城镇污水处理厂提标改造中的几个关键问题
阜南县城市污水处理厂提标改造工程论述

阜南县城市污水处理厂提标改造工程论述根据国家和安徽省的有关规定及总体规划的要求,结合阜阳市环保局水体功能区划表中对阜南县水系的具体要求,谷河(淮河支流)水质管理目标为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类标准。
界南河作为谷河主要的支流,其水体水质对谷河有较大影响,而阜南县城污水处理厂尾水直接排入界南河,为提高界南河水环境质量,需对阜南县城污水处理厂进行提标改造,将尾水水质由一级A标准提高到地表水Ⅳ类标准是必要的。
2.现状分析2.1污水厂现状及存在问题阜南县城污水处理厂位于县城南部,南环路与富陂大道交口东南侧,目前污水主要来自县城城区的生活污水。
污水处理厂总建设规模4.0万m3/d,占地面积约4.0ha。
采用奥贝尔氧化沟工艺处理工艺,设计出水执行《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,污水处理负荷率为90%左右。
处理尾水排入界南河。
污泥处置采用污泥重力浓缩+板框压滤工艺使污泥含水率降低至60%后,外运填埋处置。
2.2现状水质阜南县城污水处理厂2018年2月~2020年1月的水质监测数据,详见下表。
表1 阜南县城污水处理厂2018年2月~2020年1月运行水质数据一览表从表中可以看出,阜南县城污水处理厂进水CODcr平均值为210.77mg/L,BOD5平均值为110.55mg/L,SS平均值为104.98mg/L,TN平均值为37.26mg/L,NH3-N平均值为27.90 mg/L,TP平均值为3.28 mg/L。
阜南县城污水处理厂出水CODcr平均值为21.3mg/L,BOD5平均值为7.18mg/L,SS平均值为6.0mg/L,TN平均值为9.27mg/L,NH3-N平均值为0.94 mg/L,TP平均值为0.31mg/L,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的A标准的要求,但是距离地表水Ⅳ类标准仍有一段距离。
污水处理厂运营重、难点分析及解决对策

污水处理厂运营重、难点分析及解决对策1、进水水质由于城市污水收集管网不配套,雨污合流制管网较普遍,管网管理不到位,致使进入城市污水处理厂的进水中雨水、河道水和工业废水的比例较大。
对于污水处理目标不断提高同污水处理厂运行管理新问题不断产生之间日益增长的矛盾,污水厂面临升级提标改造,以提高污水减排效果。
一方面从工艺技术上提高,另一方而加强运营管理才能更好的做到节能减排。
但是,在污水处理厂的实际运行管理过程中,仍会遇到一些来自不同方而的问题而导致处理出水水质不达标。
以下进水水质情况均不利于污水处理厂的正常运行:(1)进水中BOD、COD含量比设计值低,而氮、磷等指标则等于或高于设计值,从而增加污水脱氮除磷处理达标排放的难度;(2)工业废水中的夹带油污或有毒物质对城市污水处理厂的生物系统造成巨大影响,在极端情况下这些油污或有毒物质会使整个生物系统瘫痪,微生物菌种死亡,整个污水处理厂不得不重新培养活性污泥;(3)进水水质偏高,供氧与污泥脱水设备规格不能满足污水与污泥处理要求。
其中垃圾渗滤液引入给城市污水处理厂运行所造成的影响需要给予足够重视。
对于污水收集与污水处理能力不协调问题,需要有关主管部门将城市排水管网和污水处理厂建设纳入城市建设近、远期总体规划,保证污水收集系统与污水处理厂同步或先行建设。
同时做好新建污水处理厂服务范围内污水水质调查,以合理确定设计进水水质。
2、出水水质我国近年建设的城市污水处理厂基本要求达到国家GB18918-2002 中的一级B标准,在一些地区还有要求达到一级A标准。
即使是原有己建项目,也在逐渐进行升级改造,以提高污水减排效果。
根据规定的污水处理排放标准要求,各城市污水处理厂采用适合于本地进水水质等客观条件的污水处理工艺技术,并加强运营管理。
