西安市第五污水处理厂运行能耗分析与节能措施研究

对西安市第五污水处理厂改良型A~2/O工艺实际运行处理单元能耗数据进行了统计分析,其结果表明:该厂平均电耗为0.288 k Wh/m~3,其中预处理单元、二级处理单元、污泥处理单元能耗分别占总能耗的24.87%、58.88%、16.26%。进水提升泵房和生化反应池曝气系统能耗之和占全厂总能耗比例超过55%,因此,优化进水提升泵和鼓风机运行工况具有较大的节能空间。结合该厂的实际情况,提出采用进水泵房智能控制、适当提高进水液位、安装精确曝气控制系统、更换微孔曝气器、提高沼气产量和沼气鼓风机的利用率等节能措施,可有效降低全厂能耗,对同类型污水处理厂的运行管理有实际借鉴作用。     

国产超滤膜在海水淡化预处理工艺中的应用

灵山岛300 m3/d反渗透海水淡化工程采用"自清洗过滤+超滤+保安过滤"组合技术作为反渗透单元的预处理工艺,出水SDI153,能够满足后续反渗透工艺进水要求。项目选用国产中空纤维超滤膜,并根据实际运行情况,对清洗药剂种类、投药量、清洗频率等工艺参数进行了优化调整。经过一段时间试运行,结果表明,优化后的工艺能有效改善清洗效果,使超滤膜的产水量始终保持在33.6~33.8 m3/h,在较长时间内维持较高的膜通量,并且回收率始终保持90%以上,更好的满足了系统设计要求。     

基于仿真模拟的污水处理厂提标改造方案

利用活性污泥工艺模拟软件,构建了某城市污水厂的工艺模型,经校核率定后,对该厂的运行现状进行剖析,提出了多种优化改造路径。模拟结果表明:通过对非稳态曝气方式进行改造,将该厂的生化单元设置为多级AO串联,可达到良好的污染物去除效果,其出水TN低至8.7 mg/L(减少了37.2%);此外,通过将部分好氧池的运行工况调整为缺氧状态,适当调整生化单元间的HRT,可在降低能耗的同时,提高24.5%的TN去除率。上述两种改造方案均可实现该厂出水达到一级A标准,而分段进水工艺并不适于所有污水处理厂的改造,应根据实际进水的水质特点进行分析。     

北京某再生水厂运行诊断及优化解析

根据对北京某再生水厂1年运行数据的统计分析及现场调研,诊断该水厂在运行过程中存在的问题并给出解决和优化方案。该水厂采用A2/O和超滤组合工艺,出水TN和SS含量超标是该水厂面临的主要问题,进水碳源不足、好氧反应区供氧量低、厌氧区ORP过高、外回流比偏高和膜系统运行故障是导致出水问题的主要原因。通过诊断和分析,提出了针对出水TN和SS含量稳定达标的工艺运行优化措施,包括进水补充碳源、控制好氧区的曝气量、适当降低外回流比、定期对膜系统进行检修和清洗等。实施优化措施后,出水TN、TP的质量浓度分别为13.6、0.8mg/L,基本稳定达标;SS的质量浓度稳定在10 mg/L以下。     

Orbal氧化沟工艺处理城市污水的实际效果分析

以西安市第三污水处理厂Orbal氧化沟工艺的实际运行监测数据为依据,分析了该工艺对城市污水中主要污染物的去除效果,结果表明对污染物COD、BOD5、TN、NH3-N、TP和SS的平均去除率分别达到93.90%、92.51%、71.07%、87.07%、91.74%和95%以上。Orbal氧化沟工艺具有较强的抗冲击负荷能力,能保持稳定的出水水质;分析了该厂总氮平均去除率较低、反硝化效果差的原因,提出了污水厂在运行过程中应及时调整运行工况,采取合理开启氧化沟外沟、中沟、内沟转碟曝气机的措施,在提高污染物去除率的目标下,降低能耗。     

