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污水处理厂除磷方法

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污水处理厂除磷方法

污水处理厂除磷方法范文第1篇

关键词:脱氮除磷 改造 影响因素 对策

中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0131-01

近年来,国家和地方对污水处理厂脱氮除磷的要求越来越严格,“十二五”期间,国家首次将氨氮纳入水污染物总量控制指标体系,明确提出氨氮减排10%的目标,脱氮除磷成为污水处理厂升级改造不可忽视的重要问题之一。目前,我国大部分已建成的污水处理厂脱氮除磷效果不理想,如何对现有工艺进行改造,使其氮磷排放稳定达到一级标准,是污水处理厂升级改造所面临的关键问题。

1 生物脱氮除磷基础理论

1.1 生物脱氮

生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制。首先,将污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气溢出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。

1.2 生物除磷

污水中磷的存在形态取决于废水的类型,最常见的是磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。在常规污水处理中,有机物的生物降解伴随着微生物菌体的合成,磷作为生物的生长元素也成为生物污泥的组分,从水中去除。目前污水生物除磷的机理比较一致的看法是:聚磷菌独特的代谢活动完成了磷从液态(污水)到固态(污泥)的转化。普通活性污泥中磷含量为1.5%~2.0%(P/VSS),而聚磷菌能将污泥中的磷含量提高到5%~7%,因而生物除磷要求创造适合聚磷菌生长的环境,从而使聚磷菌群体增殖。在工艺上通过在好氧段前设置厌氧段使聚磷菌获得选择性增长。聚磷菌获得选择性优势的原因是在厌氧段大量吸收进水中挥发性脂肪酸,并在体内转化为聚β羟基丁酸,使得它在好氧段无需同其他异养菌争夺水中残留的有机物。

1.3 同步脱氮除磷

根据上述脱氮除磷的基本原理,城市污水处理厂要实现同步脱氮除磷必须提供三个条件:第一,要提供脱氮除磷反应过程所必需的足够的碳源;第二,要提供脱氮除磷反应过程所必需的反应容积;第三,要提供脱氮除磷过程所必需的缺氧、厌氧、好氧环境。

2 影响脱氮除磷效果的因素

从国内各地的实践来看,污水处理厂影响脱氮除磷效果的主要因素有溶解氧、温度、有机碳、pH值、泥龄及有毒有害物质等因素,而影响以上指标的主要原因是受管网建设、运行管理、设备设施、进水水质及气候条件等多种因素影响。

2.1 管网建设不配套,先天碳源不足

影响实际处理效率的重要原因是连接污水处理厂的配套管网建设严重滞后。众多城市污水处理规划设计普遍存在“重厂轻网”现象。处理厂设计规模偏大,管网却不配套,直接导致实际来水量严重不足。且大部分城市的配套管网建设都为雨污合流,致使污水处理厂进水浓度偏低,远达不到欧美国家的碳源浓度,降低了运行负荷率,进水碳源不足导致氮磷去除效果不理想,未能达到良好的减排效果。

2.2 设备设施达不到要求

我国部分污水处理厂硝化功能低,自动控制水平较差,加之运行技术人员缺乏经验,硝化效果的有无很大程度上依赖于自然界春夏秋冬的自然更替,部分污水处理厂提高硝化的效果仅仅是简单地减少排泥或者增加曝气量,远远没有达到优化运行的效果。这样的运行现状不仅使硝化效果无法得到稳定的保证,而且会造成极大的能源浪费。

2.3 进水水质及气候条件影响

大部分城市由于进水水质不稳定,平均进水浓度处于中等浓度水平,但日平均值变动大,化学需氧量和生化需氧量比值(B/C)偏低,进水悬浮物浓度的波动最为明显,严重影响了污水处理厂脱氮除磷的处理效果,达到一级标准A标准有一定的难度。然而,温度对除磷效果的影响虽不如对生物脱氮过程的影响那么明显,因为在高温、中温、低温条件下,有不同的菌群都具有生物脱磷的能力,但低温情况下硝化菌增殖速率会大大降低,导致出水氨氮升高。

