摘要： 分點進水脫(tuo)(tuo)氮除(chu)磷新工(gong)藝(ECOSUNIDE)具有脫(tuo)(tuo)碳(tan)、脫(tuo)(tuo)氮 、除(chu)磷效率高，總停留時(shi)間短，運行費用(yong)較(jiao)低的顯著優點，并(bing)已在徐州(zhou)(zhou)、臨沂、德州(zhou)(zhou)等地的實(shi)際工(gong)程中得(de)到(dao)成功應(ying)用(yong)。

關鍵詞： 分(fen)點進水(shui), 活性污泥, 脫氮

污(wu)水(shui)中氮(dan)、磷含(han)量的(de)(de)增加會引(yin)起水(shui)體的(de)(de)富營(ying)養化(hua)。采用(yong)(yong)傳統(tong)化(hua)學法(fa)或(huo)物理(li)(li)化(hua)學法(fa)脫(tuo)氮(dan)、除(chu)磷不(bu)僅運行費用(yong)(yong)高，也(ye)不(bu)適合污(wu)水(shui)處理(li)(li)量很大的(de)(de)城(cheng)市(shi)。生物脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷技術由(you)于具(ju)有同時脫(tuo)除(chu)C、N、P且處理(li)(li)成(cheng)本(ben)低等優點而得到廣泛應(ying)用(yong)(yong)，但脫(tuo)氮(dan)除(chu)磷過程中存在的(de)(de)基質(zhi)競爭(zheng)和泥齡(ling)不(bu)同的(de)(de)矛盾使得處理(li)(li)效果相(xiang)對較差(cha)。因(yin)此，處理(li)(li)好兩者之間的(de)(de)矛盾成(cheng)為(wei)城(cheng)市(shi)污(wu)水(shui)處理(li)(li)工藝亟待解決(jue)的(de)(de)問題。

1 分點進水高效脫氮除磷理論

分(fen)點進水高(gao)效(xiao)脫(tuo)(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)新工(gong)藝(ECOSUNIDE) 以(yi)張雁秋教(jiao)授(shou)自主提(ti)出(chu)的(de)統一動(dong)(dong)力學理論、動(dong)(dong)力學負(fu)荷(he)理論、回(hui)流污泥(ni)濃度(du)優化理論等為依(yi)據，創造出(chu)特殊工(gong)藝條件(jian)，提(ti)高(gao)活性污泥(ni)中硝化菌、聚磷(lin)菌的(de)比(bi)例，突破(po)了傳統活性污泥(ni)法硝化速度(du)慢、除(chu)磷(lin)量(liang)較(jiao)少的(de)瓶頸，實現了短時高(gao)效(xiao)脫(tuo)(tuo)氮(dan)除(chu)磷(lin)。該(gai)工(gong)藝具有(you)脫(tuo)(tuo)碳、脫(tuo)(tuo)氮(dan)效(xiao)率高(gao)，總停留時間短，運行費(fei)用較(jiao)低的(de)顯著優點。

2 在工程實踐中的應用

分(fen)點進(jin)水高效脫氮除磷新工(gong)藝憑借其優點，已在(zai)徐州國禎(zhen)水務運營有(you)限公(gong)司(si)、臨沂市污水處理廠、臨沂潤澤水務有(you)限公(gong)司(si)、德(de)州聯合潤通水務有(you)限公(gong)司(si)得(de)到成功(gong)應(ying)用(yong)。

2．1 徐州國禎水務運營有限公司

徐州國禎(zhen)水務運營(ying)有限公司(原徐州污水處(chu)理廠)的(de)污水處(chu)理能力為(wei)16．5×10 m ／d，主要處(chu)理徐州主城區的(de)生活(huo)污水(占70％)和部分工(gong)業廢水(占 30％)。原水BOD 為(wei)80～100 mg／L、COD為(wei)150～ 200 mg／L、NH 一(yi)N為(wei)30～35 mg／L、TN為(wei)35～40 mg／L、TP為(wei)4～5 mg／L。改造(zao)前、后的(de)工(gong)藝(yi)流程如圖1所示。