超滤系统工程清洗方法研究与运行优化

针对工程中遇到超滤膜污堵、严重影响运行的问题,通过拆膜并结合实际水质条件初步分析污染物,并根据污染物特性对比分析了多组清洗方法。研究对比了酸洗种类、碱洗浓度、碱洗时间、碱洗曝气对超滤清洗效果的影响,并以清洗后膜通量保持率、清洗后运行周期压差增长速率、清洗时间为清洗效果评价指标。结果表明,40 000 mg/L NaOH+4 000 mg/L NaClO碱洗4 h+碱洗曝气+1.5%柠檬酸酸洗的清洗方案更适合工程清洗,清洗后超滤标准化膜通量恢复至99%,清洗后保持率较常规清洗方法提高了近30%。工程实施后,超滤系统供水量由20 000 m³/d水平提升至25 000 m³/d水平,提高了25%,且每天保留了近5 h闲置时间,可为运行维护提供时间保障,需要时可进一步增大产水量,有效确保生产。     

混凝-超滤短流程工艺膜污染特性及防治研究

针对混凝-超滤短流程工艺在特大洪水发生后出现的超滤膜堵塞问题,采用强化混凝、预氧化以及高效膜清洗等工艺,以跨膜压差TMP和膜比通量SF等为参数,研究控制膜污染的优化运行条件。结果表明,优化工艺条件为:混凝剂聚合氯化铝的投加量为7 mg/L,混凝时间为15 min;预氧化剂选用质量浓度1.5 mg/L的次氯酸钠;物理清洗周期为30 min;维护性化学清洗采用质量浓度400 mg/L的次氯酸钠溶液,清洗时间设为80 min;离线性化学清洗分为碱洗(氢氧化钠)和酸洗(盐酸)。该工艺可有效缓解混凝-超滤短流程运行过程中膜污染的情况,可为水厂工艺提标改造提供技术指导。     

污水处理MBR工艺曝气系统的优化改造及运行

以滁州卷烟厂污水处理站膜生物反应器(MBR)工艺曝气系统的改造工程实例为研究对象,分析了该厂MBR工艺概况及存在问题,提出了工艺结构和控制策略的优化措施。改造后的运行结果表明,优化后的MBR工艺曝气系统节能效果明显,平均季度电耗同比降幅为30.58%;有效延缓膜污染进程,平均季度膜片损坏数同比降幅为55.81%;有效改善曝气管堵塞问题,COD_Cr、BOD₅和氨氮浓度降幅较大,平均值分别为19.03%、21.39%和20.16%。该改造项目节能效益好、经济回报率高,不仅明显提升了MBR工艺环节的自动化程度、安全性和出水水质,而且为污水处理工艺的升级改造工程提供了参考经验。     

平板膜污泥浓缩工艺中污染膜的膜清洗方式

该文研究了平板膜污泥浓缩工艺中污染膜的清洗,分析了不同种类、不同浓度化学药剂的清洗效果,重点评估了膜通量恢复率、膜表面形态、临界通量等性能。结果表明Na Cl O为最有效清洗药剂,清洗后膜水通量恢复最显著,膜表面孔隙率恢复最高,Na OH药剂不适宜于该工艺中膜的清洗。此外,试验确定0.1%草酸和1%Na Cl O的组合清洗方式为污泥浓缩工艺中膜清洗的最佳清洗方式,经组合清洗后的膜表面形态基本完全恢复,临界通量可高达32~35 L/m2·h。     

超声波在线清洗MBR膜的试验研究

通过超声波清洗技术的原理和优势,以及对沣河污水厂MBR膜的在线清洗试验,研究超声波清洗对于MBR膜通量的恢复效果。试验表明,超声波功率2000 W,频率40 kHz、清洗时间20 min,是沣河污水厂MBR膜清洗的最适参数,膜通量恢复率在92.3%以上,结合化学碱洗,膜通量恢复率为97.8%,清洗效果理想,MBR膜通量得到基本恢复,同时NaClO反洗投加量由4 L/m²降至1 L/m²,节约3/4的药剂成本。对于采用MBR工艺的污水处理厂,具有实际的研究价值。     

