市政污水处理厂工艺运行探讨.

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图 5 反映了 TP 在不同位置的浓度变化 。 进水的 总磷浓度变化也很大 , 介于 6 ~ 16 mg L 之间 , 初沉后 TP 降低到(7.9 ±3.4)mg L , 平均去除了 23.5 %, 生物
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泥由泵 送到初 沉池 , 有 21 周的时 间初 沉池出 水的 PO34 --P比进水高(见图 6), 说明一部分被吸附的磷重
气方式 , 气水比为 6∶5 , 风量可调 ;实际运行中好氧池 曝气不正常的区域较多 。
(4)二 次沉淀 由 2 组共 8 座 辐流式二沉池组 成 , 单池 D =55 m 、表面负 荷 0.88 m3 (m2·h), HRT 3 h 。二沉池沉淀污泥大部分回流到生物处理池进水 端 , 剩余污泥通过剩余污泥泵打入沉砂池 , 与初沉污 泥混和 、沉淀后直接进入污泥厌氧消化系统 。
良好的去除效率 , 但出水的浓度仍然偏高 。分析其原 因在于 :尽管在生物处理单元污泥过量吸磷 , 但二沉 池剩余污泥排泥不畅 , 实际 SRT 高于设计值 ;剩余污
均匀且 DO 较低 , 硝化细菌在对 DO 的竞争中处于劣 势 ;尽管生物处理池的污泥浓度较高 , 但是污泥活性 低(VSS SS 平均为 0.53);进水的有机物负荷率较高 , 不利于好氧池生物硝化 ;此外 , 污泥厌氧消化的上清 液含高浓度的氮和磷 , 没 有任何处理而回 流到进水 井 , 导致进水 TN 增加 。从工艺运行参数看生物除磷 的效率 , 由于生物硝化程度低 , 实际上以生物除磷为 主 , 且 CODCr TP 的比例高于 30 , TP 和 PO34 --P 应具有
秀青年教师计划项目资助
图 1 污水处理厂的工艺流程示意图
(2)初次 沉淀 由 2 组共 8 座辐 流式沉淀池组 成 , 表 面 负荷 1.72 ~ 2.56 m3 (m2 ·h), HRT 1.30 ~ 1.72 h , 堰上水力负荷最高为 0.4 m3 (s·m)。初沉池 污泥经过污泥泵输送到污泥厌氧消化设施 。由于污 泥浓缩池存在问题 , 二沉池剩余污泥在此与初沉污泥 混和与浓缩 。 (3)生物处理 由 2 组推流式处理池组成 。单池 有效尺寸 80 m ×10 m ×5.5 m , 共分为 8 个廊 道 , 第 1 廊道安装潜水搅拌机 , 成为缺氧段 , 后 7 个廊道为 好氧段 , HRT 分别为 1 h 和 6.4 h 。生物处理池的设 计污泥浓度(MLSS)为 2.5 g L , CODCr污泥负荷为 0.19 ~ 0.21 kg (kg·d);泥龄(SRT)为 5.28 d 。实 际运行 中 , 生物处理池的污泥浓度最高达到 6.58 g L , 平均 为 3.67 g L , VSS TSS 为 0.44 ~ 0.63 , 平均为 0.53 ;由 于进水的 CODCr 和 BOD5 都较高 , 因此实际 CODCr 污泥
平均为(0.9 ±0.5)mg L 。 3 问题与讨论 3.1 提高氮磷去除效率的措施
运行结果表明 , CODCr 、BOD5 和 SS 的去除效果正
常 , 而 TN 、NH3-N 和 TP 的去除效果 较低 。 分析影响
TN 和 NH3-N 去除 效率不 佳的原 因有 :生 物处 理的
HRT 不足 , 仅能满足除磷和 NH3-N 部分硝化 ;曝气不
某污水处理厂位于钱塘江畔 , 污水大部分来源于 分流制收集系统 , 其余为不完全合流制污水 。 污水厂 二期工程 2001 年开始运行 , 二级处理能力40 万m3 d , 工艺流程见图 1 。 1.2 主要处理单元和工艺运行参数
(1)沉砂处理 共有两组平流式曝气沉砂池 , 并 联运行 。污水的停留时间(HRT)为 3.5 ~ 5.3 min , 小 型离心鼓风机供气 , 气水比为 0.15 ~ 0.19 。 运行过程 中 , 二沉池的剩余污泥也排入曝气沉砂池 , 与污水混 和后进入初沉池 。 * 上 海 市 200 3 年 度 科 技启明 星项目资 助(03QF14055);2005 年度优
