近年來，全國各地開始(shi)推進(jin)污(wu)(wu)水提(ti)(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)工作(zuo)，隨著截污(wu)(wu)管網不(bu)斷完(wan)善和污(wu)(wu)水提(ti)(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)落實，污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)進(jin)水濃度發生了較大變化(hua)，或許(xu)會對原工藝造(zao)成一定的(de)(de)沖擊。以(yi)東莞某5萬 m³/d的(de)(de)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)為例(li)，對提(ti)(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)后多點進(jin)水多段AAO-高效(xiao)(xiao)(xiao)沉(chen)淀(dian)池(chi)-濾布濾池(chi)工藝對進(jin)水濃度提(ti)(ti)高的(de)(de)耐沖擊能力進(jin)行分析(xi)，以(yi)期提(ti)(ti)出提(ti)(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)后污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)較合理(li)的(de)(de)應對策略(lve)。

01 項目概況

東莞市(shi)F污水處(chu)(chu)理廠(chang)設計(ji)規模(mo)5萬m³/d，總變化系數1.38，采用多點進水多段AAO-高效沉淀池-濾(lv)布濾(lv)池-紫外消毒工藝，二期出水標(biao)準(zhun)(zhun)執行《城(cheng)鎮污水處(chu)(chu)理廠(chang)污染物排放標(biao)準(zhun)(zhun)》（GB 18918-2002）中(zhong)(zhong)一級(ji)A標(biao)準(zhun)(zhun)及廣(guang)東省(sheng)地(di)方標(biao)準(zhun)(zhun)《水污染物排放限值》（DB 44/26-2001）中(zhong)(zhong)第二時段一級(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)兩者(zhe)中(zhong)(zhong)較嚴(yan)值。F污水處(chu)(chu)理廠(chang)所在地(di)區已基(ji)本(ben)完成了截污管網及錯(cuo)混接建(jian)設工作(zuo)，本(ben)次研究的核(he)心任(ren)務是分(fen)析提質增效后進水濃(nong)度(du)的提高對污水處(chu)(chu)理廠(chang)一級(ji)處(chu)(chu)理、生物池、深度(du)處(chu)(chu)理單(dan)元和污泥(ni)脫(tuo)水系統(tong)的影(ying)響。

02 提質增效對污水處理廠各處理單元的影響

2.1 對一級處理單元的影響

粗格柵及進(jin)水(shui)(shui)泵(beng)房(fang)主(zhu)要(yao)去除大的漂(piao)浮物及懸浮物，保護提(ti)(ti)升泵(beng)運(yun)行不(bu)受影響，同時完成能(neng)量提(ti)(ti)升。細格柵及旋流沉(chen)砂池主(zhu)要(yao)去除更(geng)為細小(xiao)懸浮物、除砂等作用，為污水(shui)(shui)進(jin)入生(sheng)物池作預處(chu)理。因提(ti)(ti)質增(zeng)效(xiao)后進(jin)水(shui)(shui)量、水(shui)(shui)中漂(piao)浮物、懸浮物和砂粒(li)等均未發生(sheng)明顯變(bian)化，故(gu)提(ti)(ti)質增(zeng)效(xiao)對一級(ji)處(chu)理單(dan)元(yuan)影響較小(xiao)。

2.2 對生物池的影響

2.2.1 對 COD和BOD5去除效果分析

F污水(shui)處理(li)廠生(sheng)物池(chi)為(wei)多(duo)點進水(shui)多(duo)段AAO工藝，進水(shui)分(fen)成三部分(fen)，第(di)(di)(di)(di)一(yi)部分(fen)進入預(yu)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)，第(di)(di)(di)(di)二(er)部分(fen)進入第(di)(di)(di)(di)一(yi)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)三部分(fen)進入第(di)(di)(di)(di)二(er)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)。水(shui)流(liu)依次(ci)經過(guo)預(yu)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)一(yi)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)一(yi)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、脫氣區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)二(er)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)二(er)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)，設(she)(she)計(ji)(ji)進、出(chu)水(shui)濃度如表1所示。設(she)(she)計(ji)(ji)生(sheng)物池(chi)總停留時(shi)間12.48 h，其中預(yu)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)一(yi)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)一(yi)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、脫氣區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)二(er)缺(que)(que)(que)(que)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)、第(di)(di)(di)(di)二(er)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)區(qu)(qu)(qu)(qu)停留時(shi)間分(fen)別為(wei)0.4 h、1.37 h、2.89 h、5.75 h、0.3 h、0.97 h、 0.8 h，污泥回流(liu)比為(wei)33%~100%，混合(he)液回流(liu)比為(wei)100%~300%。