水厂臭氧发生器的经济运行分析

水厂深度处理精细化管理有待提升,能耗和运行成本可进一步降低。结合某水厂深度处理工艺,投加的臭氧发生浓度为6%~12%,预臭氧投加量为0.6 mg/L,后臭氧投加量为0.8 mg/L,水体余臭氧浓度小于0.2 mg/L,分析臭氧发生器的最佳经济运行工况点。结果表明,不同臭氧发生浓度,臭氧-生物活性炭滤池深度处理工艺对高锰酸盐指数的去除率在64%~70%。当臭氧发生浓度为9%时,液氧消耗和电能消耗之和最低,运行成本为11.31×10^-3元/m³。对比最低臭氧浓度6%投加,运行年费用可节约29.89万元。对比实际生产投加臭氧浓度7%,运行年费可节约5.85万元。     

石化废水处理中MBR工艺的运行管理

使用MBR工艺处理石化废水,需要针对石化废水的特点,并结合工艺运行的实际情况,采取相应的运行管理措施.通过对产水周期、产水量、曝气量、污泥浓度等运行参数的调整,提高了工艺系统处理能力,降低了处理成本,产水水质完全符合排放标准的要求.在调整运行参数的同时,采取措施控制膜污染速率,确保了工艺系统的运行安全和稳定.     

强化反冲洗在单水反冲滤池的实践应用

单水反冲滤池反冲洗方式单一、冲洗强度不足,导致滤池过滤效果下降,滤池出水水质波动,水厂供水安全难以保障。针对该问题,研究提出一种双阀滤池强化反冲洗方式,有效地解决了不具备升级改造条件的老旧中小水厂单水反冲滤池导致过滤效果下降问题。该改造方案主要通过曝气装置对滤池滤料进行人工曝气冲洗,实现滤池气-水结合反冲方式,恢复滤池过滤效果,实现滤池稳定高效运行。人工曝气处置后,滤池运行效果显著提升,出水浑浊度由0.24 NTU降低至0.16 NTU,滤池颗粒物去除率提高了12%;反冲洗周期由12 h延长至16 h,反冲水量年度节约了10.8万m³。该人工曝气方案投资少、无需对原有工艺进行升级改造,不会影响水厂正常运营生产,简单适用,可在存在相似问题的中小水厂推广使用。     

污水厂提标扩能MP-MBR工艺运行效果分析

成都市第五再水厂现状规模10万m³/d,出水满足一级A标准。对污水厂进行提标扩能改造,改造要求不停产不新增用地。经论证选用工艺MP-MBR,改造措施采取调整现有的AAO生化池分区,并将二沉池改造为膜池。实际运行效果表明,改造后污水厂规模达到20万m³/d,实现了处理水量翻倍,出水水质由一级A标稳定提升至准Ⅳ类标准。MP-MBR工艺占地省、处理效果好,但能耗较高,适用于占地受限的现状污水厂提标扩能改造。     

C-MBR工艺对校园污水再生回用处理的中试实验研究

采用C-MBR工艺对校园污水的再生回用处理进行了研究,考察了系统对有机物、总氮、总磷、浊度等的去除效果以及系统膜压的变化情况。实验结果表明,C-MBR系统对校园污水COD、BOD5、总氮、总磷的去除率分别达到了83.48%、96%、57.11%及74.11%;色度、浊度及TSS的去除率分别达到63.46%、99.63%、100%。膜表面附着的微生物胞外聚合物是膜污染的重要原因,增大曝气强度、增长反冲洗时间以及定期药剂清洗均可维持MBR系统的稳定运行,缓解膜污染。     