然而,在污水处理厂的实际运行管理过程中,仍会遇到一些来自不同方而的问题而导致处理出水水质不达标。
2.1.有机物超标传统活性污泥工艺的主要功效是去除城市污水中的有机污染物质,设计与运行良好的活性污泥工艺,出水B0D5和SS均可小于20mg/Lo 而影响有机物处理效果的因素主要有:(1)营养物一般城市污水中的氮磷等营养元素都能够满足微生物需要,且过剩很多。
城镇污水处理厂升级改造的有关问题

城镇污水处理厂升级改造的有关问题所属行业: 水处理关键词:污水处理污水处理厂提标改造近年来我国加快了污水治理设施的建设步伐,污水厂数量逐年增加。
然而,很多早期建造的污水处理厂对氮、磷的去除效率较低,出水水质无法达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918)-2002)。
在此形势下,通过必要的升级与改造,使已建污水处理厂达到脱氮除磷要求,已成为我国新一轮污水治理工作的重点。
针对城镇污水处理厂的提标改造工作,归纳探讨了几个常见问题,并提出相应的解决对策,以期为我国城镇污水处理厂的升级改造提供技术支撑和经验参考。
1污水中碳源不足111低碳源水质特性在城镇污水处理厂升级改造中遇到的主要水质问题是碳源不足,即污水的COD/TN值较低。
表1~3分别以上海、深圳、郑州部分污水厂进水水质为例来说明城镇污水的低碳源问题。
由表1~3可见,我国部分城镇污水的有机污染物浓度较低。
一般认为,在污水生物脱氮过程中,如果BOD5/TN>3,即可认为污水中有足够的碳源供反硝化菌进行反硝化,但上述城镇污水无法达到该要求,呈现明显的低碳源特性。
因此,在城镇污水处理厂的升级改造工程设计时,必须充分注意系统内碳源的合理利用与分配问题。
112解决对策11211寻找快速可替代有机碳源在多数城镇污水中,溶解性BOD5仅占BOD总量的40%~60%,其余为颗粒性有机物。
经初沉池处理,颗粒有机物一般可去除60%,如采取有效措施,这些沉积在初沉污泥中的颗粒性有机物(慢速生物降解碳源)可转化为快速生物降解碳源。
寻找快速可替代有机碳源就是充分利用初沉污泥中的颗粒性有机物,通过微生物的厌氧水解发酵作用使之转化为快速生物降解有机物,增加系统中可生物降解碳源数量,提高生物脱氮除磷效果。
污水生物脱氮除磷系统中反硝化菌和聚磷菌所需要的碳源主要为快速生物降解有机物(VFA),去除1mg磷一般需要7~9mg的VFA,反硝化过程的需要量更多。
然而,城镇污水中可利用的快速生物降解碳源仅占有机物含量的10%~15%,不能满足脱氮除磷所需。
浅析污水处理厂提标改造技术与挑战

浅析污水处理厂提标改造技术与挑战摘要:本文深入探讨了污水处理厂提标改造的背景、关键技术以及面临的挑战。
首先介绍了提标改造的概念和环保法规演变,强调其对环境和社会的重要性。
然后详细讨论了污水处理工艺优化、设备升级、能源节约和自动化应用等关键技术,以提高处理效率和减少环境影响。
最后,分析了资金压力、技术更新、运营挑战和环境监管等方面的挑战,并呼吁通过科学管理和技术创新来应对。
关键词:污水处理厂;提标改造;关键技术;挑战引言污水处理厂在维护环境卫生和保护水资源方面扮演着重要角色。
随着环保法规的不断升级和水质标准的提高,污水处理厂必须进行提标改造,以适应更严格的要求。
本文将深入研究污水处理厂提标改造的背景、关键技术和面临的挑战。
这不仅对环境保护具有重要意义,还涉及技术创新和资金投入等多方面问题。
我们将探讨如何在应对挑战的同时,实现污水处理厂的可持续发展,以更好地满足社会需求。
一、污水处理厂提标改造的背景和重要性(一)污水处理厂提标改造的概念污水处理厂提标改造是指对现有污水处理厂进行升级和改造,以符合新的环保法规和标准要求。
这可能涉及工艺流程、设备更新、能源利用、自动化系统等多方面的改进和优化。
提标改造的目标是确保废水排放达到更严格的环保标准,减少对环境的不良影响。
(二)环保法规和标准的演变环保法规和标准在不断演变和更新,以应对日益严峻的环境问题。
随着人们对水质和环境质量要求的提高,污水处理厂必须不断适应新的法规和标准。
