江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造技術攻關總結報告

江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造技術攻關總結報告江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造技術攻關總結報告論文導讀,國家對太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠尾水排放提出了更加嚴格的要求。江蘇省需完成太湖流域169個城鎮(zhèn)污水處理廠的除磷脫氮提標改造工程。太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造工程是一項全新的工作。關鍵詞,城鎮(zhèn)污水處理,除磷脫氮,提標改造1技術攻關背景及研究內容1.1背景2007年春末夏初,太湖藍藻爆發(fā),引發(fā)無錫供水危機。此后,國家對太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠尾水排放提出了更加嚴格的要求,新,擴,建城鎮(zhèn)污水處理廠必須按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》,GB18918-2002,一級標準A標準實施建設。根據(jù)國家和江蘇省太湖流域水污染防治工作的總體部署,在2010年底前,江蘇省需完成太湖流域169個城鎮(zhèn)污水處理廠的除磷脫氮提標改造工程,總規(guī)模364.82萬立方米/日,預計投資約27億元。太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造工程是一項全新的工作,時間緊、任務重、系統(tǒng)性強,可供借鑒的經(jīng)驗不多,指導思想和技術路線不明確,設計參數(shù)和建設標準等缺乏。因此,為確保提標改造技術可行,設備材料經(jīng)濟適用,提標改造任務如期完成,江蘇省政府決定在省級財政資金中安排專項經(jīng)費3000萬元,由省住房和城鄉(xiāng)建設廳集中組織開展太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造技術攻關示范科技項目,為江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設工作提供堅實的技術支撐。1.2研究內容針對江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設要求,確立了10個研究課題,立足于示范工程生產(chǎn)性試驗,輔以中試、小試,以及調研分析等多種研究形式,廣泛借鑒國內外新技術、新材料、新設備,有針對性地開展研究工作。免費論文,除磷脫氮。具體研究內容框架圖如下,具體的研究內容如下,,1,污水處理廠主要污染物來源研究,調查太湖流域蘇錫常地區(qū)主要污染物來源,研究管網(wǎng)建設及運行對污染物濃度變化的影響規(guī)律,建立蘇南地區(qū)城鎮(zhèn)污水水質數(shù)據(jù)庫和污水處理廠進水水質預測模型,有針對性的源頭污染控制措施及政策建議研究。,2,碳源投加研究,內部碳源研究,探索初沉池、水解池的設置對后續(xù)生物處理系統(tǒng)的影響,以及充分利用生物污泥中碳源的技術措施,外部碳源研究,包括商業(yè)碳源及可利用的廉價碳源。,3,低溫生物脫氮效果研究,以示范工程為依托,圍繞低溫脫氮效果的重要影響因素,以投加填料和采用微濾膜攔截為技術手段,以增加硝化細菌總量、增加活性污泥總量和優(yōu)化運行為技術關鍵,重點解決AAO工藝在提標建設中存在的低溫生物脫氮效果差而造成出水達標困難的實際問題,與此同時廣泛調查研究了蘇錫常、江蘇其他地區(qū),以及全國部分地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠低溫生物脫氮效果,提出提高低溫條件下生物脫氮效果的措施。,4,強化生物處理技術研究,運行優(yōu)化擴容對生物處理的強化作用及其示范研究,人工填料投加對生物處理的強化作用及其示范研究,污泥曝氣再生對生物處理的強化作用及其示范研究,數(shù)學模擬技術在強化生物處理中的應用及示范研究,同步化學除磷對生物處理的影響對策及其示范研究,不同生物強化技術的使用條件及其技術經(jīng)濟分析,強化生物技術在示范工程中的設計優(yōu)化。,5,深度處理技術研究,污水深度處理技術的機理分析和工程案例總結,典型深度處理技術的驗證性中試試驗研究,依托示范工程的性能分析和工程性測試,污水脫色技術的研究,污水深度處理工藝流程的技術經(jīng)濟比較分析。