北方地區(qū)氧化溝工藝的升級

北方地區(qū)氧化溝工藝的升級

改造研究匯報鶴壁市深水山城污水處理有限公司鶴壁市淇濱污水處理有限公司美尚生化環(huán)境技術(shù)（上海）有限公司2009年10月課題研究背景一

處理工藝分析二

升級改造方案三

總結(jié)四

課題研究背景一課題意義為緩解北方地區(qū)水資源短缺及整治水環(huán)境污染，20世紀(jì)70年代多采用操作管理簡便的氧化溝工藝，出水執(zhí)行二級排放標(biāo)準(zhǔn)；隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)和生活污水排放負(fù)荷的增加，原處理工藝已無法滿足日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)（需達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)）；為解決北方污水廠氧化溝工藝出水水質(zhì)問題，課題以鶴壁市具代表性的深水山城污水廠和淇濱污水廠為依托進(jìn)行診斷優(yōu)化，提出最佳、最經(jīng)濟(jì)的升級改造方案。

課題研究過程突破瓶頸口提出改造方案，并通過模型對方案可行性作預(yù)測，并給出最佳的工藝運(yùn)行模式工程師進(jìn)行現(xiàn)場考察、調(diào)研、數(shù)據(jù)監(jiān)測、活性污泥試驗、投加碳源試驗等工作找到污水廠水質(zhì)不佳的根本原因；對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行審閱、分析日常采樣、密集采樣、研究試驗數(shù)據(jù)、便攜式儀器監(jiān)測、在線儀表監(jiān)測共計達(dá)到8000多個3600多個課題研究過程對兩家污水廠現(xiàn)狀進(jìn)行全面評估和診斷，收集大量數(shù)據(jù)；課題實施方式

強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合優(yōu)勢互補(bǔ)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合高水平完成研究任務(wù)有利于研究成果及時推廣

升級改造方案三

課題研究背景一處理工藝分析二

總結(jié)四

處理工藝分析二深水山城污水廠介紹采用卡魯賽爾氧化溝工藝生活污水占40%，工業(yè)廢水占60%產(chǎn)煤名城—鶴壁市礦井排水對污水廠進(jìn)水污染物有一定程度稀釋作用出水執(zhí)行國家一級B標(biāo)準(zhǔn)淇濱污水處理廠介紹采用前置厭氧池/奧貝爾氧化溝工藝進(jìn)水以生活污水為主出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)北方污水廠進(jìn)水相同特征水量不足，與設(shè)計值相差較大進(jìn)水有機(jī)物濃度不高，碳源缺乏山城廠B/C約0.23，生化性不高，B/N約2.1脫氮碳源不足淇濱廠B/N約2.3，B/N>3~5具脫氮能力CODBODNH3-NTP/PO4-P*SS水量（m3/d）深水山城污水廠進(jìn)水均值132.7938.4318.280.681396×104設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)350180301.82203.6×104淇濱污水廠進(jìn)水均值216.53100.9342.364.481645×104設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)330145261.02202.1×104單位：mg/L注：山城廠檢測進(jìn)水TP；淇濱廠監(jiān)測進(jìn)水PO4-P北方污水廠出水水質(zhì)問題山城污水廠和淇濱污水廠氧化溝工藝具有完全混合特點，進(jìn)水較低COD、BOD可有效稀釋降解，達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)；深水廠由于活性污泥濃度較高且菌膠團(tuán)松散導(dǎo)致沉淀效果差影響出水SS濃度；兩個廠主要都面臨出水除磷脫氮問題，政府要求出水指標(biāo)從一級B提升至一級A標(biāo)準(zhǔn)。CODcrBOD5SSNH3-NTNTPGB18918-2002（一級A）5010105（8）151*GB18918-2002（一級B）6020208(15)201.5山城廠出水水質(zhì)（mg/L）509.8362.488.47--0.45淇濱廠出水水質(zhì)（mg/L）31.8--522.5--1.89深水山城污水廠除污效果分析監(jiān)測氧化溝僅運(yùn)轉(zhuǎn)4臺曝氣轉(zhuǎn)刷，溶氧濃度達(dá)到3mg/l破壞了反硝化脫氮的缺氧環(huán)境；北方地區(qū)冬季水溫較低，低于12℃硝化菌基本停止反應(yīng)，故氨氮去除率僅27.7%，夏季可提升至71.34%深水山城污水廠除污效果及分析活性污泥測定儀可完全仿真山城廠氧化溝環(huán)境條件，監(jiān)測到氨氮硝化速率20℃時約5.44mgNH4-N/L·h，6℃時約2.18NH4-N/L·h，水溫低時明顯下降；監(jiān)測發(fā)現(xiàn)氧化溝中幾乎不存在反硝化作用；測定儀模擬磷的吸收和釋放試驗發(fā)現(xiàn)磷無明顯變化深水山城污水廠除污效果分析由于沒有設(shè)置厭氧池，氧化溝內(nèi)無嚴(yán)格缺氧環(huán)境，導(dǎo)致除磷僅依靠細(xì)胞生長的合成作用去除約0.3mg/l，而無厭氧釋磷、好氧吸磷的生物降解功能；目前出水約0.45mg/l僅由于進(jìn)水濃度較低影響；淇濱廠氨氮降解效果分析5mg/L26mg/L進(jìn)水氨氮平均42mg/l，遠(yuǎn)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)26mg/l；出水氨氮約26.8mg/l變化較大，需要達(dá)到提標(biāo)的一級A標(biāo)準(zhǔn)（5mg/l），加大了處理難度。出水氨氮達(dá)標(biāo)困難