新回到了处理系统 ;还有一部分被去除的磷通过污泥 消化上清液回到污水处理系统 , 因而 , 通过排泥而去 除的磷数量有限 , 导致出水的 TP 和 PO34--P 均较高 。
图 4 进出水的 NH3-N 浓度变化
图 5 不同处理单元的 TP 浓度变化
处理后的出水 TP 浓度 0.8 ~ 5.9 mg L , 平均为(2.7 ± 1.8)mg L , 无法满足排放要求 。 分析发现 , 当进水的 磷不 高 于 8.5 mg L 时 , 则 出 水 的 TP 一 般 不 高 于 1.5 mg L ;当进水的 TP 超过 10 mg L 后 , 出水的 TP 均 高于 2 mg L ;从季节变化看 :每年的 4 月 ~ 9 月出水的 TP 浓度均较低 ;而其他时间则偏高 。 从进出水无机 磷的变化看 , 进水的 PO34 --P 浓度为 2.1 ~ 7.9 mg L , 生物处理后 , 二沉池的 PO34 --P 降低到 1.5 mg L 以下 ,
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市政污水处理厂工艺运行探讨*
陈洪斌 唐贤春 董 滨 于 凤 何群彪
(同济大学城市污染控制国家工程研究中心 , 上海 200092)
摘要 目的在于探讨影响市政 污水处 理厂 运行 效果的 工艺 因素 , 提出 可行 的调控 措施 。 通 过对 某市政 污水 处理 厂 2 年的运行结果分析表明 , 有机 物和悬浮物(SS)受水质和工艺等因素的 影响较小 , 出水一 般可以达 标 ;NH3-N 、TN 去 除 效率 偏低的原因除生物处理池水力停留时间(HRT)过短 、有机负荷 率偏高 、好氧 段曝气 不均匀 外 , 还 与污泥 消化上 清 液直接进入污水处理系统等有关 ;同样 , TP 和 PO34 --P 的 去除效率 受污泥 消化上 清液和 剩余污 泥回流 的影响也 较大 。 研究认为 , 污水厂的二沉池富磷剩余污泥不宜直 接回到初沉池浓缩处理 , 污泥消化和脱水上清液应除磷 后再回到污水 处理系统 。 关键词 污水处理厂 氮磷 剩余污泥 污泥消化上清液
2.2)mg L , 总平均去除率为(93.0 ±1.8)%, BOD5 去除 负荷 0.084 kg (kg·d), 可见 , 生物处理的有机污染物 去除十分彻 底 。 进 水的 SS 浓 度波 动很 大 , 范 围为 187.3 ~ 856.0 mg L , 总平均 322.0 mg L , 初沉池发挥 了较好的沉淀效能 , 初沉出水的 SS 平均为(167.2 ± 68.2)mg L , 平均去除率为(48.1 ±21.0)%;二沉池出 水的 SS 始终处于较低的水平 , 一般不超过 25 mg L , 2 年的平均出水浓度为(20.1 ±3.7)mg L 。
负荷 0.32 kg (kg·d)和 BOD5 污泥负荷 0.11 kg (kg· d);生物处理池没有内回流系统 , 仅有二沉池污泥回 流到生物处理池进水端 , 回流比 77 %~ 115 %, 回流污 泥的浓度一般为 6.5 ~ 7.5 g L ;好氧池采用微孔盘曝
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(5)污泥处理与处置 混和污泥加热后中温发酵 20 d , 热量来自沼气锅炉 ;稳定后的污泥经压滤脱水 后外运 ;沼气发酵上清液和污泥脱水上清液直接流回 污水厂的进水井 。 2 工艺运行效果 2.1 有机污染物和悬浮物的去除效果
进水 、初沉池出水和二沉池出水的 CODCr 浓度见
图 2 。进水的 CODCr 周平均浓度在 320 ~ 880 mg L 之 间 , 经 过 沉 砂 池Байду номын сангаас和 初 沉 池 后 , 浓 度 为 182.0 ~ 544.5 mg L , 平均去 除率 35.3 %, 由于 生物处理后的 剩余污泥进入沉砂池并在初沉池浓缩 , 对初沉池具有 一定的 影 响 , 有 时初 沉 出 水的 CODCr 与 进水 相 近 ,