,6,新技術,設備,適用性研究,生物倍增工藝-低溶解氧短程同步硝化反硝化技術研究,城市污水脫氮除磷交互式物化/生化反應器研究,雙污泥反硝化聚磷-誘導結晶磷回收工藝,新型多相組合膜生物反應器,MP-MBR,技術,反硝化濾池工藝,超聲波污泥減量化研究,盤片式微過濾技術示范研究,生物膜-活性污泥復合工藝,新型填料-AAO,研究,微濾布過濾技術示范研究。,7,印染廢水為主的城鎮(zhèn)污水處理廠提標技術研究,印染廢水水解池設置問題研究,印染廢水水解池技術參數(shù)研究,印染廢水生物強化處理技術研究,適合城鎮(zhèn)污水處理廠提標改造的印染廢水深度處理技術研究,印染廢水色度達標技術研究,低產(chǎn)泥量印染廢水處理技術研究。,8,人工濕地處理技術研究,太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠尾水水質現(xiàn)狀分析,人工濕地處理系統(tǒng)組合工藝選擇與優(yōu)化,人工濕地組合工藝集成與示范,組合人工濕地工藝經(jīng)濟技術及其適用性分析,環(huán)太湖城鎮(zhèn)污水處理廠尾水人工濕地處理工藝設計與優(yōu)化,人工濕地污水處理技術指南,人工濕地運行和管理操作指南。,9,城鎮(zhèn)污水處理廠短流程工藝研究,MBR工藝、硅藻精土強化生物處理工藝、強化生物脫氮+磁分離工藝、強化生物脫氮+微絮凝過濾工藝及環(huán)溝式改良型AAO高效除磷脫氮工藝的研究。,10,城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造技術導則,在前述九個課題研究的基礎上總結、匯總、拓展、編制形成適用于太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設的技術導則,用以指導城鎮(zhèn)污水處理廠的提標建設、運行等,其內容包含總則、術語、技術路線、預處理技術、生物除磷脫氮技術、深度處理技術、出水穩(wěn)定處理技術、附錄及條文說明。2重點解決的關鍵技術問題,1,查明污水污染物來源,總結污水水質變化規(guī)律,提出城鎮(zhèn)污水主要污染物參考指標及源頭控制措施,建立污水廠進水水質預測模型。通過制定科學縝密的普查和抽樣調查方法,廣泛調查蘇錫常地區(qū)污水水質,了解太湖流域城鎮(zhèn)生活、工業(yè)企業(yè)、公共設施、初期雨水等典型類別的污水污染物來源,針對不同污染源提出主要污染物參考指標和有效的源頭控制措施,創(chuàng)建城鎮(zhèn)污水水質數(shù)據(jù)庫,建立城鎮(zhèn)污水處理廠進水水質預測模型,為新,擴,建污水處理廠的設計、運行、管理提供科學依據(jù)。,2,提出挖掘內部碳源措施,合理設置初沉池和水解池,并選擇適用的外加碳源。優(yōu)先挖掘城鎮(zhèn)污水處理中的內部碳源,針對髙懸浮物城市污水,合理設置或設計初沉池,減少一級處理對后續(xù)工藝單元生物脫氮效果的影響,確定最有利于后續(xù)脫氮處理的水解工藝參數(shù),通過研究污泥水解轉化效率的提高與控制,最大程度地發(fā)揮其作為反硝化碳源的潛質,基于生產(chǎn)性實驗探討超聲波污泥處理與溶解性COD釋放之間的相關關系,使污泥處理污水處理工藝有機結合,有效而經(jīng)濟地開發(fā)剩余污泥的碳源。開發(fā)利用適宜的外加碳源,對農(nóng)業(yè)廢棄物溶出碳源成分、溶出速率進行測定,以控制外加碳源投加比例,提出商業(yè)碳源的適用條件。,3,揭示太湖流域污水水溫變化規(guī)律,提出改善低溫生物脫氮效果的有效措施。通過對蘇錫常等地污水處理廠進水溫度調研,找出江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠污水水溫變化規(guī)律,分析污水廠生物脫氮效果,尤其是低溫下,的現(xiàn)狀及低溫對生物脫氮效果的影響,總結實際污水處理廠低溫時的運行參數(shù)和去除效果的相關性,分別從運行管理、設計以及工藝改造等方面提出強化低溫生物脫氮的具體措施,研究了低溫條件下填料投加、使用微濾膜對生物脫氮的強化作用。,4,提出強化生物除磷脫氮可優(yōu)先采取的運行優(yōu)化措施和必要時采用的填料投加、污泥曝氣再生、同步化學除磷等工程措施。通過運行優(yōu)化提高微生物的活性,實現(xiàn)污泥濃度及環(huán)境參數(shù)的有效時空優(yōu)化分布,在不增加反應器物理容積的情況下達到擴容的目的,驗證通過工程措施提高微生物濃度和種群數(shù)量的可行性,把刺激再生的理論用于提高活性污泥系統(tǒng)中的微生物活性,提高系統(tǒng)的處理性能,準確預測所采取的工程措施能夠起到的作用,最大程度發(fā)揮資金投入的效益,同步生物化學處理過程中,化學除磷對生物處理系統(tǒng)帶來的影響及解決方法,依托示范工程,輔以試驗和模擬結果,對不同污水廠生物強化方法的技術經(jīng)濟分析,確定不同技術方法的適用性。,5,提出可行的反硝化濾池、曝氣生物濾池、膜濾池、硅藻精土澄清池等各種深度處理單元、適用條件、設計參數(shù)及其優(yōu)化組合。