如表1所示(shi)，提質增(zeng)效(xiao)(xiao)后90%涵蓋率進(jin)水(shui)(shui)COD濃度(du)為(wei)(wei)378 mg/L，超(chao)(chao)過(guo)設計(ji)值(zhi)51.2%，超(chao)(chao)過(guo)提質增(zeng)效(xiao)(xiao)前(qian)進(jin)水(shui)(shui)濃度(du)46.51%，進(jin)水(shui)(shui)BOD5濃度(du)為(wei)(wei)185 mg/L，超(chao)(chao)過(guo)設計(ji)值(zhi)54.17%，超(chao)(chao)過(guo)提質增(zeng)效(xiao)(xiao)前(qian)濃度(du)77.88%，在以上進(jin)水(shui)(shui)濃度(du)大幅增(zeng)加的(de)前(qian)提下，污水(shui)(shui)處理廠出水(shui)(shui)BOD5和(he)COD均(jun)能維持在10 mg/L和(he)40 mg/L以內，其平(ping)均(jun)值(zhi)分別為(wei)(wei)1.1 mg/L和(he)20 mg/L，去除率平(ping)均(jun)值(zhi)分別為(wei)(wei)93.2%和(he)99.0%，這(zhe)說明(ming)生物(wu)池內異(yi)養菌活(huo)性較強，對(dui)于進(jin)水(shui)(shui)COD和(he)BOD5負荷增(zeng)加有(you)較強適應能力（見(jian)圖1和(he)圖2）。

分析以上現象主要原因是：多段AAO工藝采(cai)用厭(yan)氧(yang)/缺(que)氧(yang)/好氧(yang)交替(ti)運行的(de)(de)模式，活(huo)性污泥中(zhong)各(ge)目(mu)標菌(jun)種均處于(yu)一個“舒適”“惡(e)劣”交替(ti)的(de)(de)環境(jing)中(zhong)，這種“飽食饑餓”模式有利于(yu)馴化出更高效的(de)(de)目(mu)標菌(jun)種，更高效的(de)(de)活(huo)性污泥。

2.2.2 對脫氮的影響

（1）氨氮(dan)氧(yang)化。一(yi)般認(ren)為氨氮(dan)氧(yang)化發生在(zai)好氧(yang)池內，提(ti)質增(zeng)效后進(jin)水BOD5濃(nong)度大(da)幅增(zeng)加，勢必導(dao)致異(yi)養菌(jun)大(da)量繁殖(zhi)，從而導(dao)致硝(xiao)化細菌(jun)（氨氧(yang)化菌(jun)AOB和亞硝(xiao)酸鹽氧(yang)化菌(jun)NOB）同其競爭(zheng)DO過程中處于(yu)不利地位，如圖3所示。當進(jin)水氨氮(dan)濃(nong)度由(you)24.2 mg/L提(ti)高到32.1 mg/L時，好氧(yang)池DO在(zai)0.3~1.5 mg/L，該值小于(yu)設計值2 mg/L。

有研(yan)究表(biao)明，異養菌生長速率(lv)(lv)大約(yue)是自養菌的10倍，DO的不足(zu)加之異養好氧(yang)(yang)菌的大量繁殖，很可能(neng)導(dao)致(zhi)出水氨氮(dan)(dan)不達標。然而，實際出水氨氮(dan)(dan)較低(di)，氨氮(dan)(dan)去除(chu)率(lv)(lv)平均(jun)值(zhi)為98.1%。分析主要有以下(xia)兩方(fang)面原(yuan)因(yin)：一方(fang)面提質增效后進(jin)水氨氮(dan)(dan)濃度雖(sui)大幅提高(gao)，但仍在(zai)設(she)計范圍(wei)內；另一方(fang)面AOB和(he)NOB最適宜的DO分別為0.2~0.4 mg/L和(he)1.2~1.5 mg/L，好氧(yang)(yang)池(chi)內DO雖(sui)較低(di)，但能(neng)滿足(zu)AOB和(he)NOB的需求，反而低(di)DO的環境恰好成為其同異養好氧(yang)(yang)菌競(jing)爭的有利條件(jian)，因(yin)此出水氨氮(dan)(dan)值(zhi)均(jun)小于1 mg/L，平均(jun)值(zhi)為0.53 mg/L。