關(guān)鍵因素：轉(zhuǎn)碟曝氣設(shè)備不易控制溶解氧濃度；底部溶氧不充足；氧化溝無嚴(yán)格硝化、反硝化區(qū)易造成反應(yīng)不完全；較高進(jìn)水濃度的氨氮所需降解停留時間不足使出水氨氮無法保持穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

控制污泥齡，減少剩余污泥排放，利于脫氮最佳PH在8.0~8.4mg/L表面H=1.5m處H=2.5m處外溝（mg/L）0.40.390.37中溝（mg/L）1.00.50.5內(nèi)溝（mg/L）2.00.720.5氨氮不達(dá)標(biāo)原因解析氧化溝進(jìn)水溶解性COD為80mg/L左右，在外溝基本已降解完全，所以反硝化可利用碳源較少；通過外加碳源（乙醇）和激發(fā)細(xì)菌體內(nèi)有機(jī)物（裂解污泥技術(shù)）試驗發(fā)現(xiàn)效果不理想；由于無嚴(yán)格缺氧環(huán)境，長期無碳源運(yùn)行導(dǎo)致反硝化菌大量流失，從而抑制了反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。淇濱廠反硝化脫氮效果分析NO3-N（mg/l）去除率原液9加裂解污泥6mL8.73.33％加裂解污泥9mL11.4－加裂解污泥60mL6.428％原液9.7加5ml乙醇728%

課題研究背景一

處理工藝分析二

總結(jié)

四升級改造方案三

升級改造方案三

山城廠解決方案通過構(gòu)建符合山城廠實際運(yùn)行的模型針對溶解氧、水溫等主要運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，得到實際進(jìn)水條件下達(dá)標(biāo)的預(yù)測結(jié)果。其中，總磷需要化學(xué)加藥確保穩(wěn)定達(dá)標(biāo)