提出切合當?shù)貙嶋H、有針對性的深度處理技術路線和工藝,篩選除磷效果和絮凝效果較好的高效絮凝劑及其投加方式,提出適合污水深度處理達標排放的最佳混凝反應條件和攪拌強度、適合污水深度處理的濾池控制濾速、反沖洗方式和反沖洗條件,適合當?shù)匚鬯畻l件的膜過濾技術和預處理方式、在線反沖洗條件和化學清洗條件,開發(fā)新型曝氣生物濾池Biofringe,滿足不同水質水量、沖擊負荷及出水排放標準情況下的不同處理要求,研究反硝化濾池獨特的STS/Tetre專利氣水分布技術和驅除氮氣技術,和硅藻精土與微生物協(xié)同治污技術。,6,開發(fā)應用生物倍增工藝、交互式反應器、雙污泥工藝、MP-MBR工藝、反硝化濾池、污泥超聲波、濾布濾池、轉盤濾池、人工填料等新工藝、新技術、新設備、新材料。?生物倍增工藝低溶解氧短程同步脫氮技術,為實現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮,曝氣池內低溶解氧環(huán)境穩(wěn)定實現(xiàn)的技術及控制策略研究,短程硝化效率和同步硝化效率的判定,在現(xiàn)有碳源不足條件下TN一級A達標的工藝調控技術。?城市污水脫氮除磷交互式物化/生化反應器研究,在單一反應器中物化和生物優(yōu)化集成技術、生物處理單元中各種不同功能菌群高效運行技術,交互式反應器在針對不同條件下物化與生化協(xié)調運行技術,系統(tǒng)抗沖擊負荷調控技術,新型硅絮凝劑研制及應用技術,接枝大分子鋁,含少量鐵離子,在納米硅顆粒的新工藝、化學絮凝和生物絮凝協(xié)同技術,針對太湖流域污水處理廠水質水量特征,研究新型絮凝劑的適用性和高效性。?雙污泥反硝化聚磷-誘導結晶磷回收工藝,采用雙泥系統(tǒng)與流態(tài)化誘導結晶技術相結合,緩解碳源不足,強化除磷脫氮效果,以物質平衡為基礎,優(yōu)化誘導結晶反應器與雙污泥系統(tǒng)的工藝參數(shù)組合,解決因原水C,N,P不適當對雙污泥系統(tǒng)除磷脫氮功能的限制,采用神經(jīng)網(wǎng)絡與數(shù)學模型相結合的方法來實現(xiàn)對復雜的工藝流程的全流程模擬及優(yōu)化。?新型多相組合膜生物反應器,MP-MBR,技術,實現(xiàn)多項組合膜生物反應器,MP-MBR,的快速啟動,通過對污泥濃度、快速啟動措施、預處理措施和工藝進行研究,研制經(jīng)濟、高效的多項組合膜生物反應器工藝并拓展其功能。?反硝化濾池工藝技術研究,保證不同碳源條件下的反硝化效果,實現(xiàn)尾水TN一級A穩(wěn)定達標,研究出反硝化碳源的投加量。?超聲波污泥減量化研究,基于生產(chǎn)性實驗探討超聲波污泥處理與溶解性COD釋放之間的相關關系,將污泥處理與整個污水處理工藝有機結合,有效而經(jīng)濟地挖掘和開發(fā)剩余污泥的碳源。?盤片式微過濾技術示范研究,研究盤片式微過濾器過濾流速和進水SS的關系,盤片式微過濾器的水損控制、反沖洗優(yōu)化技術及系統(tǒng)智能化控制技術。?生物膜-活性污泥復合工藝,新型填料-A2O,技術研究,投加新型填料,根據(jù)進水水質及出水指標的反饋,尋求填料投加量及最佳的控制參數(shù)。?微濾布過濾技術示范研究,研究微濾布過濾器過濾流速和進水SS的關系,反沖洗控制方法及系統(tǒng)智能化控制技術。,7,提出適用于城鎮(zhèn)污水處理廠,以印染廢水為主,經(jīng)濟有效的先生化后物化的粉末活性炭工藝,總結三種不同形式的厭氧水解池應用條件和設計參數(shù)。研究通過提高厭氧處理效果和抗沖擊負荷能力,改善印染廢水可生化性,降解有機物,破壞印染廢水發(fā)色基團,降低色度,采用調節(jié)池厭氧水解A/O(PACT)高效澄清過濾組合工藝處理綜合印染廢水,強化各段處理效果,使出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》,GB18918-2002,的一級標準A標準。免費論文,除磷脫氮。系統(tǒng)地進行了上流式、折流式和推流式三種厭氧水解反應器處理印染廢水的特性和效果的試驗研究,提出適用條件和設計參數(shù)。,8,探索人工濕地用于城鎮(zhèn)污水處理廠尾水的進一步穩(wěn)定處理可行性,驗證人工濕地去除尾水綜合毒性的效果。研究組合人工濕地對太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠尾水進一步穩(wěn)定處理,驗證在相似水力負荷條件下,潛流，表面流組合濕地系統(tǒng)的污水強化脫氮運行模式的COD去除效能,針對環(huán)太湖的污水處理廠尾水水質和水量的特點,結合研究結果,論證采用表面流人工濕地水平潛流人工濕地垂直潛流人工濕地串聯(lián)的組合處理模式的可行性以及人工濕地去除尾水綜合毒性的效果。