提标改造是污水处理厂必须面对的挑战,也是一种主动遵守法规的行为。
(三)提标改造对环境和社会的影响污水处理厂提标改造对环境和社会都具有积极影响。
首先,它有助于减少污水排放中的有害物质,改善水体质量,降低生态风险。
其次,提标改造通常需要引入新的技术和设备,促进了相关产业的发展,创造了就业机会。
最重要的是,它提高了社会对环保的认知和重视程度,推动了可持续发展的理念。
二、污水处理厂提标改造的关键技术(一)污水处理工艺优化污水处理工艺优化是提标改造中的核心环节。
污水处理厂提标改造工程存在的问题及对策分析

污水处理厂提标改造工程存在的问题及对策分析摘要:水资源的发展利用至今不具备可替代性,是我国基础建设中非常重要的基础能源。
当前,我国水污染问题比较严重,随着城市黑臭水体治理的推进,各地相继发布了新的地方城镇污水处理厂污染物排放标准。
现有城镇污水处理厂已较难满足新的排放要求,如何在城镇污水处理厂现有构筑物和工艺基础上,经济有效地提标成为水处理领域新的研究热点。
关键词:污水处理厂;提标改造工程;存在的问题及对策引言我国经济建设的快速发展带动我国各行业发展迅速,使得我国人们的生活水平和生活质量有了很大的提高和改善。
污水处理技术最早兴起于国外,20世纪初,芬兰就已经建立了世界上第一座城市污水处理厂。
国外污水处理技术发展迅速,使水体环境得到大幅度改善,英国污水处理厂几乎都实现了二级生物处理。
现在,国际上大多采用A2/O及其改进工艺,它可以脱氮除磷,减少COD、BOD的排放,降低能耗,提高运行效率。
城市要大力建设污水处理厂,有效处理污水,保护环境。
污水处理厂要不断运用先进技术对现有工艺进行升级改造,提高污染物去除效率,改善出水水质。
1污水处理厂概况污水处理厂占地面积为70534.68m2,工程于2008年建成并投入运营,设计规模为20万m3/d,采用MSBR工艺,出水标准为一级B标准。
2污水处理厂提标改造工程存在的问题分析1.反硝化滤池,反硝化滤池采用上部进水,通过中间滤料后,从底部出水,该反硝化池在运行一段时间后,滤料会堵塞,需要通过反冲洗保持滤料的通畅,在反冲洗过程中,需将反冲洗废水排入废水池中,再通过排污泵(流量200m3/h)排至厂区污水管。
但由于提标项目厂区新建污水管都是直接接入一期现有排污管道,而一期现有排污管已运行时间较长,设计时未考虑一期现有排污管(DN300)排量减退问题和反硝化池与硝化池同时排污的相互影响问题,导致在调试过程中经常出现反硝化池排污时,厂区排污管检查井因排污管排不及出现冒水的情况,无法满足正常的排水要求。
浅谈城镇污水处理厂提标改造项目造价控制难点——以余姚市(小曹娥)城市污水处理厂清洁排放改造项目为例

浅谈城镇污水处理厂提标改造项目造价控制难点——以余姚市(小曹娥)城市污水处理厂清洁排放改造项目为例摘要:文章结合余姚市(小曹娥)城市污水处理厂清洁排放改造项目(BOT项目)的实施案列,简述了城镇污水厂随着城市发展面临的生存困境和环保高标准治理下提标改造的必要性;列举了城镇污水厂项目提标改造实施过程中遇到的如建设用地紧张、工艺路线面临多重选择、老旧设备设施改造难度大等一系列的实质性问题,从全过程造价成本控制的角度阐明了项目从设计阶段、招投标阶段、实施阶段、竣工结(决)算费用把控重点和难点,并提出一些事前、事后解决方案和应对措施,以下仅供参考。
关键字:提标改造;造价管理;成本控制;工艺流程前言:近年来,随着国家对生态环境保护的重视,环境治理的标准越来越高。
为更好的贯彻国家制定和修订的一系列环境保护法律法规、政策和规范性文件,提升城镇污水处理厂污染治理能力,各省及直辖市结合自身实际情况,相继制定了城镇污水处理厂治理排放标准。
浙江省明确要求到2022年基本实现重点环境区域日处理规模1万吨及以上城镇污水处理厂达到《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB33/2169-2018),即清洁排放标准。