3 升级改造对策

3.1 加快管网建设力度

为解决污水厂进水碳源不足的先天难题,首先应完善污水收集管网,加快污水收集系统的建设进度,解决污水处理厂进水量少、进口浓度低的现象,以提升进水负荷率,达到减排要求;其次,应加大对现有雨污合流系统的改造力度,尽量实现雨污分流,经过分流后,可直接排入城市内河,经过自然沉淀,即可作为天然的景观用水。同时,让污水排入污水管网,并通过污水处理厂处理,实现污水再生回用。这样,既提高了污水处理率,又避免污水对河道、地下水造成污染,明显改善城市水环境。

3.2 优化现有运行工艺

工艺升级改造坚持尽量不新增建设用地,而是在现有处理设施的基础上,合理使用运行费用,运用多方法多渠道的运行方式,出水连续稳定达标的原则执行。优先考虑采用A2/O的各种变型工艺,降低改造幅度和难度。根据要求,进一步可采用MBBR或IFAS等填料活性污泥工艺。当要求超深度脱氮除磷时,再考虑采用硝化滤池和反硝化滤池工艺。

4 结语

根据传统污水处理厂的实际情况,投资节省的污水处理厂脱氮除磷功能改造新工艺是项有重大现实意义的课题,将为我国污水处理厂升级改造提供技术支持和宝贵的经验。

参考文献

[1] 刘瑾,高廷耀.生物除磷机理的研究[J].同济大学报,1995,23(4):387-392.

污水处理厂除磷方法范文第2篇

关键词:污水处理厂;稳定达标;提标改造

随着城镇经济的不断发展和环境保护标准的不断提高,我国中小城镇污水处理能力日益增强,根据我国住房与城乡建设部的最新统计结果,截至2014年底,我国污水处理厂总数达5300余座,污水处理能力达1.63亿m3/d,大多数污水处理厂由于建设时间较早,排放标准低,约50%以上的污水处理厂只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准要求,甚至还有将近25%的污水处理厂执行二级标准。由于我国城市河道补水的重要来源是城镇污水厂出水,排入河道后,稀释能力小,若不提高出水水质排放标准,将严重威胁城市生态环境。国家环保总局要求,对于污水处理厂出水作为城市景观用水的此类污水处理厂,出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准,因此,对我国城镇污水处理厂进行提标改造势在必行。

1中小型污水处理厂提标改造的必要性

1.1中小型污水处理厂现状

1.1.1设备老化程度高

由于资金投入力度不够等原因,导致污水厂设备在长期运行过程中,缺乏足够的维护和管理,导致设备出现不同程度的老化和损坏,更有甚者出现设备无法运转,却得不到及时维修的情况,严重影响了污水处理效率。

1.1.2处理能力和处理要求不匹配

随着城镇工业化进程的推进,排放污水中污染物种类愈加复杂,对排放标准的要求提高。很多污水处理厂在早期设计过程中并未考虑到城市发展情况,设施处理量没有预留足够的远期处理量,不能满足现有的处理要求。在现阶段对水质要求提高的形势下,中小污水处理厂应推进更新扩容改造。

1.1.3建厂初期调试不到位

工艺调试对于污水处理设备是否正常运行至关重要,关乎出水是否能够达标排放。很多污水处理厂建成初期,忽略了工艺参数的调试,或者因为缺乏专业技术人员的种种原因,导致工艺调试不到位,致使污水处理厂设备运行不畅,处理不达标,增加处理成本。

1.2污水厂出水稳定达标的难点及应对措施

1.2.1污水处理厂出水稳定达标的难点

①低碳源问题2009年抽样统计分析结果显示,我国60%的污水处理厂碳氮比低于4,碳氮比偏低影响反硝化的完成。

②工业废水接入导致污水处理厂出水COD稳定达标困难。

③冬季低温问题导致污水处理厂出水TN难以达标。低温条件下,污水处理系统中微生物活性降低,数量减少。太湖流域污水处理相关研究成果表明,冬季水温低于15℃时,对微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脱氮效果影响较大,导致出水TN不达标。