,9,開發(fā)應用環(huán)溝式改良AAO工藝、MBR工藝、硅藻精土工藝、強化生物脫氮技術、磁分離技術、微絮凝過濾技術、初沉發(fā)酵技術等多種短流程工藝及技術,提出各自的適用條件和設計參數(shù)。?環(huán)溝式改良AAO工藝,提出適宜的水質條件和固液分離技術要求,提出主要的技術應用參數(shù)。?MBR工藝,研究水力停留時間、回流比、溶解氧、污泥負荷和泥齡對處理效果的影響,預處理要求與產(chǎn)泥量,MBR工藝的主要技術參數(shù)及適用條件。?硅藻精土強化生物處理,AO,工藝,探討AO工藝啟動調試條件,研究硅藻精土投加對AO工藝處理效果的作用,探討硅藻精土強化生物處理工藝的主要影響因素,確定硅藻精土投加量,研究硅藻精土強化生物處理工藝的污泥特性、適用條件、技術參數(shù)、經(jīng)濟指標。?強化生物脫氮技術,摸清工藝特征參數(shù)和污染物指標在周期內的變化情況,找出限制脫氮,除磷,的主要因素,改變缺氧/厭氧/好氧段的設置和周期,研究系統(tǒng)脫氮除磷性能的變化,改變不同的進水方式,優(yōu)化碳源分布,提升系統(tǒng)脫氮性能,考察DO變化對系統(tǒng)脫氮除磷性能的影響,探討UNITANK工藝強化生物脫氮技術適宜的運行模式,研究UNITANK工藝強化生物脫氮的主要技術參數(shù)、經(jīng)濟指標,包括占地、工程費用和運行成本等,。?磁分離技術,研究磁分離深度處理技術對TP和SS的去除效果、產(chǎn)泥量、主要技術參數(shù)、適用條件、主要經(jīng)濟指標,包括占地、工程費用和運行成本等,,探討磁分離前處理技術、后處理技術。?微絮凝過濾技術,探討最佳投藥量,研究微絮凝過濾的處理效果,探討微絮凝過濾的主要影響因素、主要技術參數(shù)、適用條件、經(jīng)濟指標,包括占地、工程費用和運行成本等,。?對MBR工藝、硅藻精土強化生物處理工藝、強化生物脫氮UNITANK技術、磁分離技術、微絮凝過濾技術五種短流程工藝進行技術經(jīng)濟分析。,10,編制《太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設技術導則》,明確提標建設的指導思想、技術原則、技術路線,提出預處理、生物處理、深度處理、尾水穩(wěn)定處理等單元的適用條件、技術特征、設計參數(shù)、運行管理要點,制定水質調查分析與工程模擬試驗方法和提標改造建設標準,總結示范工程案例及運行效果。充分總結太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標技術攻關科研成果,系統(tǒng)地制定太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設的原則、目標、范圍及技術路線、污水廠新建或提標改造工藝技術、主要設計參數(shù)及技術經(jīng)濟指標、運行管理控制要點等,用于指導工程建設。3技術攻關取得的主要科技成果在江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設廳的統(tǒng)一組織下,各課題研究單位通力合作,完成了既定的研究任務,目前絕大多數(shù)研究成果已經(jīng)成功用于指導污水處理廠提標建設,新建、擴建、改造,工程的實踐。技術攻關取得的成果充分體現(xiàn)了普適性、實用性、延展性、系統(tǒng)性的原則。,1,摸清了太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水廠主要污染物來源,提出了有效的污染物源頭控制措施?通過調查分析表明,太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水廠主要來源包括公共生活污水、餐飲廢水、主要工業(yè)類別污水、初期雨水等,并建立了太湖流域城鎮(zhèn)污水廠水質預測及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。?太湖地區(qū)城市污水碳源不足,碳氮比偏低,存在根源性結構失調,地下水滲漏和雨水進入造成管道內污水濃度較低,進一步加劇了碳氮比結構失衡,?太湖地區(qū)污水管網(wǎng)中COD有少量衰減,N、P基本無衰減。免費論文,除磷脫氮。?提出如下源頭控制措施,A,大力推行雨污分流排水體制,提高管網(wǎng)建設質量,減少滲入水和截流水的進入,提高污水廠進水COD濃度,避免加劇污水廠進水CN結構失衡。B,進水碳源不足的城鎮(zhèn)污水處理廠,宜分析研究服務范圍內設置化糞池的合理性,應及時清掏服務范圍內的化糞池?？蛇m當放寬含優(yōu)質碳源、碳氮比高的有機廢水的接管限值。,2,提出了充分挖掘內部碳源的途徑和經(jīng)濟投加外加碳源的方法?初沉池在去除懸浮物的同時會損失部分碳源,但可提高后續(xù)生物處理系統(tǒng)污泥碳氧化和硝化活性,宜將初沉池停留時間縮短至0.5~1.5小時。?高VSS/SS的污水處理宜設置厭氧水解池,能夠使SCOD/COD由33%增加至75%。?