（2）TN去(qu)除(chu)。TN的去(qu)除(chu)一般認為在缺(que)氧(yang)池(chi)(chi)內(nei)由(you)反硝(xiao)化(hua)細菌完(wan)成，本工(gong)(gong)程采用(yong)多(duo)(duo)點進水多(duo)(duo)段(duan)AAO的工(gong)(gong)藝(yi)(yi)，如圖4所(suo)示，提質(zhi)增(zeng)效(xiao)后進水TN濃度(du)從30 mg/L提高到39.9 mg/L，在未投加碳(tan)源的情況(kuang)下，依然能保(bao)證出水TN在10 mg/L以內(nei)，平均值為7.99 mg/L，去(qu)除(chu)率在76.6%左右。分析主要原因是多(duo)(duo)段(duan)AAO工(gong)(gong)藝(yi)(yi)多(duo)(duo)點進水的方(fang)式保(bao)證了反硝(xiao)化(hua)階段(duan)有(you)充(chong)足(zu)的碳(tan)源，同(tong)時本工(gong)(gong)程提質(zhi)增(zeng)效(xiao)后進水水質(zhi)COD/ρ(TN)=9.45，BOD5/ρ(TN)=4.63，基本上(shang)能滿足(zu)脫氮所(suo)需(xu)，同(tong)時好氧(yang)池(chi)(chi)內(nei)DO較(jiao)低，有(you)低于0.5 mg/L情況(kuang)，推測可能出現了短程硝(xiao)化(hua)-反硝(xiao)化(hua)的脫氮途(tu)徑(jing)，該(gai)途(tu)徑(jing)也可解決缺(que)氧(yang)池(chi)(chi)碳(tan)源不足(zu)的問題，對于該(gai)現象有(you)待進一步(bu)研究。

 綜上所述(shu)，多點進(jin)水、多段AAO工藝對(dui)提質(zhi)增(zeng)(zeng)效后進(jin)水氨氮(dan)和TN濃度的增(zeng)(zeng)加，仍(reng)有較好脫氮(dan)效果，出水TN和氨氮(dan)的平均值分(fen)別為7.99 mg/L和0.53 mg/L。

（3）活性污(wu)泥(ni)(ni)(ni)性能(neng)(neng)分析。因進(jin)水(shui)BOD5增(zeng)加，導致生(sheng)物(wu)池內污(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃度增(zeng)加，生(sheng)物(wu)池污(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃度設(she)計值(zhi)為(wei)3 500~4 000 mg/L，BOD5污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷為(wei)0.10 kgBOD5/（kgSS·d），提質增(zeng)效后經(jing)測定生(sheng)物(wu)池內MLSS平均值(zhi)為(wei)4 300 mg/L，BOD5污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷為(wei)0.127 kgBOD5/(kgSS·d)。郝(hao)二成(cheng)等指(zhi)出低DO、低污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷容(rong)易容(rong)易引起(qi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)脹，萬玉山等對(dui)蘇(su)南某鎮 1.5萬m³/d污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)進(jin)行研究，當生(sheng)物(wu)池污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷為(wei) 0.5 kgCOD/(kgMLSS·d)，DO為(wei)1.5 mg/L時，SVI 值(zhi)接近300 mL/g，發生(sheng)了污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)脹。而(er)F污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)生(sheng)物(wu)池采用(yong)0.26 kgCOD/(kgMLSS·d)更(geng)低的(de)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷，好(hao)氧(yang)池DO更(geng)低，約為(wei)0.3~1.5 mg/L卻未發生(sheng)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)脹，SVI如圖5所示平均值(zhi)為(wei)100.5 mL/g，分析主(zhu)要是多(duo)段AAO工藝厭氧(yang)/缺氧(yang)/好(hao)氧(yang)交替運行的(de)環境，有助于(yu)對(dui)絲狀菌抑制，能(neng)(neng)在較低DO、較低污(wu)泥(ni)(ni)(ni)負(fu)荷下(xia)不引起(qi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)膨(peng)脹。

（4）提質(zhi)增(zeng)效對(dui)曝(pu)(pu)氣系統(tong)的影響。污水(shui)(shui)處理廠曝(pu)(pu)氣能(neng)(neng)耗(hao)占整(zheng)個廠區能(neng)(neng)耗(hao)的比例(li)很(hen)大，沈曉鈴等對(dui)2.5萬m³/d無錫(xi)市惠山污水(shui)(shui)處理廠三(san)期工程進行(xing)分(fen)析，結果表明鼓風機耗(hao)電(dian)量(liang)占全廠電(dian)耗(hao)的43.39%。對(dui)F污水(shui)(shui)處理廠而(er)言，若保證2 mg/L 好氧(yang)(yang)(yang)池DO濃(nong)度，則(ze)提質(zhi)增(zeng)效前生物(wu)池理論需(xu)氧(yang)(yang)(yang)量(liang)為12 547 kgO2//d，提質(zhi)增(zeng)效后理論需(xu)氧(yang)(yang)(yang)量(liang)約為17 441 kgO2//d，原設計風機供氧(yang)(yang)(yang)不足，如(ru)圖6所示。