1.2.2应对措施针对污水处理厂难以稳定达标的难点问题,现提出以下应对措施。

1.2.2.1提标改造技术方案中合理取舍预处理单元

当城镇污水处理厂有工业废水,由于工业废水间歇排放,水质水量波动大,为保证处理单元稳定运行,前设调节池很有必要。若是印染废水或其他易引起pH值变化大的特殊废水,还要特别注意pH值的调节,避免对水处理设备产生腐蚀。乡镇等小型污水处理厂规模小、水质水量变化大,通常在格栅后也常设调节池。对于进水可生化性偏低的废水(B/C值<0.3),例如制药废水、印染废水、高浓度有机废水等,应考虑设置厌氧水解池。利用兼性水解产酸菌,将难以生物降解的大分子有机物转化为易生物降解有机物,提高可生化性,从而提高后续生物处理效率。

1.2.2.2提标改造同时要注重源头污染物的控制

加快雨污分流制排水体制的建设,新建城区严格采用雨污分流制排水系统,老城区采用合流制或截流式合流制作为过渡时期的排水体制;接入城镇污水处理厂的污废水需严格按照国家、行业有关标准,防止对污水厂污水、污泥处理系统分产生不良影响。对于进水碳源不足的污水处理厂,需重新考虑服务范围内设置化粪池的合理性,适当放宽碳源充足的普通有机废水(如糖业废水、食品废水等)排入污水厂的水质浓度。

1.2.2.3低温强化硝化和反硝化措施

王阿华等人研究表明,水温低于12℃时,污泥的反硝化速率和硝化速率比常温下减少了一倍,只有0.5~1mg/h,0.6~0.8mg/h。一体化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工艺是工程实际中常用的两种低温下提高脱氮效果的方法。IFAS工艺常采用向好氧池中投加填料的方法,该工艺附着生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工艺受水温影响更小,投加率12%的情况下,硝化活性就达到了普通活性污泥的3倍以上。

1.2.2.4合理使用化学除磷

针对碳源不足的情况,牺牲生物除磷,采用化学除磷,这种方法在北美已有非常成熟的案例。

2中小型污水处理厂提标难点分析及解决思路

2.1中小型污水处理厂提标难点剖析

多数小型城镇污水处理厂受原水浓度、设备处理效率等因素影响,二级处理很难达到一级A标准,出水指标从一级B标准提高到一级A标准。针对表中SS,提标改造时,增加深度处理工艺即可达到要求,增加深度处理工艺的主要目的是去除二级出水中的SS,BOD5、COD也伴随SS的去除得到进一步的去除,但TN、TP的无法通过简单固液分离进行去除,因为TN、TP是以溶解态形式存于二级出水,因此,城镇污水处理厂提标改造的重点和难点是TN、TP、SS的去除。

2.2中小型污水处理厂提标改造思路

①了解目前中小型污水处理厂提标改造技术的研究现状以及主要提标改造技术。

②根据污水厂运行现状分析提标难点。

③针对提标难点逐一分析探索并选择适宜本厂要求的强化生化处理方法。

④结合实际情况,选择合适的深度处理技术,进一步提升出水水质。

3中小型污水处理厂提标改造技术措施

对现有中小型污水处理厂提标改造主要从三个方面着手:一是改造现有污水处理厂的二级处理工艺,主要是强化生物处理单元;二是新建三级处理设施;三是新技术膜生物反应器(MBR)工艺的使用,新技术往往无需三级即可达标或者满足回用水要求。