水解池本身對TN有削減作用,且有一定的優(yōu)化反硝化作用,對TN的去除率保持在25%以內時,可保證系統(tǒng)TN的去除效率,提高后續(xù)生物工藝的硝化速率與反硝化速率。?采用超聲波污泥處理設備,可提高回流污泥中的SCOD/COD,提供快速反硝化碳源。?將污泥消化合理控制在水解酸化階段,可以產(chǎn)生有利于反硝化的SCOD和快速反硝化的小分子VFA等碳源,停留時間為5d時,SCOD/COD由8%左右上升為30%以上,而VFA由7%上升為25%,停留時間為10d時,SCOD/COD上升為50%以上,而VFA由25%下降為20%。?研究表明,甲醇、乙酸、乙酸鹽等低分子有機物可作為污水處理過程中的外加快速反硝化碳源。?常溫向缺氧區(qū)投加甲醇、乙酸、乙酸鈉,投加量以COD計分別為15,34mg/L、20,40mg/L、16,32mg/L時,其反硝化速率可分別提高到1.1,1.2倍、1.8,2.2倍、1.7,1.9倍。?低溫向缺氧區(qū)投加甲醇、乙酸鈉,投加量以COD計分別為39,79mg/L、43,86mg/L時,其反硝化速率可分別提高到1.1,1.3倍、1.7,2.2倍。?從甲醇、乙酸、乙酸鈉三種碳源的主要優(yōu)點、去除單位硝態(tài)氮所需的投加量、提高反硝化速率的幅度以及價格成本等方面看,相對來說乙酸鈉適應性強、效果優(yōu)、運輸便利,而甲醇運行經(jīng)驗成熟、價格低廉、適合長期投加,對于長期存在碳源短缺的污水廠,二者作為外加碳源混合投加較適宜。有條件時,含乙酸、乙酸鹽、甲醇、乙醇的特種工業(yè)廢水、屠宰廢水及農(nóng)業(yè)廢棄物等可以作為廉價反硝化碳源加以利用。?當進水C/N比,以BOD/TN計,低于4的條件下必須考慮外部碳源的投加,當進水C/N比不低于4,但溶解性BOD與TN之比小于4,反應時間不足以完成脫氮的條件下必須考慮外部碳源的投加,碳源投加量,以COD計,應以單位體積污水去除的硝態(tài)氮為基數(shù),按不小于3~5:1的比例投加。,3,系統(tǒng)地調查和研究了低溫條件下脫氮工藝的影響因素和優(yōu)化控制措施?研究表明,太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠污水水溫變化范圍是9.6,31?,年平均值為20.36.0?,其中12、1、2、3四個月平均污水水溫最低,其值均低于15?。江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠在污水水溫降至15?左右時,生物脫氮效果及活性污泥的硝化反硝化性能受低溫的影響開始明顯。?低溫條件下,污水處理系統(tǒng)的脫氮首先因硝化效果不好而受影響,在進水水質等其它條件相同的情況下,出水的TN濃度隨著NH3-N去除率的升高而降低。水溫低于12?時,活性污泥的硝化速率較低,一般在0.6,0.8mgNH3-N/gVSS.h左右,反硝化速率在0.5,1mgNOX-N/gVSS.h左右,不同溫度下變化較大,11.1?是9.0?的1.96倍。?當城鎮(zhèn)污水處理廠設備的能力、運行參數(shù)存在一定的可調空間時,低溫時可通過提高溶解氧濃度、延長泥齡以及降低污泥負荷、延長水力停留時間等措施來強化硝化效果。?當城鎮(zhèn)污水處理廠設備的能力、運行參數(shù)存在一定的可調空間時,低溫時反硝化的強化可通過控制溶解氧濃度低于0.5mg/L、混合液回流比2,3以及碳源不足時投加碳源的措施實現(xiàn)。?在污水處理廠占地受限的情況下,可以采用好氧池投加填料或包埋固定化硝化菌載體的措施來強化硝化。?為實現(xiàn)江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標改造的目標,出水氮指標達到GB18918-2002一級標準A標準,污水中的BOD5/TKN宜大于4.0,生物池的泥齡可采用15,20d,污泥負荷可采用0.06,0.08kgBOD5/(kgMLSSd)。,4,提出優(yōu)化運行、投加填料、污泥曝氣再生、同步化學除磷等強化生物除磷脫氮技術?對于AAO工藝和氧化溝工藝,控制反硝化區(qū)溶解氧濃度在0.3-0.5mg/L,2g/L,工藝充氧設備調整、多點進水或運轉模式的優(yōu)化,可實提高污泥濃度1,現(xiàn)對生物處理的強化。?對于SBR工藝,通過精確控制周期,改變運行工序,精細控制工藝環(huán)境參數(shù),可提高系統(tǒng)脫氮除磷效率。?對于AAO工藝,填料的投加量應根據(jù)水質的情況來確定,一般在30-40,的投加率為宜,填料上附著生長微生物的數(shù)量與原水負荷有關,一般可以增加1,2g/L的微生物量。?通過脫氫酶活性和反硝化速率等的測定,回流污泥曝氣再生后,生物活性由0.1038mgTF/mgMLSSh提高到0.1137mgTF/mgMLSSh,Orbal氧化溝MLVSS的比例提高了34%,平均達到0.51,增強了處理效果和耐沖擊負荷的能力。