近幾年,國家一直在加大對水污染的治理力度,出臺了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)和《水污染防治行動計劃》(水十條)等一系列標準和政策,要求重點流域、區域的城鎮污水處理廠出水水質滿足一級A標準,部分城市的地方排放標準甚至達到了準IV類水水質標準。很顯然,污水廠的提標改造勢在必行。
一、提標改造原則
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
依據污水處理廠的進水水質特點,選擇符合標準、成熟可行、經濟性好的高效脫氮及除磷工藝,同時應使污水處理效果對于進水水質特點及水量有一定的適應性。
2.設備選擇上
依據污水處理廠設備的環境和運行情況, 應盡可能選擇技術前沿、低能耗、自動化、 使用壽命長、 耐腐蝕的污水處理設備。
3.工程改造上
應考慮污水處理廠當地的土地資源和資金預算,充分利用現有的構筑物,盡量減少施工對環境的影響,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、提標改造總體思路
要實現從一級B到一級A的提標改造應從以下幾方面考慮:
1.需進一步去除污水中的有機污染物(BOD,COD等),使出水COD穩定的小于50mg/L。
2.強化生物脫氮處理,提高生物處理系統的硝化和反硝化能力,使出水的氨氮和總氮達標。
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除磷。將生物脫氮在二級處理中完成,在脫氮的同時實現生物除磷。
4.深度去除懸浮物,常規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,進行后置化學除磷,同時去除各種污染物)。
三、二級處理的提標改造方法
1.減量或擴容改造
減量,即將原處理規模壓縮,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模,就要進行生物池擴容,或新建生物池來滿足提標改造的需要。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就是在傳統活性污泥的曝氣池中投加一定數量的填料,組成一種復合活性污泥處理系統。該系統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境變化的能力,從而強化系統對COD和氨氮的去除能力。
硝化細菌屬于自養型專性好氧細菌,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。
傳統的生物脫氮除磷工藝共用一個回流、排泥系統,兩類微生物不能發揮各自的優勢。在投加填料活性污泥系統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,即使冬季水溫低、水質Z差時,過濾也能正常地運行,處理水水質全年能達到規定的水質要求。
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)水質不能滿足水質要求。
3.單就過濾而言,微絮凝工藝的過濾效率為三者居首,其更大的優點是去除率高,出水水質好,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,易發生水質提前穿透。
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,采用轉盤過濾器和膜過濾相結合的工藝流程;
4.增加除臭設施和加藥除磷設備。
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,在外溝內造成缺氧環境,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除磷設備。
3.根據碳源情況,可考慮增設碳源投加裝置,以確保冬季低溫下出水水質的穩定達標。
SBR工藝改造方式參考:
1.在原有工藝上增加厭、缺氧段;
2.反應池內投加填料,延長好氧段停留時間;
3.對曝氣系統進行改造,提高充氧率;
4.增設化學除磷系統;
5.深度處理采用機械過濾或根據水質采用混凝沉淀過濾的組合工藝。