图 2 污水厂的 CODC r进出水浓度变化
图 3 不同时期的 BO D5 的浓度变化
2.2 氮和磷的去除效果 生物处理池 HRT 仅为 7.4 h , 缺氧段 HRT 为 1 h ,
无法同时满足生物脱氮和除磷的要求 。 由图 4 可见 , 进水的 NH3-N 高于一般市政污水 , 平均达到(46.0 ± 13.7)mg L , 而二沉池出水的 NH3-N 并没有显著降低 , 随进 水 的 浓 度 变 化 而 变 化 , 平 均 出 水 为 (28.3 ± 12.6)mg L , 去除率为(38.4 ±20.5)%;生物处理池的 NH3-N 去除负荷率为 0.016kg (kg·d);从时间分布看 , 2003年的进水浓度高 , 除 7 ~ 9 月的去除效率略好外 , 其余都较差 ;而 2004 年进水的浓度相对较低 , 去除效 率有所增加 。进出水 TN 浓度变化趋势与氨氮相似 。 进水的 TN 平均为(61.8 ±15.9)mg L , 呈现冬春季高 、 夏季 低 的 特 点 , 初 沉 池 的 去 除 率 平 均 为 (17.1 ± 5.8)%, 可能是有机颗粒沉淀所致 ;二沉池出水 TN 的 平均 浓度为(38.8 ±13.3)mg L , 去除率 在 21.4 % ~ 62.9 %, 总平均去除率 为(37.2 ±13.2)%, 与 通过回 流比理论计算的脱氮效率相近 , 说明在现有硝化能力 的条件下 , 70 %~ 110 %的回流足以满 足要求 。 从二 沉池 NO 3--N 的出水 看 , 一般 不超 过 1.0 mg L , 表明 NO3--N 一方面被回流到缺氧段被反硝化消耗 , 另一 方面 , 在好氧段的某些非曝气区域 NO3--N 被同步反 硝化 ;因此 , 二沉池出水的 NO3--N 浓度很低 。
度变 化 见 图 3 。 进 水 的 BOD5 浓 度 为 103.6 ~ 265.5 mg L , 初沉池的去除率为 10.4 %~ 64.5 %, 平均 达到(39.0 ±9.8)%, 远超过初沉池正常状况的 BOD5
去除效率 , 这是因为剩余污泥回流到曝气沉砂池 , 经 过 5.3 min 曝气 , 具有生物絮凝等功能 , 因而污水的部 分胶体状或溶解性的有机物被去除 ;生物处理池虽然 曝气不均匀 , 且部分区域由于微孔曝气盘破裂或者脱 落 , 漏气严重 , DO 为 1 ~ 2 mg L , 但 BOD5 去除十分彻 底 , 出水的 BOD5 一般不超过15 mg L , 平均为(12.2 ±
CODCr 处理效率出现较大波动 , 反映为初沉池去除效 率的波动范围(即标准差)达到 12.8 %;生 物处理后 二沉 池 出 水 的 CODCr 为 52.3 ~ 90.2 mg L , 平 均
(68.7 ±9.2)mg L , 总平均去除率(87.7 ±3.0)%, 生物 处理 CODCr 平均去除负荷率 0.26 kg (kg·d)。 BOD5 浓
0 引言 近年来 , 各地在建和运行的生活污水处理厂规模
和数量剧增 , 城镇污水的处理率成倍增加 。这些污水 处理厂以中小型为主 , 大多采用活性污泥法 , 工艺流 程大都包 括生物 脱氮 除磷 等环 节 , 常 见工 艺有 AO 法 、AAO 工艺及各种改进型 、各种氧化沟工艺等[ 1-3] , 为改善城镇水环境质量奠定了硬件基础 。随着大量 污水处理厂建成投产 , 新建污水处理厂迫切需要提高 工艺运行和操作水平以合格排放 , 为此 , 本研究以某 污水处理厂近 2 年的运行结果 为例 , 讨论 其运行效 能 , 分析脱氮除磷的工艺影响因素 , 二沉池剩余污泥 和污泥上清液直接回流的影响方式 , 提出优化工艺运 行效果 , 实现稳定出水水质的途径 , 为国内其他污水 处理厂的运行提供参考和借鉴 。 1 污水处理厂工艺运行状况 1.1 工艺技术路线
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