3.1生物处理工艺改造

对二级处理工艺进行改造,主要是为了提高脱氮除磷效果以及有机物的去除率,改造重点在生化池。对于生化池的技术改造主要有两种:降低容积负荷和泥膜联用。

3.1.1降低生化池的容积负荷

目前工程中常用的措施有进水分流量减荷和扩容减荷。前者适用于厂区平面布置允许的情况下,在厂区新建生化池,达到分流量的目的,最终实现生化池减荷的效果。此法生产改造同步进行,不影响现有工艺的正常运行。后者主要通过扩大容积来减小负荷、延长水力停留时间和污泥泥龄,进而提高生化处理效果,扩大容积的方式有两种:一是在场地允许情况下,直接将原有生化池扩容;二是将原有初沉池改造为生化池,这种方法提高了进入生化池的碳氮比,有利于TN的去除,高程衔接无阻,此法充分利用了现有构筑物。

3.1.2泥法-膜法联用

悬浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物处理的两种常见技术。其中活性污泥法在实际工程中应用较多,这是因为固定膜生物法需要设置填料,填料造价一般较高。生物膜法具有硝化功能强大、抗冲击负荷、生物量大、污泥龄长等优点,受温度影响小,在低温条件下,其脱氮效果要远好于活性污泥法。因此在污水厂的提标改造中,可充分利用两者优点,在生化池中设置填料。

3.2新建三级处理设施经

技术经济比较,目前适合我国中小型污水处理厂的三级处理工艺有以下三种:常规混凝-沉淀-过滤;微絮凝-过滤;直接过滤。三级处理的核心是过滤单元,目前工程实际中应用最为广泛的是V型滤池,这是因为V型滤池的滤料采用均质深层砂滤料,截污能力强,反冲洗强度低、效果好,过滤周期长。此外还有翻板滤池、D型滤池、滤布滤池等。

3.3膜生物反应器(MBR)的应用

MBR是一种新型污水处理装置,结合超微滤膜和污水处理中的生物反应器,通过超微滤膜截留细小微生物絮体,增加了生化池中的活性污泥浓度,极大的提高有机物的去除效率,同时,超微滤膜可取代二沉池,实现泥水分离。MBR适用于需同时脱氮除磷、对出水水质要求高、用地紧张或者回用要求的场合。

4中小型污水处理厂提标改造的综合建议

(1)污水处理厂提标改造应充分考虑技术的合理性、经济性、稳定可靠性以及工程实施可行性,而不应该注重技术先进性和新型性,对于新技术、新设备,应在小范围内工程应用,总结经验,为大规模推广提供参考。尤其是国内首次实用的新型技术,一定要进行中试和生产性试验,参数稳定后才可投入实际工程应用。

(2)只有在经济条件许可、用地紧张、尾水需循环利用的情况下才考虑采用MBR工艺。

(3)若用地紧张,经济条件不许可,过滤单元可考虑滤布滤池或转盘滤池。

(4)生物除磷难以满足出水TP一级A排放要求时,可考虑化学除磷。

参考文献

[1]张凌云.城镇污水处理厂污水处理问题分析与提标改造工艺探讨[J].环境与发展,2015,27(6):86-88.

[2]王礼兵.城市污水处理厂提标改造的必要性[J].工业技术,2013(36):107.

[3]王阿华.城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨[J].中国给水排水,2010,26(2):19-22.

[4]马顺君.小型城镇污水处理厂升级改造与优化运行[D].上海:华东理工大学,2014.

[5]王阿华,杨小丽,叶峰.南方地区污水处理厂低温生物脱氮对策研究[J].给水排水,2009,35(10):28-33.

[6]陈立,李成江,郭兴芳.城镇污水处理厂提标改造的几点思考[J].水处理技术,2011,37(9):120-122.

[7]黄涛.小型城镇污水处理厂提标难点分析及改造方案优化研究[D].杭州:浙江工商大学,2015.