在此背景下上海复旦水务工程技术有限公司对下属浙江片区的城镇污水处理厂进行提标升级改造,以满足现阶段发展需要。
1、余姚市(小曹娥)城市污水处理厂清洁排放改造项目工程概况余姚市小曹娥城市污水处理厂位于余姚市小曹娥镇,污水厂总占地面积19.16 hm2。
本次工程扩建 2.5万m3 /d,与现在处理规模22.5万m3/d出水共同执行浙江省地方标准《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB33/2169-2018)(以下简称清洁排放标准),建成后总设计处理规模为 25.0万m3/d,项目总投资33033.00万元。
服务城乡面积总计约 122.9 km2,包括市域范围内中心城区、姚西北片、姚东片、姚南片、马渚镇等。
本项目结合实际情况,最大程度地利用原有处理设施,通过适当改造、完善现有工程设施,针对性的工业废水预处理站出水进一步强化处理,以确保城市污水处理厂出水稳定达到清洁排放标准。
市政污水处理中存在的问题及措施的分析

市政污水处理中存在的问题及措施的分析市政污水处理是指将城市生活废水进行集中收集、输送、处理、排放,以达到环保要求的过程。
然而,在市政污水处理过程中,仍存在一些问题。
本文将探讨市政污水处理中存在的问题以及应采取的措施。
一、设施不完善、设备老化市政污水处理设施建设存在欠缺与投资不足的问题,因此设备更新不及时,处理工艺落后。
部分城市建设年代较早的生活污水处理厂设备老旧,不仅无法满足废水处理量增加的需求,还存在处理效率低、能耗高等问题。
解决措施:政府应加大对市政污水处理设施的建设和更新投资力度,引导社会资本投入城市污水处理工程,充分发挥市场机制的作用。
同时,应加强设备维护保养,确保设施正常运行,并根据能源效率评估,定期进行设备更新。
二、排放水质未达标尽管城市生活废水得到了收集和处理,但对于污水处理厂的出水管径,排放水质普遍不能达到国家排放标准,长期存在重金属、磷酸盐等污染物的超标问题,对水环境造成较大的负担。
解决措施:政府应出台更为严格的排放标准,对排放水质实行强制性控制,对达标企业予以奖励和保护,对超标企业进行处罚和整改。
同时,政府还应该加强对污水处理厂的监管,确保污水处理质量达到标准。
三、能源消耗大、成本高市政污水处理是一个能耗大、成本高的行业,而污水处理厂的能源消耗占总成本的比例较高,由于能源价格较高,污水处理厂成本会越来越高。
解决措施:政府应采取更加有效的管理措施,对每一步工艺进行优化,以减少消耗能源,提高处理效率。
同时,应该建立市政污水处理厂的可再生能源利用制度,鼓励企业使用清洁能源,减少化石能源的消耗。
四、缺乏公众参与和信息透明市政污水处理需要广大市民的支持和参与,但公众参与度不高,大众对污水处理厂的运作了解不足,缺乏信息透明度。
解决措施:政府应该加强信息公开,让市民了解污水处理厂的运作情况,增强公众环保意识。
同时,政府还应该鼓励市民参与环境保护活动,提高公众参与意识。
综上所述,市政污水处理中存在的问题需要多方合作解决。
城镇污水处理厂在一级A升级改造中存在的问题及对策

城镇污水处理厂在一级A升级改造中存在的问题及对策摘要:探讨了污水处理厂现有出水水质与一级标准要求之间的差距,在一级A升级改造中,对COD,BOD,SS的深度处理可采取在二级出水中增加过滤工序,为确保氨氮的稳定达标,可采取复合工艺,在生物池投加填料;对总磷的可以采取增加混凝池化学除磷的方法,但药剂用量会很大;总氮的去除是难度最大的,在碳源不足时需要外加碳源来保证出水达标率;粪大肠杆菌消毒采用次氯酸钠消毒安全、可靠。
关键词:污水处理厂升级改造问题及对策为了进一步改善胶州湾的水污染现状,恢复其生态环境,根据青岛市人民政府下文(青政函字[2008]38 号、【2009】第101 号)要求,青岛市大部分污水处理厂已进行了一级A升级改造工作,通过青岛市某污水处理厂升级改造前对出水水质达标设计应对及改造后近几年的运行情况,通过个人的关注,谈一点自己的看法及心得。
