某高排放标准污水处理厂运行问题与对策措施研究

以海河流域采用改良Bardenpho工艺的某高排放标准污水处理厂提标改造工程为例,结合生产运行实际,对工艺诊断的主要运行问题进行了分析,并对其精细化对策措施进行了研究。结果表明,针对内回流混合液与后缺氧池入流DO过高导致外碳源无效损耗及后缺氧池无内源反硝化问题,通过利用池容未利用的好氧段4与好氧段5设置强化消氧区(设计HRT为3.5 h),外碳源损耗控制量(以COD计)可达15.97 mg/L,后缺氧池内源反硝化强化脱氮量可达2.8 mg/L(相当于利用污泥内碳源COD为11.2 mg/L),碳源投加量(以COD计)可降低27.17 mg/L,降幅达54.34%,碳源投加成本可节约5.2万元/d;针对部分时段缺氧池碳源过量投加导致部分好氧池池容(约24%)被占用问题,结合缺氧池设计特征,提出"碳源投加点由缺氧池1后移至缺氧池4并在缺氧池3配置在线硝氮仪"的精细化碳源投加系统及其具体运行控制方法;针对化学协同除磷药剂过量投加导致无生物除磷功能问题,通过采取"化学除磷药剂投加点由二沉池配水井改至磁混凝单元恢复生物除磷功能"的对策措施,生物除磷功能恢复良好,厌氧池磷酸盐由优化前的0.75 mg/L增至7.5 mg/L,好氧池出水磷酸盐低至0.04 mg/L,缺氧池反硝化除磷作用显著(磷酸盐下降2.77 mg/L),并且除磷药剂用量降低70%,投加成本节约0.7万元/d。     

深床滤池在无锡市芦村污水处理厂的运行效果

DeniteFilter(反硝化滤池)是将生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元,一池多用,兼具除磷脱氮功能。针对TN达标难点,无锡市芦村污水处理厂四期工程深度处理中采用了该工艺,运行中发现,投加理论碳源量时,出水TN不能达标,经分析,是二沉池出水DO及滤池进水DO上升消耗了碳源所致,因此,重新核定了碳源投加量。运行结果表明,增加碳源投加量后出水TN达标。建议通过改进滤池出水堰形状和增加碳源投加精确控制系统来削减碳源投量。     

内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

某工业园区污水处理厂工艺诊断和优化运行研究

针对某工业园区污水处理厂出水COD、TN、NH₃-N和TP超标问题,采用标准化污水处理厂工艺运行诊断方法,结合工业废水特征,对污水处理厂二期运行现状进行评估分析,发现存在的问题主要为进水量超负荷运行、进水TP波动大且溶解性有机磷浓度高,预处理单元转鼓细格栅故障频繁、水解酸化池堵塞以及跌水复氧现象显著,生物处理单元生物除磷能力丧失、内回流混合液DO浓度高及温度对脱氮能力影响大。针对上述问题,提出三期工程扩建、预处理段设施改造、预处理段跌水复氧控制、化学除磷药剂投加点优化、内回流混合液DO控制和强化脱氮措施的季节性调整6项优化运行措施,保障出水稳定达标的同时实现节能降耗。     

污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

寒冷地区冬季脱氮除磷工艺调控及效果分析

内蒙古自治区某污水处理厂冬季运行过程中,针对低温下脱氮、除磷效果差,药剂投加量大等问题,结合污水厂实际工程情况,将卡鲁塞尔氧化沟的厌氧池用作反硝化池,通过延长水力停留时间、增加污泥龄、加大回流比、依据水温梯级投加碳源等工艺调节措施,强化脱氮;深度处理的混凝反应池用于强化化学除磷。采取这些工艺调节措施后,使得该污水厂冬季运行成本降低了0.17元/m~3,在水温6℃的情况下,出水水质稳定达到一级A标准,可为寒冷地区类似工艺污水厂冬季运行提供参考。     

臭氧氧化污泥减量和碳源回收利用研究

将臭氧氧化技术和A2/O生物脱氮除磷工艺相结合,考察了同时实现污泥减量和碳源回收用于生化系统脱氮除磷的可行性。A2/O工艺运行稳定后,控制臭氧浓度为25 mg/L,对剩余污泥连续破解并投加到缺氧池。结果表明:经臭氧氧化后,混合液中的SCOD浓度增加到氧化前的3.5倍,对SS和VSS的去除率分别可达46.8%和42.3%;经过臭氧氧化的剩余污泥回流到A2/O系统后,使C/N和C/P值均提高了约一倍,但是脱氮除磷效率却没有提高。这是因为DO浓度过高,破坏了厌(缺)氧环境;同时,所释放的COD中能够被微生物快速利用的较少。     