按(an)出水水質達到(dao)一級B標(biao)準計算，傳統改(gai)造方案需投資6 000萬元；同時(shi)，處理(li)規模需減(jian)至(zhi)10× 10 m ／d運行。應(ying)用(yong)分點(dian)進水脫(tuo)氮除磷新工藝改(gai)造后(hou)，在投資僅為1 000萬元的情況下，處理(li)出水水質從二級標(biao)準提(ti)高到(dao)一級B標(biao)準，一般(ban)情況下出水 COD為35～45 mg／L、BOD5為5～10 m#L、NH3一 N為0～5 mg／L、TN為10～20 mg／L、TP為0．5～ 0．8 mg／L、SS為l5～20 m#L，穩定優于(yu)一級B排(pai)放標(biao)準。實施改(gai)造5年來(lai)，該廠運行穩定，克服了(le)污(wu)泥膨脹及(ji)二沉池飄泥問題(ti)，從根本上(shang)解(jie)決了(le)下游水體奎河(he)的污(wu)染問題(ti)，增收(shou)節支總額達13 719．36萬元。

2．2 臨沂市污水處理廠

臨(lin)沂(yi)市污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠設(she)計規模為10×10 nrl。／d，進水(shui)(shui)COD為350—500 mg／L、BOD 為150—200 mg／L、NH3一N為3O～50 mg／L、TN為35～55 mg／ L、TP為5～12 mg／L。改造前采用氧化(hua)溝工藝，出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)僅達到《城鎮(zhen)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠污(wu)染物排放(fang)標(biao)準》 (GB 18918-2002)的(de)二級標(biao)準：COD為65～75 mg／ L、BOD5為15～20 mg／L、NH3一N為l5～20 mg／L、 TP為4～8 mg／L。

利用分點進(jin)水高效脫氮除磷新工(gong)藝(yi)進(jin)行改造(zao) (改造(zao)前、后的工(gong)藝(yi)流程對(dui)比(bi)見圖2)，不僅未增加動力費用，反而通(tong)過(guo)停(ting)止內回流節省(sheng)了推(tui)進(jin)器的能耗。與(yu)其他(ta)工(gong)藝(yi)相比(bi)，運(yun)行費用節約20％ 以上。新工(gong)藝(yi)投資(zi)為(wei)(wei)(wei)(wei)300萬(wan)(wan)元，可節約投資(zi)2 700萬(wan)(wan)元，增收節支總(zong)額達(da)(da)3 972．60萬(wan)(wan)元。該廠排水水質達(da)(da)到(dao)《城鎮(zhen)污水處理廠污染(ran)物排放標(biao)準(zhun)》(GB 18918-2002)的一級(ji)B標(biao)準(zhun)，一些主要指標(biao)達(da)(da)到(dao)一級(ji)A標(biao)準(zhun)。實際出水COD為(wei)(wei)(wei)(wei)40～50 mg／L、BOD5為(wei)(wei)(wei)(wei)5～10 mg／L、NH3 一N為(wei)(wei)(wei)(wei)0～3 mg／L、TP為(wei)(wei)(wei)(wei)0．5～0．8 mg／L、SS為(wei)(wei)(wei)(wei)l5 ～ 20 mg／L。

2．3 臨沂潤澤水務有限公司

臨沂(yi)潤澤水(shui)(shui)(shui)務有限公司(原沂(yi)水(shui)(shui)(shui)縣污水(shui)(shui)(shui)處理廠)設計規(gui)模為(wei)(wei)5×10 m ／d，進(jin)水(shui)(shui)(shui)COD為(wei)(wei)350—500 mg／L、BOD5為(wei)(wei)150～200 mg／L、SS為(wei)(wei)100～200 mg／ L、NH3一N為(wei)(wei)3O一45 mg／L、TP為(wei)(wei)5～8 mg／L。改造(zao)前，該公司采用水(shui)(shui)(shui)解池(chi)／生物濾池(chi)工藝，出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質僅達到《污水(shui)(shui)(shui)綜合排(pai)放標(biao)準(zhun)》(GB 8978-1996)的(de)(de)二級標(biao)準(zhun)；對氨(an)氮的(de)(de)去除更無法滿足(zu)要(yao)求，近兩年來出水(shui)(shui)(shui)氨(an)氮濃(nong)度一般為(wei)(wei)20～25 m#L。改造(zao)前、后的(de)(de)工藝流程(cheng)對比(bi)如圖(tu)3所(suo)示。