同時加快了反硝化速率,比改造前的反硝化速率高出107%,增強了Orbal氧化溝的脫氮能力。?同步化學除磷工藝的最佳投藥點宜在曝氣池出水端。投加藥劑宜采用聚合鋁鐵。?同步化學除磷工藝宜采用在線動態(tài)優(yōu)化控制系統(tǒng),可減少藥劑投加量10~15%。?化學除磷過程會在系統(tǒng)內產(chǎn)生一定量的化學污泥,但對系統(tǒng)影響不大。,5,結合生化處理,研究了深度處理技術,如混凝沉淀、砂濾、反硝化濾池、曝氣生物濾池等技術,提出了使用不同水質的深度處理技術與流程?提出了城鎮(zhèn)污水一級A穩(wěn)定達標處理工藝流程選擇模式及單元工藝組合方式。?影響污水處理廠出水一級A穩(wěn)定達標的因素有,進水碳氮比偏低,TN濃度變化幅度大,SS/BOD5比值偏高,生化池MLVSS/MLSS比值偏低,進水水質水量波動大,冬季進水水溫低,8,12?,,工業(yè)企業(yè)污水COD沖擊大,源頭控制不到位。?針對一級A穩(wěn)定達標的主要水質指標要求和污水處理廠的實際運行狀況,相應的穩(wěn)定達標措施有,應通過混凝沉淀、介質過濾和膜過濾等組合方法解決SS濃度達標,可采用投加化學藥劑的方法除磷,解決TP達標,應優(yōu)先挖掘內部碳源、提高反硝化速率,必要時應投加外部碳源,解決TN達標。?提出一級A穩(wěn)定達標深度處理、低磷濃度進水深度處理、出水再生利用深度處理的三種工藝流程,并給出了相應的適用條件和設計參數(shù)。?二級出水進行加藥混凝時,混合時間一般控制在60s左右,混合強度應不超過500s,1。反應攪拌強度一般控制在10~80s,1范圍內,反應時間需要根據(jù)不同的藥劑而定,長鏈聚合物藥劑需要一定的水解時間,因此反應時間至少10min,單體藥劑則可適當減少反應時間。?深度處理中設置沉淀池時,濾池的濾速采用7,8m/h,反沖洗周期采用24,30h,微絮凝過濾時,藥劑投加量宜為5mg/L,濾速采用5~7m/h,反沖洗周期8~12h,直接過濾時,濾速應控制在6m/h以下,反洗周期24~36h。根據(jù)截留效果分析,砂濾出水水質優(yōu)于機械過濾。?研究表明,微濾膜可以截留懸浮物質和大分子有機物質,對濁度的去除率最高達99%,平均為94%,COD平均去除率為23%,TP去除率為45%。微濾膜過濾系統(tǒng)過濾周期20,90min,氣水反洗時間30,60s,循環(huán)往復。?示范工程利用反硝化濾池處理,出水TN5mg/L,NOx-N3mg/L。反硝化濾池水力負荷120~160m3/m2d、硝酸鹽氮負荷0.8~1.2kg/m3d、空床接觸時間為20~30min,外加碳源時,甲醇和硝酸鹽氮之比為2.8~3.0。?添加硅藻精土后,中試好氧池硝化細菌比呼吸速率達到8.4mgO2/gMLSSh,比硝化速率2.53mgNH3-N/(gMLSSh)左右,生化系統(tǒng)內硝化速率相比未添加時提高1.7倍,有利于氨氮的去除,并為TN的去除提供條件,當硅藻精土投加量達到40ppm時,TP出水為0.47mg/L,出水COD達到32mg/L。?臭氧脫色試驗表明,HRT在20~30min,最佳投加量為5.5mg/L時,脫色率達到50%以上,鋁鹽混凝劑脫色率超過30%,脫色效果穩(wěn)定。,6,結合國內外對于污水處理新技術新工藝新設備的研究,系統(tǒng)地提出了適宜的轉盤過濾、濾布過濾和膜過濾技術,并對一系列其他新工藝技術進行了闡述和展望?將除碳、脫氮、除磷及沉淀等多個處理單元設置于同一構筑物內的生物倍增工藝-低溶解氧短程同步硝化反硝化工藝,生化池溶解氧控制在0.15~0.35mg/L。?生物倍增工藝-低溶解氧短程同步硝化反硝化工藝具有節(jié)能降耗、實現(xiàn)了短程同步脫氮、高效曝氣系統(tǒng)、良好的流體特性強化生物處理效能、高污泥濃度使系統(tǒng)具有優(yōu)越的抗沖擊負荷能力優(yōu)點。?城市污水脫氮除磷交互式物化/生化反應器可實現(xiàn)以下工藝模式,改良A/A/O除磷脫氮,JHB除磷脫氮,多點進水倒置A/A/O除磷脫氮,5階段Phoredox工藝,A/O生物除磷,A/O脫氮+化學除磷,同步硝化反硝化(SND)+化學除磷工藝等。?雙污泥反硝化聚磷-誘導結晶磷回收工藝基于一碳雙用和誘導結晶工藝對磷的回收,提高低碳源污水處理廠除磷脫氮效果,實現(xiàn)磷回收。?新型多相組合膜生物反應器,MP-MBR,技術生物種群多樣性好,生物活性好,對水質適應能力強,耐沖擊負荷,有利于增殖生長緩慢的硝化細菌、反硝化細菌的截留、生長和繁殖,系統(tǒng)硝化、反硝化效率提高。?反硝化濾池工藝技術集生物脫氮及過濾功能合二為一的處理單元,采用濾料粒徑2~4毫米,濾層厚1.83m,有較好的懸浮物截留功效,投加外加碳源后,可提高脫氮效果。?污泥中優(yōu)質碳源VFA,揮發(fā)性脂肪酸,含量較高時,采用超聲波污泥減量化技術處理后,可以促進反硝化反應的進行,起到催化作用,加速大分子有機物向VFA轉化,同時增強生物細胞的活性。?