该厂设计规模17万吨/天,升级改造前二级出水稳定达标,水量夏季超设计负荷,冬季在设计负荷80%以上,全年基本满负荷运行,夏季部分出水指标达到了一级A标准,该厂改造在原厂进行,不增加额外用地,存在用地少,改造难度大等问题。
一、二级出水水质与一级A标准的差距根据国家标准GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准要求,城镇污水处理厂二级排放标准与一级A标准对出水水质主要参数要求如表1所示:表1二级排放标准与一级A标准出水水质主要参数对比项目二级出水标准一级A出水标准升级提升倍数(二级/一级A)COD5 100 50 2BOD 30 10 3SS 30 10 3氨氮25(30)5(8) 5总磷 3 0.5 6总氮未做要求15粪大肠杆菌104 103 10单位:mg/L由上表可以看出,一级A标准与二级标准相比,对出水要求有了大幅度的提高,比如总磷提高6倍,氨氮提高5倍,另外一级A出水标准特别增加了对总氮出水指标的要求,对污水厂升级改造带来较大难度,特别是青岛各污水处理厂占地有限,改造基本上在原有场地进行,生化反应池占地基本无增加可能。
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城镇污水处理厂提标改造中的几个关键问题孙永利,郑兴灿(国家城市给水排水工程技术研究中心,天津 300074)摘要:结合我国城镇污水处理厂提标改造的实际需求,从城镇污水处理厂稳定达标的全流程设计和运行管理角度出发,分别对格栅、沉砂池和初沉池等预处理构筑物的设计和运行,生物系统内碳源的合理利用和商业碳源的选取、生物厌/缺/好氧区的合理分配与精确控制、悬浮填料强化低温季节和超负荷阶段生物段功能等生物强化手段,以及化学强化除磷、反硝化滤池强化生物脱氮、过滤强化悬浮物和部分有机质去除等深度处理工艺等不同功能区和工艺单元的强化处理手段进行了分析,并对部分工艺的选择和影响因素进行了剖析,供高标准城镇污水处理厂设计与运行人员参考。
关键词:污水处理;提标改造;常规预处理;生物功能区;强化国家环境保护总局环发[2005]110号“关于严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的通知”中第一次提出,“为防止水域发生富营养化,城镇生活污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭式、半封闭水域时,应执行《标准》中一级标准的A标准”。
2006年第21号公告提出再次重申了这个问题,这实际上在法规层面上将GB18918-2002一级标准A标准的适用范围直接扩大到绝大多数城镇污水处理厂,城镇污水处理厂一级A提标改造在许多流域和省市大量实施。
由于我国大量污水处理厂是在“九五”、“十五”期间建成的,排放标准要求相对较低,在改造为高排放标准污水处理厂的过程中,不可避免的出现许多比较难以抉择的问题,现就其中部分问题及可采取的技术手段进行简单讨论,供工程设计与运行人员参考。
1 常规预处理功能区的强化对于以COD、BOD和SS去除为主要目的的城镇污水处理厂,预处理构筑物的设计和运行可以采用粗放模式,其效果对后续生物系统的影响较低;但随着标准的提高,如何进一步发挥预处理构筑物功能,通过预处理设施改造,提高后续生物系统碳源含量和池容的有效利用率,如何降低悬浮性颗粒物质对设备运行及出水水质的影响,都是需要在设计和运行过程中考虑的问题。
1.1 格栅的选取与功能强化格栅是城镇污水处理厂的最基本配置之一,能有效的拦截城市排水中的各种大块悬浮或漂浮状污染物(垃圾),以防止大块漂浮物或缠绕物对后续生物系统及出水水质造成不利影响,或悬挂在仪器仪表上,导致仪表失灵,影响工艺自动控制系统的运行。
格栅除渣的主要原理为物理拦截。
随着我国城镇居民生活水平的提高和生活习惯的改变,污水中的毛发、织物细纤维、塑料与橡胶碎片等越来越多,因此格栅在城镇污水处理厂中的左右越来越显现。