該項目(mu)采用(yong)新(xin)工藝進行改造，投資(zi)約為(wei)800萬(wan)元，可節約工程投資(zi)3 200萬(wan)元，增收節支總額為(wei) 3 416萬(wan)元，出水(shui)水(shui)質(zhi)達到(dao)《城鎮污(wu)水(shui)處理廠污(wu)染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。實際出水(shui)COD為(wei)35～45 mg／L、BOD 為(wei)5～10 mg／L、 NH3一N為(wei)0～3 mg／L、TP為(wei)0．5～0．8 mg／L、TN為(wei) 10—15 mg／L、SS為(wei)15～20 mg／L。

2．4 德州聯合潤通水務有限公司

德(de)州聯合潤(run)通水務(wu)有限公司設計規模為(wei)10 X 10 m ／d，原水COD為(wei)350～500 mg／L、BOD 為(wei)150 ～ 200 mg／L、SS≤100 mg／L、NH3一(yi)N為(wei)30～50 mg／ L、TP為(wei)4～6 m#L。該污(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)原采用(yong)氧(yang)化溝(gou)處(chu)(chu)理工藝，但(dan)出水水質難以達到《城(cheng)鎮污(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)污(wu)染物排放標準》(GB 18918-2002)的一(yi)級B標準。改造前、后(hou)的工藝流程對比(bi)見圖4。

按出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質達(da)到一(yi)級(ji)(ji)A標(biao)準計算(suan)，傳統改造方案需(xu)(xu)投(tou)資(zi)(zi)5 000萬元(yuan)。采用分點進水(shui)(shui)(shui)高效脫氮除磷新工(gong)(gong)藝改造需(xu)(xu)投(tou)資(zi)(zi)2 000萬元(yuan)，可節約投(tou)資(zi)(zi)3 000萬元(yuan)。目(mu)前，該公司(si)已(yi)采用新工(gong)(gong)藝完成2．5 X 10 m ／d 的工(gong)(gong)程改造，改造后的出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質除總(zong)磷外，均達(da)到《城鎮污水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠污染物排放標(biao)準》(GB 18918— 2002)的一(yi)級(ji)(ji)A標(biao)準，出水(shui)(shui)(shui)COD為(wei)30～44 m#L、 BOD5為(wei)5～10 mg／L、NH3一(yi)N為(wei)0—3 mg／L、TN為(wei) 1O～15 mg／L、TP為(wei)0．5～0．8 mg／L、SS為(wei)5～l0 mg／L。

3 結語

① 高污泥(ni)濃度(du)對硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)、釋磷有利；控(kong)(kong)制動(dong)力學(xue)負荷可以控(kong)(kong)制硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)微(wei)(wei)生物與脫碳微(wei)(wei)生物之間的營養競爭關系(xi)，造成(cheng)低(di)底物濃度(du)環境，進一步(bu)促進硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)；依據(ju)回流(liu)(liu)比影響回流(liu)(liu)污泥(ni)濃度(du)及系(xi)統(tong)內底物濃度(du)理論(lun)，找出最(zui)佳回流(liu)(liu)比；通過控(kong)(kong)制溶解氧濃度(du)實(shi)現同步(bu)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)反(fan)硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)。

② 工(gong)(gong)(gong)程實(shi)際(ji)應用(yong)(yong)表明，該(gai)工(gong)(gong)(gong)藝具有脫碳、脫氮效率高，總停留時間短，運行費(fei)用(yong)(yong)較低等顯著優(you)點(dian)；在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)藝改造中，較傳統工(gong)(gong)(gong)藝在(zai)(zai)多方面(mian)呈(cheng)現出明顯優(you)勢(shi)，工(gong)(gong)(gong)程投(tou)資、運行成本可分別節(jie)約20％左(zuo)右，產泥(ni)量減(jian)少20％左(zuo)右。

③ 該工藝可隨(sui)污(wu)水(shui)水(shui)質(zhi)的(de)不同而變換相(xiang)關工藝參數，具有很大的(de)靈(ling)活性，抗負荷(he)能力強。因此(ci)，進一步提高新(xin)工藝設計(ji)規范化程度，形成(cheng)針對改造工藝和新(xin)建工藝不同的(de)設計(ji)方法(fa)將成(cheng)為研究重(zhong)點。

參考文獻：

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