經(jīng)示范工程應用,轉盤濾池和濾布濾池出水SS可以達標,系統(tǒng)水頭損失至少600mm。?生物膜-活性污泥復合工藝技術適用于污水廠擴能或升級改造,可以提高好氧池的生物量,降低污泥負荷,提高系統(tǒng)對有機物和氮磷的去除能力,使污水處理廠的處理能力提高到新的高度。,7,研究了以印染廢水為主的城鎮(zhèn)污水處理廠的污水處理技術,提出了強化生物除磷脫氮的措施?示范工程實踐表明,采用調節(jié),厭氧水解,A/O,PACT,,高效澄清池,過濾組合的先生化后物化工藝,出水水質可達到一級A標準,污泥產(chǎn)生量約減少35~45%。?上流式、折流式和推流式三種厭氧水解反應器處理印染廢水的研究表明,進水COD均值為769.6mg/L,進水色度均值為342倍,B/C均值為0.27時,厭氧水解處理后COD去除率40,,色度去除率75%,B/C均達到0.4以上。?對于以印染廢水為主的城鎮(zhèn)污水處理廠,當進水TN濃度較高時,通過粉末活性炭強化,適當補加碳源,可提高生化系統(tǒng)對COD、氨氮及總氮的去除率。?高效澄清池和濾池組合工藝處理生化出水,能進一步去除水中的懸浮物和TP。通過混凝劑的循環(huán)使用,提高了混凝沉淀的去除效果,減少了混凝劑的投加量,削減了物化污泥的產(chǎn)生量,降低了運行成本。,8,研究了人工濕地技術對于尾水穩(wěn)定的作用,提出了具體的設計指導?潛流，表面流組合濕地穩(wěn)態(tài)運行時,COD、TN、TP的面積負荷可采用1.82g/m2d、1.59g/m2d、0.14g/m2d。?示范工程表明,組合人工濕地系統(tǒng)對尾水穩(wěn)定處理有一定的效果,對出水CODcr平均去除率33%,NH3-N平均去除率45%,TP平均去除率45%,TN平均去除率30%,SS平均去除率43%。?研究表明,組合人工濕地處理可明顯削減尾水綜合毒性。?針對環(huán)太湖的污水處理廠尾水水質和水量的特點,可采用表面流人工濕地水平潛流人工濕地垂直潛流人工濕地串聯(lián)的組合處理模式。免費論文,除磷脫氮。表面流人工濕地水力負荷為800,1000mm/d,潛流人工濕地水力負荷為1500,2000mm/d。?人工濕地可用于5000T/d以下的小型污水廠及村鎮(zhèn)污水處理裝置的尾水處理,確保小型污水處理廠出水水質穩(wěn)定。,9,研究了一系列的短流程工藝,優(yōu)化了達到一級A標準的工藝流程?MBR工藝MBR工藝對水漂浮物的去除要求較高,生物池前須設超細格柵,格網(wǎng),,間隙1mm。MBR工藝系統(tǒng)中,生物處理通常采用AA0系列工藝,生物池污泥濃度較高,系統(tǒng)污泥齡較長,水力停留時間相對縮短。宜將膜池混合液回流至好氧池,充分利用溶解氧。MBR工藝設計參數(shù),泥齡大于15d,污泥負荷0.05,0.10kgBOD5/(kgMLSSd),平均污泥濃度5,7g/L,厭氧池水力停留時間1,1.5h,缺氧池+厭氧池水力停留時間大于4h,膜池回流比300%,500%,生物池氣水比為6,10,1,膜池氣水比為10,15,1。?硅藻精土強化生物處理工藝硅藻精土工藝后需增設深度處理設施,生物處理段通常采用強化兩級A/O工藝和單級A/O工藝系統(tǒng),硅藻精土具有絮凝、吸附和過濾等綜合物化作用,與生物系統(tǒng)發(fā)生協(xié)同作用,硅藻精土可改善污泥的沉降性能,但會增加污泥產(chǎn)生量。設計參數(shù),泥齡大于15d,污泥負荷0.08,0.12kgBOD5/(kgMLSSd),污泥濃度3,5g/L,厭氧段1,1.5h,混合液回流比100%,400%,污泥回流比40%,100%。好氧段末端溶解氧濃度2,3mg/L,中間段0.8,1.5mg/L。使用通過特殊處理、硅藻含量大于92%的硅藻精土時,投加量20,60mg/L。?針對unitank工藝,通過邊池曝氣末期增加悶曝時間和進水初期增加缺氧段、中池增加缺氧段和邊池、中池分比例進水等運行模式可改善上述NH3-N和硝態(tài)氮變化,出水氮指標比較平穩(wěn),可使出水氮指標始終穩(wěn)定達到一級A標準。?磁分離技術磁分離技術添加磁粉加速沉淀,節(jié)省占地面積,減小沉淀池容積,沉淀池出水經(jīng)磁過濾器而不是傳統(tǒng)的濾池,可以縮短污水流程,磁鼓分離器將磁粉從污泥中分離出來,磁粉能夠循環(huán)利用。主要設計參數(shù),沉淀池表面負荷,15,20m3/m2h,水力停留時間,9,12min,其中絮凝池,4.5,5.5min,沉淀池,5,6.5min,絮凝劑安全系數(shù)=1.7,2.5,進水TP小于2mg/L時,安全系數(shù)在2.2,2.5之間,進水TP大于2mg/L時,安全系數(shù)在1.7,2.2之間。助凝劑PAM=1.2,3.0mg/L。?采用微絮凝過濾技術,可省略沉淀池、縮短工藝流程,適用于進水TP1.5mg/L左右,進水SS小于20mg/L。?