污水处理厂除磷方法范文第3篇

关键词:污水处理厂;节能降耗;能耗分布

1 我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业,其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面,其中电耗约占总能耗的60%~90%,电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011 年,我国城镇污水处理厂用电量约为100 ×108kW・h, 约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大,约占到整个污水处理厂能耗的一半左右,此外,污泥处理环节能耗也不容忽视,我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%~5%左右,与日本、美国等发达国家20%~30%相比有很大差距,这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。城市污水处理厂处理单元能耗分布情况见表1。

表1 污水处理厂处理单元能耗分布

2 城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出,我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元,包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等,因此,我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2.1 污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一,因此,具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵;所有提升泵都是变频泵,如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造,节能达到12%;多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法,实现定速泵平均流量运行;当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数,调速泵变速运转来适应水流量的变化;定期对水泵进行维护,以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率,在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外,还需要加强日常的管理和高程布置等,结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件,以实现效率的最大化。

2.2 曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一,降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面,现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等,因此,可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗:考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置;选择渐减式曝气布置,如第1~3 段分别按照35%、30%、25%进行布置;选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制;选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制,实现风机的节能。

2.3 污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理,其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池,生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统(之前已作论述)。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装,虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大,但对后续其他设备的降耗起着重要作用,需要做好格栅的安装,一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处,以此来实现对较大漂浮物的截留,减少堵塞,保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗,因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4 污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分,既要做好该部分的节能降耗,也需要探寻污泥资源的二次利用,因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面,目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中,污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮,以提升浓缩效率、降低能耗的效果;污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理,当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式,目前大多选择的机械脱水,机械脱水的主要能耗是电耗,一般使用离心脱水的电耗较低,但对污泥的预处理效果要求高,还容易磨损,还需要在实践中探寻新的脱水工艺,提升节能降耗效果。此外,要做好污泥的回收再利用,污泥中大部分成分是挥发性有机物,在日本,60%污泥可以经由厌氧消化削减,每吨挥发性有机质可产生约680m3 的沼气,利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种:利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2.5 药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大,但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择,一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术,但这项技术工艺较为复杂,需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷,可以尝试使用高分子混凝剂除磷,能够有效降低药耗;污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能,通常有选择化学调理和物理调理两种工艺;污泥的消毒可以推荐使用辐射技术,无需高温高压,是污泥消毒的新技术,有利于污水处理厂的节能降耗。生物消毒由于不需要投加药剂,也是目前国内大多数污水处理厂选择的污泥消毒方式,这一工艺需要进一步提升污泥的脱水性能,以减少后续污泥脱水环节的能耗和药耗。

3 加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面,加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训,提升人员的节能意识,树立节能生产理念;其次是做好日常的生产经营成本分析,通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析,准确掌握不同单元的具体能耗,从而有针对性的提出控制能耗的重点环节;再次是建立节能降耗目标,把节能降耗目标设置于各个环节,对于完成预期目标的给予一定的奖励,从而激发大家开展节能降耗的积极性。

参考文献

[1]王崇.污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J].市政技术,2013(3):148-151.

污水处理厂除磷方法范文第4篇

关键词:城市污水处理厂;进水水质;出水水质;工艺技术;污泥处理与处置

随着经济的发展,我们生活的环境变得越来越差,特别是水体的污染到了触目惊心的地步。虽然我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效,已建成百余座污水处理厂,但在控制水污染方面,形势不容乐观,预计今后还有大量的城市污水处理厂待建设。在建设城市污水处理厂过程中,设计工作是龙头,在设计时常常碰到一些热点问题,引起各方争论。本文对这些问题作了剖析。

一、污水处理厂的厂址选择

污水处理厂位置的选择,应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求,并根据下列因素综合确定:厂址必须位于集中给水水源下游,并应设在城市工业区、居住区的下游,为保证卫生要求,厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离,厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧,及主导风向的下风侧结合污水管道系统布置及纳污水域位置;污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站,有良好的交通、运输和水电条件;有良好的工程地质条件;厂区地形不受水淹,有良好的防洪、排涝条件尽量少拆迁、少占农田,同时因厂区规划有扩建的可能,应预留远期发展用地。

在拟建新的污水处理厂时,一般需由建设单位提出2—3个污水处理厂备选地址,由设计部门从中比较选择。这就要求设计人员不要盲目迁就建设单位的意见,应亲自考察当地实际情况,在全面分析的基础上提出合适的厂址。