目前我国城镇污水处理厂使用的格栅类型众多,作为一种机械拦污设备,各种类型格栅均有各自不同的功效,且不同形式格栅的使用对后续生物系统也具有很大的影响。
一般污水处理厂采用的齿耙式格栅对污水中的的毛发、织物细纤维、塑料与橡胶碎片等物质的去除效果很差,基本不能去除这类物质。
旋转式细格栅能够去除这类物质,但当采用栅条结构时,一些片状或丝状物质会顺着栅条间隙流入后续系统中;另外旋转式细格栅设备结构存在清理上的难题,很容易在栅前拦截的物质通过旋转进入栅后,而后直接进入到后续的生物系统中,从而影响后续生物系统部分功能的发挥,尤其是缠绕仪表或堵塞泵头等问题,这也是我国城镇污水处理厂自控仪器仪表使用寿命短以及经常失灵的原因之一。
结构分析与实验结果表明,编织网或孔板结构在保证相同的过水通量的情况下,能更大限度的拦截塑料片和头发丝等影响后续生物系统功能的杂质,尤其是对后续工艺中采用了BAF、MBBR、MBR、滤布滤池等对悬浮颗粒物质含量要求较高的工艺,编织网或孔板结构类型格栅将具有更好的市场前景。
1.2 沉砂池功能的强化目前规范和设计中对沉砂池的主要功效要求是去除污水中0.1 ~ 0.2 mm颗粒,采用较为广泛的沉砂池主要包括旋流沉砂池和曝气沉砂池两种类型,当沉砂池不能正常发挥功效时,污水中的大量砂粒进入后续系统,不仅会在生物系统中形成沉积,严重影响污水处理或污泥处理过程的运行效率,同时也会导致机械设备磨损和管道堵塞,并间接的影响到生物处理系统的污泥活性以及整个系统的能耗。
对于曝气沉砂池功能的强化,可以考虑延长池长,优化水力旋转效果,并合理的确定提砂方式方法,但由于我国城镇污水处理厂碳源严重不足的实际情况,在选用曝气沉砂池时,还是应该考虑如何合理的降低充氧量和有机物去除率的问题;旋流沉砂池的强化更重要的是应该考虑如何进行设备整体优化以适应城镇污水水质水量波动特征,另一方面是如何克服现有许多旋流沉砂池顶部低流速、底部高流速的不合理流场分布特征,可实施的技术路线主要包括旋流沉砂池进水渠的水量波动自适应调节、搅拌器高度及搅拌角度的合理设计。
由于后续生物系统对碳源的需求,强化对沙砾表面有机物的分离与回收也是需要着重考虑的问题。
在沉砂池功能强化的同时,砂水分离器的功效也应该引起足够的重视。
由于内部流态和结构设计不合理,部分砂水分离器的砂回收率很低,导致大量沙砾又通过进水渠返回到进水系统中,从而在系统中形成了无效循环,不仅增加了设备负担,而且浪费了大量能源。
1.3 常规初沉池的取舍进水无机悬浮固体含量高和碳氮比明显偏低是我国城镇污水普遍存在的特有水质特点,与发达国家的城镇污水水质有比较明显的差异。
我国城镇污水处理厂进水SS/BOD5比值处于超高比值(>2.0)和高比值(1.4 ~ 2.0)的数量分别高达32%和16%。
与美国城镇污水的SS/BOD5比值为1.1左右相比,我国城镇污水SS/BOD5比值高于1.1的污水处理厂数量高达78%,如高进水SS/BOD5污水处理厂不设置初沉池,则大量的无机悬浮固体可能进入后续生物处理系统中,从而造成生物处理系统的MLVSS/MLSS比值明显偏低,目前许多城镇污水处理厂的MLVSS/MLSS实际运行比值低于0.4,甚至低至0.3左右;而另一方面,大部分污水处理厂进水BOD5/TN比值仅3 ~ 4,明显低于发达国家的5 ~ 6,导致的反硝化碳源不足问题相当突出。
在设置常规初沉池的情况下,由于初沉池较长的停留时间和较低的表面溢流负荷率,悬浮物中的部分胶体或颗粒状有机物实现了协同沉淀,而溶解性的氮磷等去除率却较低,导致碳氮比偏低的问题会更加突出,有些情况下,BOD5/TN比值可能降低到2.5 ~ 3的水平,明显影响后续除磷脱氮系统的运行效能。
城镇污水处理厂改造过程中,由于受到占地面积和可利用土地量的影响,许多工程都采用了拆除初沉池,改造为生物系统的做法,其实,综合权衡,这种改造方案并不一定是真正意义上的提高生物处理效果,更有可能出现的是大量的无机物进入生物系统并形成积累,从而在很大程度上降低了后续生物系统的池容利用率,总体效果下降。
