出水水质显著高于一级A标准,优于广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的一级标准。


    2.3.氧化沟及改良工艺


    氧化沟工艺及其改良工艺也是较常见的污水处理工艺,具有净化程度高,耐冲击,运行稳定可靠,操作简单等优点,进过简单的改造后,氧化沟工艺可以较容易达到一级A出水标准。


    钱静介绍了合肥市王小郢污水处理厂的提标改造工程设计及调试运行情况,该工程是采用转刷曝气氧化沟工艺,通过将氧化沟重新划分缺氧区和好氧区的具体区域,并在好氧池末端设置了反硝化区,氧化沟出水又流经新建的反硝化滤池和臭氧氧化工艺段,最终实现了出水达标一级A标准;苏俊新介绍了福建省某沿海县城污水处理厂的提标改造情况,该厂采用改良DE型氧化沟工艺,目前COD、BOD5、NH3-N等部分指标不能稳定达到一级A排放标准,而且雨季时进水浓度偏低,经常出现碳源不足现象,根据上述问题,该污水厂通过在二沉池末端新建混凝沉淀+精密过滤工艺的深度处理措施,使其最终出水达标排放;毛小伟针对靖江市污水处理厂TN和SS个别时段超标等问题,提出通过在Orbal氧化沟内增加反硝化回流泵和推流搅拌器,氧化沟出水后新增反硝化滤池等措施,实现了尾水经消毒最终达标排放。


    2.4.新型工艺


    除了上述常见的工艺外,一些新型工艺也在一级A提标改造过程中发挥了重要作用,张显忠针对上海市吴淞污水处理厂进出水水质特点,通过各种工艺比选,最终提标工艺选用了食物链反应器FCR技术,该工艺是由一系列串联布置的生化反应器组成,利用植物根系和工程化生物填料上面的微生物进行降解水中的污染物质,最终出水达到了一级A排放标准;曾如婷利用活性滤料处理城市污水二沉池出水,结果显示滤速为4.6m/h、水力停留时间为40~60min、无水乙酸钠投加量为30mg/L时,能保证污水处理厂出水从一级B标准达到一级A标准要求;杨卓介绍了连云港市大浦污水处理厂提标改造建设情况,改造工艺为百乐可工艺+磁混凝澄清工艺,其中磁混凝澄清池集混凝、沉淀、过滤功能于一池,该池型沉淀效率高,因而多用于老厂改造挖潜或用地面积较为紧张的水厂及严寒地区的水厂,适合于室内建设。


    为提高出水水质和改善我国水污染现状,需对我国现有的污水处理设施进行提标和改造,目前国内提标改造重点在于脱氮和除磷以及去除SS,各城市污水处理厂除了通过对原工艺的优化,增加深度处理工艺外,还需注意污水的源头控制,提高污水的纳管率,在提标改造措施的选择上既要充分利用原有工艺,又要优先选用投资少,效果佳,适合当地具体情况的方法,同时还需要重视污泥的无害化资源化以及再生水的回用问题,实现真正的绿色可持续发展。


    (审核编辑: 智汇婷婷)