二、处理工艺选择

污水处理工艺选择是依据进水水质、水量状况,再依据受纳水体环境容量或者国家规定排放标准,确定应该去除污染物的项目与数量,从而选择合适的污水处理工艺。在选择污水处理工艺过程中经常讨论的问题有如下几方面:

(一)进水水质预测

城市污水处理工艺选择的水质因素进水水质水量特性和出水水质标准的确定是城市污水处理工艺选择的关键环节,也是我国当前城市污水处理工程设计中存在的薄弱环节。城市污水管网的完善,对城市污水处理厂设计规模和设计水质的确定至关重要,目前我国大多数城市管网建设还不配套,因此造成城市污水处理规模和水质难以合理确定,投入运行后实际值与设计值往往相差较大,效能难以充分发挥。

因此,污水处理技术政策中要求,应切合实际地确定污水进水水质,优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定,作出合理的分析预测。对于城市污水处理工艺方案及其设计参数的确定,进行必要的水质水量特性分析测定和动态工艺试验研究。

(二)处理出水水质标准

处理厂出水水质是按照尾水排入水域类别,再依照国家污水综合排放标准,以满足各项指标要求。采用二级处理工艺,处理出水恐怕难以达到氨氮与磷酸盐标准,需要采用脱氮除磷工艺流程,特别是一级标准中磷酸盐指标0.5mg/L,有相当难度。有人提出,处理厂尾水排入非蓄水性河流或非封闭性水域,是否还要控制如此低的磷酸盐含量。采用生物脱氮除磷工艺,或者化学除磷工艺,需要增加基建投资与经常运行费用,同时还要求具有较高的运行管理水平。

(三)污水消毒

为了保护人类的生命健康,保护好水环境,世界许多国家和地区都要求对城市污水在排放前进行消毒处理。室外排水设计规范中,城市污水处理厂出水要加氯消毒,而且对生物处理后投氯量规定为5mg/L-10mg/L,并设停留时间为30rain混合接触池。有人提出,国家污水综合排放标准对城市二级处理厂出水水质未确定大肠菌群数及余氯值,所以处理厂出水要不要加氯是值得研究的课题。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中,包括低质污水,常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。目前世界上最大的使用紫外线消毒技术的再生水处理厂是加州santaRosa污水处理厂,处理规模25万m3/d,该系统为明渠式中压灯消毒系统。

三、主流处理工艺

(一)关于活性污泥法

当前流行的污水处理工艺有:AB法、SBR法、普通曝气法等,这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的,且各有其特点。

1、AB法(Adsorption—Biooxidation)

该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧,A级负荷高,曝气时间短,产生污泥量大,污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS.d)以上,池容积负荷6kgBOD/(m3.d)以上;B级负荷低,污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同,形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点,但不适合低浓度水质,A级和B级亦可分期建设。

2、SBR法(SequencingBatchReactor)

SBR法早在20世纪初已开发,由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现除磷脱氮的目的。

3、普通曝气法

本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量,对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷,可以达到脱氮的目的,在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5,工程上称为普通曝气法的变法,亦可统称为普通曝气法。

四、污泥的处理与处

污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言,其数量大约为进水量的0.5%-1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够,大部分中小型污水厂产生的污泥,经浓缩、机械脱水后直接外运,这些污泥实际上均未达到稳定要求,是否会带来环境的二次污染是值得注意的。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究,目前常用的污泥稳定方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法污泥综合利用的试验研究已有各种报道,例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料,甚至从污泥中提炼维生素B12等等,但大部分是实验室试验,与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路,还是用作绿化或农田肥料,改良土壤,这似乎是较现实的综合利用方案,但目前尚缺少组织推广应用的机构,在政策上也缺少支持。事实上城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。一个城市若有多座污水处理厂,可把各处理厂污泥集中起来,建一座具有相当规模的污泥处理厂,包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等,当污泥处理厂达到一定规模后,可减少单位投资,降低日常费用,也便于污泥综合利用。