然而，在(zai)曝氣系統設(she)計能(neng)力不足的(de)(de)情(qing)況下，出水(shui)(shui)BOD5、COD和氨(an)氮(dan)(dan)等(deng)(deng)均穩定達標，在(zai)該情(qing)況下每年可節(jie)省電(dian)能(neng)約(yue)62.1萬kW·h，為污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠節(jie)能(neng)降(jiang)耗提供(gong)思(si)路。同時，隨著對(dui)(dui)短程硝化研(yan)究的(de)(de)不斷(duan)深入，研(yan)究者們開始(shi)對(dui)(dui)低DO環境下的(de)(de)脫氮(dan)(dan)機理(li)進(jin)行逐步(bu)探(tan)索，而對(dui)(dui)真正落(luo)地運行的(de)(de)低氨(an)氮(dan)(dan)市(shi)政污(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠，是否存(cun)在(zai)一個(ge)DO理(li)論極值，使此時氨(an)氮(dan)(dan)、BOD5、COD等(deng)(deng)既有(you)較好處理(li)效果，又不會引起污(wu)泥(ni)膨脹等(deng)(deng)現象(xiang)，有(you)待進(jin)一步(bu)研(yan)究。

2.3 提質增效對深度處理單元的影響

F污水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠深度(du)處理(li)采用(yong)高效(xiao)(xiao)(xiao)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)+濾(lv)(lv)布(bu)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)工藝，高效(xiao)(xiao)(xiao)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)設計PAC和(he)(he)PAM投(tou)加濃(nong)度(du)分別(bie)為(wei)40 mg/L和(he)(he)1 mg/L，濾(lv)(lv)布(bu)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)設計過濾(lv)(lv)精度(du)為(wei)10 μm，平均濾(lv)(lv)速為(wei)9.1 m³/(h·m²)。如(ru)圖7、圖8所示，提(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)進水(shui)(shui)(shui)TP濃(nong)度(du)從(cong)4.52 mg/L提(ti)高到5.17 mg/L，因生物除磷和(he)(he)化學除磷雙重(zhong)作(zuo)用(yong)，出水(shui)(shui)(shui)TP濃(nong)度(du)均低于(yu)0.3 mg/L，平均值(zhi)為(wei)0.17 mg/L。提(ti)質(zhi)增效(xiao)(xiao)(xiao)后(hou)進水(shui)(shui)(shui)SS濃(nong)度(du)從(cong)192 mg/L增加到205 mg/L，同(tong)樣有高效(xiao)(xiao)(xiao)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)和(he)(he)濾(lv)(lv)布(bu)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)的雙重(zhong)保障作(zuo)用(yong)，出水(shui)(shui)(shui)SS均小(xiao)于(yu)10 mg/L，平均值(zhi)為(wei)4 mg/L。可見，對進水(shui)(shui)(shui)SS和(he)(he)TP濃(nong)度(du)的小(xiao)幅增加，高效(xiao)(xiao)(xiao)沉(chen)(chen)淀池(chi)(chi)+濾(lv)(lv)布(bu)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)均能(neng)維持穩定去除效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。

2.4 提質增效對污泥脫水系統的影響

因進(jin)水BOD5的增加，導致剩余(yu)污泥量增加，提質增效前設(she)計干泥量為(wei)7.82 t/d，采用2臺板(ban)框脫水機處理。經計算(suan)，提質增效后(hou)干泥量約為(wei)10.1 t/d左右(you)，原(yuan)脫水機不能滿足(zu)需求，應對污泥脫水系(xi)統進(jin)行升級改造。

03 小結

提質增效后進水濃(nong)度變化對(dui)一級處(chu)理單(dan)元(yuan)影(ying)響較小。

提(ti)質(zhi)增效后(hou)進水氨(an)氮濃度由24.2 mg/L提(ti)高到(dao)32.1 mg/L，TN濃度由30 mg/L提(ti)高到(dao)39.9 mg/L，COD由258 mg/L提(ti)高到(dao)378 mg/L，BOD5由104 mg/L提(ti)高到(dao)185 mg/L，多點(dian)進水多段AAO工藝(yi)仍能(neng)保證氨(an)氮、TN、COD、BOD5等均有較(jiao)好的處(chu)理(li)效果。

好氧池低DO條件下(xia)，多(duo)點進水(shui)多(duo)段AAO仍能(neng)(neng)保證出水(shui)氨氮和BOD5濃度(du)較低且(qie)穩定(ding)，為污(wu)水(shui)處理廠節能(neng)(neng)降耗提供思路。

提質(zhi)增效(xiao)后進水(shui)SS從192 mg/L提高到205 mg/L，TP從4.52 mg/L提高到5.17 mg/L，高效(xiao)沉淀(dian)池+濾(lv)布(bu)濾(lv)池工藝能保證出(chu)水(shui)TP和(he)SS在 0.17 mg/L和(he)4.0 mg/L左右(you)，有較好(hao)的處(chu)理效(xiao)果。

 提質(zhi)增效后(hou)污泥脫(tuo)水系統產能相對不足，需升級改(gai)造(zao)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章