微絮凝過濾技術中的微絮凝池水力停留時間控制在2-8min,采用均質濾料,濾層深度1.1-1.3m,濾速5-6m/h。?環(huán)溝型改良AAO工藝進水TN濃度波動大的新建,擴建,城鎮(zhèn)污水處理廠,可采用環(huán)溝式改良A/A/O高效除磷脫氮工藝。進水SS/BOD5偏高、碳源不足時,生物池前宜設置初沉發(fā)酵池。環(huán)溝式改良A/A/O生物池宜與周進周出二沉池配合使用。生物池采用雙溝道串聯(lián)池型,可增強同步硝化反硝化能力,提高硝化穩(wěn)定性和TN去除率。生物池可采用以下參數(shù),泥齡15d以上,污泥濃度3.5,4.5g/L,預缺氧池水力停留時間0.5h以上,厭氧池水力停留時間1.0,1.5h,外溝道容積占溝道總容積的2/3左右,污泥回流比100%,內溝道到外溝道混合液回流比50%,100%。外溝道曝氣區(qū)溶解氧濃度0.5,1.0mg/L,非曝氣區(qū)溶解氧濃度0.1,0.3mg/L,內溝道溶解氧濃度3mg/L以上。,10,對以上成果進行匯總,結合國內外研究的現(xiàn)狀,在此基礎上進行拓展,形成了《江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮提標建設的技術導則》?提出了全面論證,因地制宜,技術先進,穩(wěn)妥可靠,經(jīng)濟適用,節(jié)能省地的指導思想。?提出了先優(yōu)化運行,后工程措施,先內部碳源,后外加碳源,先生物除磷,后化學除磷的技術原則。?提出了太湖流域城鎮(zhèn)污水廠提標改造技術路線和新,擴,建工程技術路線,分析達標影響因素,提出技術措施,確定技術方案,提出運行管理措施及尾水穩(wěn)定方案。?提出一級A標準工藝流程和典型工藝單元?提出調節(jié)、格柵、沉砂、初沉、初沉發(fā)酵池、厭氧水等預處理工藝的設置條件、技術特征、設計要點和運行控制要求。?提出A/A/O、氧化溝、SBR、MBR、硅藻精土、粉末活性炭、曝氣生物濾池、反硝化濾池、碳源投加技術等生物除磷脫氮工藝技術的設置條件、技術特征、設計要點和運行控制要求。?提出混凝、沉淀、過濾等深度處理工藝的設置條件、技術特征、設計要點和運行控制要求。?提出人工濕地等出水穩(wěn)定處理技術的設置條件、技術特征、設計要點和運行控制要求。?附錄中強調了水質調查分析與工程模擬試驗的必要性,制定了水質調查標準及工程模擬試驗方法,提出了城鎮(zhèn)污水主要污染物參考指標及城鎮(zhèn)污水廠建設參考標準,列舉了相關污水廠建設示范工程案例。?條文說明對文中相關文字及術語進行了解釋說明。免費論文,除磷脫氮。4技術攻關的組織與管理經(jīng)驗太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮改造技術攻關及示范科研項目于2008年3月面向全國公開招標確定十個課題研究單位,4月份完成各課題開題報告評審,7~8月完成課題關鍵技術要點及初步成果的分析研究,2009年9月完成所有十個課題成果鑒定工作,總共歷時一年多。太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮改造技術攻關及示范科研項目,在國內首次系統(tǒng)地研究了城鎮(zhèn)污水處理廠一級A提標中涉及的關鍵技術,理清了城鎮(zhèn)污水處理廠一級A提標的技術路線,明確了關鍵技術環(huán)節(jié)和技術要點,取得了一系列國際先進和國內領先的科研成果,研究、篩選了一批經(jīng)濟、適用的城鎮(zhèn)污水處理廠一級A提標技術。免費論文,除磷脫氮。這次技術攻關取得的豐碩成果、乃至技術攻關工作的組織管理方式,都得到了國內城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)權威專家們的普遍盛贊和高度肯定。太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠除磷脫氮改造技術攻關及示范科研項目的成功,與項目科學的組織與管理是密不可分的,起到十分關鍵的保障作用。該項目的組織與管理模式還引起住房城鄉(xiāng)建設部科技司的高度關注,在國家水專項管理工作會議上還專門安排江蘇省住房城鄉(xiāng)建設廳介紹經(jīng)驗。技術攻關的項目組織與管理經(jīng)驗可以歸納為以下幾個方面,一是緊扣需求,做好頂層設計。在技術攻關前期策劃中,省住房和城鄉(xiāng)建設廳多次組織廣泛調研,充分調查太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠實施一級A提標建設中存在的技術難點,確立了立足現(xiàn)狀,適用、實用、經(jīng)濟、可操作,緊密結合示范工程,積極穩(wěn)妥應用新技術、新設備的指導思想,和普適性、實用性、經(jīng)濟性、系統(tǒng)性,以及突出當前兼顧長遠的原則。在充分調研的