五、要注重借鉴外国的先进经验

我们现在的发展走的是西方发达国家走过的先发展后治理的老路,西方现在在污水处理厂的建设方面积累了不少经验和教训;现在已经有外国的设计公司进军中国污水处理市场了,我们在面对竞争的同时也要抓住这个很好的学习和借鉴机会。

污水处理厂除磷方法范文第5篇

关键词:城市;污水处理;工艺选择

污水处理技术的不断发展,污水处理工艺也是在不断的进步,有的工艺技术适合用于中小型污水处理厂而不适用于大型污水处理厂,而有的则适用于大厂而不宜于小厂;有的地方要求严格的脱氮除磷工艺技术,有的地方适宜于利用大水域的自净能力.本文就城市污水的处理工艺选择的原则及方法进行了分析。

一、国内外污水处理技术发展现状

我国城市污水年排放量大约在 420 亿吨,但是城市污水的处理率仅为 30%,二级处理率为 15%。随着我国经济的发展和城市化进程的加快,城市污水排放量迅速增长,大量未经处理的城市污水排放到地表水系,造成水环境的严重污染,危害居民身体健康。城市污水处理涉及到环境和资源的可持续发展,是节能减排的重要组成部分。

二、城市污水的特点

城市污水不同于工业污水,是人类生活中产生的污水,是水体的主要染污源之一,主要是排泄物和洗涤污水。城市居民每人每日排出生活污水量为150~400L,其量与生活水平有密切关系。生活污水中合有大量有机物,如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等,也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵,无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫、含磷高,在厌氧细菌作用下,易生恶臭物质。除磷技术是困扰城市污水处理的主要难题。

三、选择城市污水处理工艺时的原则

1.投资省。目前大部分污水处理项目都是国有资金投资的,我国是一个发展中国家,经济发展所需资金缺口庞大,控制投资对国民经济可持续发展大有益处。

2.运行成本低。运行成本是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是选择处理工艺的主要指标之一。

3.占地少。土地资源是城市发展规划的重要因素。

4.脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为迫切需要解决的问题。我国实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准,这就意味着选择污水处理工艺首先要考虑脱氮除磷的问题。

5.现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定合格地出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

四、城市污水处理工艺选择

目前城市污水处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质,这一工艺已很成熟,差别不大。二级处理则采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性、溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前这一处理工艺有多种方法,归结起来主要有以下几种:

(1)CCAS工艺。工艺即连续循环曝气系统工艺,对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理的核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应池,在该区内污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起从主、预反应区隔墙下部的孔眼以低流速(0.03~0.05m/min)进入反应区。在主反应区内依照“曝气、闲置、沉淀、排水”程序周期运行,使污水在“好氧-缺氧”的反复中完成去碳、脱氮,和在“好氧-厌氧”的反复中完成除磷。各过程的历时和相应设备的运行均按事先编制的程序运行,并可调整程序,由计算机集中自控。

(2)SBR工艺。SBR是序批式活性污泥法的简称,又名间歇曝气法,其主体构筑物是SBR反应池。污水在反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使处理过程大为简化。

(3)A/O工艺。A/O工艺也叫厌氧好氧工艺,A(Anacrobic)是厌氧段,用于脱氮除磷;O(Oxic)是好氧段,用于除水中的有机物。

(4)A2/O工艺。A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺将生物脱氮生物除磷综合到了同一活性污泥系统中。

(5)传统活性污泥工艺。活性污泥工艺是污水处理的主要工艺,传统活性污泥工艺采用中等污泥负荷,曝气池为连续推流式。若只要求去除有机污染物时,传统活性污泥工艺仍是一种可行的选择。对传统活性污泥工艺进行的各种改进,产生了很多种不同的活性污泥工艺。一些工艺较传统工艺处理功能增强,一些工艺运行更加稳定,而另外一些工艺的费用大大降低或运行更加方便。这些改进可以分为池形的改进、运行方式的改进、曝气方式的改进、生物学方面的改进以及投加填料等几个方面。