DO对井式厌氧-兼氧-好氧工艺处理城镇污水沿程影响研究

本文为了研究平均溶解氧(DO)浓度分别为3.5mg/L、2.5mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L时,对一体化井式厌氧、兼氧、好氧(SAFO)工艺在处理城镇污水沿程去除特性的影响。通过对工艺沿程及进出水的TOC、TN、NH4+-N、NO2--N、PO43--P等指标分析,结合同步硝化反硝化脱氮(SND)及反硝化除磷等原理,分析研究不同DO时工艺处理效果。研究结果表明,当溶解氧DO维持在1.5mg/L时,可以满足运行所需的混合液回流比,有利于硝化、反硝化、释磷吸磷反应、及SND和反硝化除磷的正常运行,出水TOC、TN、NH4+-N、PO43--P浓度分别为11.4、8.9、3.5、0.4 mg/L,达到了节能强化脱氮除磷及处理低碳氮比城镇污水的目的。     

城镇污水处理厂化学除磷研究

采用L9(34)正交试验方法,通过对聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、复合除磷剂的除磷小试研究及对上海城投污水公司下属某污水处理厂的化学除磷生产性试验研究,详细论述化学除磷效果与药剂反应时间、药剂种类、投加量及投加位置等影响因素的关系,用于指导污水厂化学除磷装置优化运行及污水厂提标改造。试验表明:宜选择铁铝复合除磷剂作为除磷药剂,药剂投加点宜选择好氧池中段,对于一般城市污水厂,当药剂投加量达到40 mg/L左右时,出水TP浓度有效控制在1.0 mg/L以下。     

脱气池控制回流混合液溶解氧技术研究

针对回流混合液中溶解氧导致缺氧池脱氮性能下降的问题,分析回流混合液中的溶解氧浓度及其对污水中易生物降解有机物的消耗量,提出设置脱气池的工程措施。在3座污水厂的现场试验表明,曝气停止后,混合液中溶解氧快速降低,30 min内混合液中溶解氧分别下降了1.24、2.78和1.86 mg/L。脱气池可以有效控制回流混合液中的溶解氧,平均去除溶解氧1.81 mg/L,耗氧速率为2.22 mgDO/（gVSS·h）。脱气池布置在好氧池的末端,内设搅拌器防止污泥沉降和利于脱气,设计水力停留时间（HRT）宜为0.5 h,可灵活应用于AAO和多级AO等工艺,提高污水处理厂的脱氮性能,可用于污水处理厂提标改造或新建工程中。     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

改良Bardenpho工艺处理低BOD_5/TN混合污水工程设计

改良Bardenpho工艺是在传统Bardenpho工艺缺氧段前增设厌氧池,将污泥回流至厌氧池内以保证磷的有效释放。某污水处理厂进水为由生活污水与工业废水组成的低BOD5/TN(BOD_5/TN为1.86)混合污水,采用改良Bardenpho工艺进行处理,以达到同步脱氮除磷的目的,运行结果表明,出水水质能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准且运行稳定。通过交叉迭代试算,确定了混合液内回流比及第二缺氧池的脱氮量,同时,将外加优质碳源投加到第二缺氧区首端,并在该处安装硝酸盐浓度变送器,根据其值大小控制碳源投加量,以达到节省碳源、减少运行成本的目的。     

乙酸钠碳源强化生物滤池对二沉池出水的脱氮效果

对于碳源不足的城市污水厂二沉池出水,通过外加碳源提高对其TN的去除率是一种直接而有效的方法.采用生物滤池(滤速为2 m/h)深度处理二沉池出水,并投加乙酸钠碳源,发现当进水混合液的COD>95.0 mg/L时,对TN的去除率可达到98%;部分外加碳源可被DO消耗,只有当进水混合液COD增至57.7 mg/L时,出水DO降到0.8 m/L左右,反硝化现象才逐渐明显;当碳源投加不足时,会出现亚硝态氮的积累,当进水混合液的COD平均为81.1mg/L时,亚硝态氮积累量高达6 mg/L.     