一体式MBR控制膜污染的最佳曝气强度及影响因素

强化曝气可有效控制膜污染,但会导致系统能耗增加,且曝气强度过大还会对膜污染控制产生负面影响;系统存在一个经济曝气强度-可在保证处理效果、控制膜污染的同时最大限度地降低能耗。反应器结构、膜组件型式、曝气方式、污泥浓度、抽停时间、操作压力等运行条件都会影响经济曝气强度。本试验条件下,最佳组合操作条件为:经济曝气强度500～550L/m·2h、污泥浓度6g/L、抽吸时间12min、停抽时间3min、操作压力40kPa。     

嘉陵江下游泥沙特征演变及水厂混凝沉淀工艺

原水浑浊度及含沙量是影响水厂混凝沉淀工艺设计和运行维护成本的重要因素。文中分析了嘉陵江下游河段含沙量和浑浊度变化情况,分析对比了单级和两级混凝沉淀工艺在高浑浊度期间的减产率和药剂消耗情况,针对新的水质条件下水厂混凝沉淀工艺进行了论证,分析结果表明嘉陵江下游河段的水文水情已经由以往河道型水质逐步转变为水库型水质为主,采用单级混凝沉淀工艺技术可行且风险可控。将以上结论用于指导重庆某水厂三期工程的设计工作,实际运行结果表明：嘉陵江下游原水将呈现稳定低浊和高峰削弱的特点,沿岸水厂采用单级混凝沉淀工艺能够在保障水质达标的同时显著减少占地,节约建设费用。     

广东某城镇污水厂的能耗分析评价及节能途径探讨

污水处理行业属于能耗密集型行业,开展能耗分析评价和降低污水厂能耗,从而降低污水处理运行成本是大多数污水处理厂在运行过程中最为关注的问题之一。本文以比能耗分析法为基础,利用单位水量电耗和单位耗氧污染物削减量电耗作为评价指标,对该污水厂开展能耗评价。结果表明该厂年均单位水量能耗为288.98 kw·h/km~3,年均单位耗氧污染物削减量能耗为4 kw·h/kg,接近或高于广东省同类型污水处理厂的能耗标准上限,这说明污水处理厂存在节能降耗的空间。通过对动力系统和曝气系统的分析发现,该厂的水泵和风机在选型上并未考虑负荷较低的情况,从而导致了能耗偏高,利用大小泵或者大小风机根据运行负荷进行阶梯型搭配,可以降低污水厂能耗。     

新型一体化A~2/O-MBR曝气能效研究

在普通曝气池内加装曝气能量聚集器,将反应池分隔成不同反应区,包括好氧区、膜区、缺氧-厌氧区,构建了新型一体化A2/O-MBR。通过测试不同曝气强度下普通曝气池与一体化A2/O-MBR内流体流速分布,比较2者的曝气能效。结果表明,新型一体化A2/O-MBR的曝气体积流量(3.5 m3/h)为普通曝气池(7.5 m3/h)的0.45倍时,膜区流体流速是普通曝气池的1.5倍;同时,曝气体积流量从3.5 m3/h增至7.5 m3/h,膜区内的流体流速提高有限,使新型一体化A2/O-MBR可选在低曝气强度下运行成为可能,可降低反应器曝气能耗50%以上;曝气能量聚集器可集中普通曝气池的曝气能量用于提高膜区流速和一体化A2/O-MBR反应器的曝气能效。     

新型气浮—沉淀工艺能耗研究

20000 m3/d规模的珠海三灶水厂,源水为水库水,在其改造过程中采用了新型气浮-沉淀工艺,通过对比分析该工艺构筑物运行气浮或沉淀工艺时的电耗、水耗、药耗和总能耗,研究该工艺的运行能耗规律。研究结果表明,在源水中低浊度、高铁锰和高藻类的情况下,运行气浮工艺较沉淀工艺电耗多17%~21%、药耗少18%~64%、水耗少52%~55%。对于总体能耗而言,源水低浊和高藻类情况下,气浮工艺比沉淀工艺的单位总能耗多7%~8%;而源水中浊度和高铁锰的情况下,气浮工艺比沉淀工艺的单位总能耗少1%~2%。