。優(yōu)化條件出水COD出水BOD出水SS出水NH3-N出水TNT=20℃，DO=0.5mg/L，MLSS=/L，RAS=100%39.33.410.314.84.8T=10℃，DO=0.5mg/L，MLSS=/L，RAS=100%投加碳源（約50mg/LCOD）50.6*4.910.813.57.15一級A標(biāo)準(zhǔn)<50<10<10<5（8）<15藥劑投加濃度（gMe/m3）加藥出水TP（mg/L）一級A標(biāo)準(zhǔn)Al3+鹽40.9<1Fe3+鹽70.8<1氨氮解決方案由于水量不足，增開未運(yùn)行的一組氧化溝，增加硝化容積，以滿足現(xiàn)有進(jìn)水氨氮濃度所需降解停留時間，嚴(yán)格控制溶解氧2mg/L；該方案實際運(yùn)行后，使進(jìn)水約36mg/L的氨氮有效降解達(dá)標(biāo)。出水水質(zhì)NH3TNNO3CODSS工藝（一組）8.128.619.932.79.0工藝（二組）0.0825.725.230.95.4模型模擬計算淇濱廠總氮解決方案工藝改造進(jìn)水厭氧池外溝中溝內(nèi)溝二沉好氧缺氧好氧碳源外溝轉(zhuǎn)刷全開改為完全曝氣；中溝改為缺氧區(qū)，停止轉(zhuǎn)刷曝氣，以水下推進(jìn)器使氧化溝運(yùn)轉(zhuǎn)，外加碳源或者進(jìn)入一定比例原水；內(nèi)溝工藝運(yùn)行條件不變，保持曝氣；改造方案的優(yōu)點形成AOAO模式，存在嚴(yán)格的缺氧區(qū)；容積較大的外溝作為好氧區(qū)可滿足氨氮降解停留時間，并提供足夠溶解氧濃度；可直接利用外溝硝酸鹽反硝化脫氮；在中溝投加碳源或引入一定比例原水可保證碳源充足。模型模擬出水總氮達(dá)標(biāo)方案結(jié)果處理工藝進(jìn)水COD(碳源）NH3TNNO3SS目前工藝AAOO2160.0825.725.25.43000.0918.317.56.84000.1016.215.07.05000.1013.812.17.0處理工藝進(jìn)水COD(碳源）NH3TNNO3SS建議工藝AOAO2160.321.620.85.43000.316.115.15.54000.3514.312.95.55000.3512.610.85.6

課題研究背景一

處理工藝分析二

升級改造方案三總結(jié)四

總結(jié)四數(shù)據(jù)分析密集連續(xù)采樣實施動態(tài)監(jiān)測分析收集大量數(shù)據(jù)作為模型搭建基礎(chǔ)ABAM試驗碳源投加試驗驗證外加碳源效果活性污泥性能測試全面評估工藝運(yùn)行現(xiàn)狀模型構(gòu)建和校正模型，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化預(yù)測實現(xiàn)生物工藝硝化、脫氮、除磷條件的優(yōu)化與基質(zhì)的合理配置技術(shù)重點不同于傳統(tǒng)監(jiān)測的一套系統(tǒng)模擬診斷污水處理系統(tǒng)的動態(tài)分析與優(yōu)化控制生物處理工藝脫氮條件的優(yōu)化與基質(zhì)的合理配置化學(xué)除磷與生物處理系統(tǒng)的協(xié)同原理污水碳源的收集轉(zhuǎn)化與PHAs高效菌的培植山城污水廠節(jié)能效果根據(jù)模擬結(jié)果將溶解氧從原2~4mg/l降至0.5~2.5mg/l；轉(zhuǎn)刷曝氣設(shè)備由3~4臺減少至2~3臺；處理每噸水節(jié)約用電0.05kw·h進(jìn)水水量4.5×104m3/d、電費(fèi)0.6kw·h計，可減少電費(fèi)49.3萬元/a山城污水廠和淇濱廠都有進(jìn)水水量嚴(yán)重不足、進(jìn)水碳源缺乏，原設(shè)計能力偏低等特點，氧化溝工藝本身不具有較高除磷脫氮能力和嚴(yán)格的各