深床滤池在污水厂地表Ⅳ类水提标改造中的应用

合肥市某污水处理厂设计排放主要指标需达到地表水环境质量Ⅳ类标准。该项目深度处理单元采用Leopold elimi-NITE反硝化深床滤池工艺,兼顾了过滤、反硝化脱氮及除磷功能,使污水厂出水稳定达到TN5 mg/L、TP0.3 mg/L、SS10 mg/L的目标。深床滤池设计采用弧形堰、恒液位控制及"前馈+后馈"精确碳源投加控制方式,力求最经济的碳源投加量。     

MBBR工艺在污水处理厂提量增效中的应用

采用MBBR对某污水厂扩容2×10~4m~3/d,改造后污水处理规模达到12×10~4m~3/d;改造时,保持厌缺氧区不变,好氧区采用两级MBBR、微动力混合池型,强化系统抗冲击能力;好氧区投加SPR-3型填料;同时将二沉池改建为高效沉淀池,新增转鼓过滤。改造后水量提升20%,出水水质稳定达到一级A标准,优化运行后可达到地表水准Ⅳ类水质;生化池出水TN均值为10. 40 mg/L,TN去除率为83. 50%,好氧段可去除TN 6～10 mg/L;生化池出水TP为0. 43 mg/L,TP去除率为93%,缺氧段发生显著的TP去除现象,在高效沉淀池投加铁盐絮凝剂后,出水TP可降到0. 30 mg/L以下;系统内同步硝化反硝化(SND)及反硝化除磷菌(DPB)的出现,实现了碳源限制下的同步强化脱氮除磷,未投加碳源情况下TN和TP稳定达标,通过SND途径去除TN贡献率为13. 20%,通过DPB途径去除TP贡献率为88%,实现了节能降耗。     

A/A/MBBR工艺处理混合污水的脱氮除磷中试研究

采用A/A/MBBR工艺处理由粪便液和生活污水组成的混合污水,试验条件:填料投配比为20%,好氧池1和好氧池2中的填料体积比为1:3,好氧池的水力停留时间为5 h,混合液回流比为120%,污泥回流比为60%,泥龄为6 d,好氧池的溶解氧为3.0 mg/L,温度为16～20℃.系统稳定运行一个月的结果表明:脱氮除磷效果及对有机物的去除效果均稳定而良好,出水氨氮、总氮、总磷和COD平均浓度分别为0.3、12.9、0.35和36.22 mg/L,均达到了国家一级A排放标准.     

低负荷运行时内回流比对A2O工艺脱氮的影响

考察了低负荷运行情况下,内回流比对A²O工艺脱氮效果及碳源投量的影响。结果表明,内回流比由400%降至200%时,缺氧池出水NO₃^--N浓度由5 mg/L降至2 mg/L左右,该过程大约需要6 h。相比于内回流比为400%,内回流比为200%时,在碳源投量相同的条件下,总氮去除率提高22.4%;在好氧池出水NO₃^--N浓度相同的条件下,碳源投量节约13.8%。     

城市污水厂A~2/O工艺生物脱氮过程优化控制

针对城市污水厂运行过程中曝气风机能耗高、外加碳源药耗高的问题,将A~2/O工艺中好氧池沿程氨氮浓度、进出水总氮浓度、缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度作为分析对象,进行A~2/O生物脱氮过程的优化控制。首先根据好氧池沿程氨氮浓度调节好氧池的曝气量,从而进行硝化过程的优化控制。然后根据进、出水总氮浓度调节系统的内回流比,根据缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度调节缺氧池外部的碳源投加量,从而进行反硝化过程的优化控制。结果表明,采取上述生物脱氮过程的优化控制策略,使得某5×10~4m~3/d的城市污水处理厂在实际运行中曝气量降低了50%,碳源投加量降低了74%,出水水质仍能达到排放标准。     

白龙港污水厂出水达到一级A的优化运行中试研究

倒置A2/O工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A标准.在白龙港污水厂进行中试,研究了混合液回流比、曝气量、进水分流对倒置A2/O工艺除磷效果的影响.试验结果表明,对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果,出水水质可满足一级A标准的要求.     

改良型一体化交替反应池工艺的生物除磷研究

改良型一体化交替反应池结合了A2/O工艺和SBR法的特点,构筑物布置紧凑,运行成本较低,同时又实现了良好的脱氮除磷性能.结合苏州娄江污水处理厂的生产运行,研究了改良型一体化交替反应池实现良好除磷效果的运行工况.结果表明,提高反硝化除磷效果的关键是要有充足的硝态氮为DPB提供电子受体;同时,进水COD/TP值、好氧池DO、MLSS以及SRT也是影响生物除磷效果的重要因素.此外,针对雨季低负荷运行时除磷效果不理想的现象提出了相关措施,即降低曝气量、减少好氧边池至缺氧池的回流比,或投加混凝剂进行化学除磷.