从另一个角度,我国以前的污水处理厂排放标准中重要的考核指标是COD,而对TN和TP 的要求不高,初沉池在很大程度上起到了降低后续生物系统BOD负荷的功效;但随着标准的提高,TN和TP的去除对碳源的需求越来越高,如何更加合理的设计初沉池,以降低对COD的去除,同时提高TN和TP的去除率,应将是后期一个重要的研究议题。
2 生物处理系统的合理布局与精准控制在现行的技术手段下,污水处理厂的TN基本上是通过生物处理得以去除的,对于出水TN 要求较高的污水处理厂,如何通过生物系统功能区的合理优化布局、精细管理和准确控制实现TN 的有效去除,是污水处理厂设计和运行过程中必须考虑的问题。
2.1内碳源利用与商业碳源的选择我国城镇污水处理厂碳源不足问题严重,根据2009年的抽样统计分析,我国城镇污水处理厂BOD5/TN平均仅为3.49,明显低于发达国家的5 ~ 6水平,其中仅有10%的污水处理厂BOD5/TN 比值达到6以上,基本可以满足城镇污水处理厂脱氮除磷的碳源需求;60%以上的污水处理厂BOD5/TN比值低于4,甚至40%以上的污水处理厂BOD5/TN比值不足3,TN达标难度较大,对于这部分碳源严重不足的污水处理厂,如不能合理设计碳源利用,并对功能区进行精准控制,TN 稳定达标的难度更大。
但是,另一方面,我国在城镇污水处理厂运行过程中也存在着碳源不合理利用,甚至浪费的现象,如以往的初沉污泥携带大量的有机物,不仅造成碳源浪费,同时也增大了初沉污泥的处理难度,恶臭问题滋生;缺氧池设计不合理,原水进入缺氧池后没有很好的实现完全混合,在整体推流的作用下,短时间反应后进入了后续生物系统,造成碳源浪费,而内回流比设计过大,同样更容易造成原水在缺氧池的实际停留时间不足。
由于我国城镇污水处理厂碳源不足的实际问题,目前许多污水处理厂已经考虑了投加碳源强化生物脱氮除磷的问题。
目前应用的碳源以甲醇、乙酸、乙酸钠等小分子有机物为主,但这些物质也各有优劣,如甲醇和乙酸的使用存在安全性问题,乙酸钠的使用存在运输和预处理的问题等。
关于外碳源投加点,多数人认为,既然是为了强化生物脱氮,应投加到缺氧区,但实际上,这并不一定是最佳的方案,由于有机物投加到活性污泥系统中,首先完成的是生物吸附作用,而后才开始降解,当投加到缺氧池时,容易导致部分降解不完全的有机物进入后续好氧区,不仅造成碳源浪费,而且增加了能源需求量,建议可适当的将碳源投加调整到预缺氧池(如果有)或者厌氧区,这样即使过量的碳源进入缺氧区,也不会造成太多的浪费。
2.2 厌/缺/好氧区的合理分配与精确控制为了确保污水生物处理系统中的优势菌群有较好的生长环境,以及较好的有机物去除和硝化效果,通常认为以BOD(COD)和氨氮去除为主要目标的传统污水处理厂的厌缺氧区的停留时间不应超过好氧区。
但是随着对TN和TP去除要求的进一步提升,许多原有的设计思路和理念因该有所调整,生物系统的优势菌群中也需要增加反硝化菌和释磷菌类菌群结构,同时需要通过增加厌氧/缺氧停留时间来强化反硝化和厌氧释磷效果,对于厌缺氧和好氧停留时间的合理比例问题就需要进一步重新考虑。
严格意义上,厌氧池中是不应该有NO3--N存在的,但实际上回流污泥中不可避免的携带少量的DO或NO3--N,当回流污泥与原水混合进入厌氧区时,溶解氧或NO3--N将首先快速利用原水中的快速可生物降解性有机物,从而在一定程度上削减厌氧池的释磷效果。
国家城市给水排水工程技术研究中心在90年代提出的前置预缺氧区的工艺流程在很大程度上缓解了这个问题,而倒置A2/O工艺虽然在一定程度上解决了厌氧区NO3--N影响的问题,但另一方面却降低了厌氧区的污泥浓度,并缩短了厌氧区的实际停留时间,并不一定从总体上提升厌氧区的实际功效。
混合液回流点的选取与DO的控制对于缺氧区碳源的利用也具有重要的影响。
通常情况下,城镇污水处理厂都将混合液回流点设置于生物系统好氧区末端,而为了确保出水DO浓度,并避免二沉池出现严重的浮泥(含反硝化浮泥和厌氧浮泥)现象,生物好氧区末端通常保持较高的溶解氧浓度,这样不可避免的大量高溶解氧进入到缺氧区,首先利用原水中的有机物,影响反硝化效果。