城市污水厂化学除磷精确控制技术研究与工程示范

针对污水处理厂化学除磷加药基本无自动控制系统,普遍采用固定加药量,导致过量投加化学除磷药剂的状况,研究了投药量系数β与出水总磷的关系、化学除磷加药量预测模型、药剂投加反馈调节系统,以实现化学除磷精确控制。结果表明,在β值为2.0、3.83、3.80和3.02时,聚合硫酸铁(PFS)、液态聚合氯化铝铁(LPAFC)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝铁(PAFSI)的除磷率分别达到78.99%、75.61%、70.03%和60.11%;在北京市吴家村污水处理厂建立了集RTU(远程终端控制系统,用于采集进出口污水的在线总磷值)、计算机分析、PLC控制加药变频器和专家后反馈的化学除磷精确控制系统,示范工程运行一个月约节约投药量20%。     

污水处理厂化学除磷加药量确定方法的研究

由于国家对污水处理厂出水总磷标准的提高,加药除磷已经成为高标准污水处理厂必备的处理工艺,通过精细化控制合理控制加药量在保证总磷达标的同时适当降低加药量对于降低污水处理厂的运行成本具有非常重要的意义。文章研究了对于特定污水处理厂水质条件下的加药量和除磷量数值关系的确定方法并给出了应用实例,方便污水处理厂在运行管理中确定加药除磷的最佳投药量。     

杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨

针对杭州七格污水处理厂二期工程出水总磷浓度不稳定的情况,设计了加药除磷试验,考察了药剂种类(硫酸铝、氯化铝、聚合铝铁等)、加药位置以及加药量等对除磷效果的影响,并确定最佳参数值。结果表明,最适合杭州七格污水处理厂的化学除磷药剂为聚合铝铁,其对磷酸盐的去除率最为稳定且达到84%;化学药剂的最佳投加点为曝气池末端,其相比前置加药可减少4/5的药剂量、相比同步加药可减少9/10的药剂量。在确保出水总磷浓度稳定达标的基础上,最经济有效的加药量为8 t聚合铝铁溶液或10.4 t硫酸铝溶液。     

污水处理厂化学除磷工艺改造

宁波市江东北区污水处理厂一期工程工艺陈旧,无脱氮除磷功能,要降低出水总磷浓度,只能靠工艺改造增加化学辅助除磷。介绍了污水厂一期化学辅助除磷工艺改造实例,包括化学辅助除磷投加药剂的选择、药剂投加点的设置、药剂投加系统和管路系统的设计,以及安全系统的设计和运行成本核算等,为工艺陈旧的污水厂出水总磷提标升级改造提供参考。     

后置沉淀化学除磷工艺的优化控制研究

目前,化学除磷在污水处理厂被广泛采用。通过小试和中试,对后置沉淀化学除磷工艺的优化控制进行研究。首先通过烧杯试验考察了加药量、加药位置和不同药剂对除磷效果的影响,为优化控制设定工艺参数,然后采用中试AAO系统对比了恒量加药和优化控制的除磷效果。中试结果表明,恒量加药的出水磷浓度波动较大,而经优化控制后的出水正磷浓度稳定维持在0.3mg/L以下,并减少药剂用量约18.9%。因此,对后置沉淀化学除磷工艺进行优化控制,能够在保证出水总磷浓度稳定达标的同时减少加药量。     

污水处理厂达到一级A排放标准中的化学除磷

城镇污水处理厂一级A排放标准中出水总磷应≤0.5mg/L。为达到此排放标准,在生物脱氮除磷工艺后要增加化学除磷。简介了增加化学除磷的必要性及其基本原理,并从工程实际出发,适合的除磷化学药剂为铝盐。具体的药剂选用及投加量可通过试验确定。化学药剂投药点建议在生物反应池好氧段末端附近,距出口的水力停留时间为15～20min。     

厌氧前置氧化沟化学除磷投药点的优化

厌氧前置氧化沟工艺辅助化学除磷具有很好的脱氮除磷效果,不同的投药位置会影响出水水质和最佳投药量。以新兴县污水处理厂一期工程为研究对象,探讨了不同投药位置对出水水质及最佳投药量的影响,并对其进行了优化改造。结果表明:采用缺氧池和氧化沟出水口两点位加药比氧化沟出水口单点位加药方式更能提高聚合氯化铝(PAC)化学除磷效率,降低整个生物处理单元的磷负荷,节约药剂用量,取得了更好的除磷效果。     

P-RTC化学除磷智能实时控制系统在污水厂的应用

城市污水处理厂若生物除磷效果不佳,则需投加化学药剂辅助除磷。由于目前传统的人工手动加药模式存在诸多弊端,山东省某污水处理厂于2017年对二期生物池加设P-RTC自动加药装置,建立能够协同生物与化学除磷的动态控制系统。将此装置一年的自动运行情况与一期手动加药运行情况对比发现,二期自动加药系统吨水药耗降低约17%,提高了生物除磷效果,同时污泥产量降低了约30%,节省人工成本近3万元/a。分析了P-RTC装置运行的优缺点及注意事项,可为其他污水厂的后期建设提供参考。     

污水脱氮除磷处理中的化学药剂投加

污水处理厂脱氮除磷处理中,在各个工艺环节需要投加化学药剂。着重介绍了反硝化的碳源、生物除磷中挥发性脂肪酸、碱度、化学除磷药剂中的各种药剂投加方法的基本原理、投加量计算、操作要求以及投加量的控制。     

利用正磷酸盐连续监测设备调节铁盐投加量的研究

针对进水水质、水量变化导致的出水总磷浓度不稳定的情况,在污水处理厂使用正磷酸盐连续监测设备,及时准确地监测混凝池进水中的正磷酸盐浓度,以此来调节化学除磷试剂在生物反应池和混凝池的投加量,可以达到稳定出水总磷浓度、最大限度地减少化学除磷试剂消耗量的目的,实际运行效果良好。     

FeSO_4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO_47H_2O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3mM进行协同除磷试验,结果表明0.2mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明:在初始磷浓度10mg/L,投加量10g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型(R20.99);实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50g/L,反应2h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标的排放要求。     

一体化反应器处理生活污水的中试研究

鉴于污水处理中对氮、磷去除率的要求和内循环三相生物流化床反应器存在的不足,开发了一种一体化高效分离生物流化复合反应器(HSBCR)。HSBCR反应器好氧循环流化区采用了独特的分格结构,并且在同一个反应器中实现了好氧、缺氧分区运行。HSBCR中试设备处理生活污水的结果表明,当反应器好氧区HRT为1h时,出水COD质量浓度可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的二级标准;当HRT为2h,出水COD质量浓度可以达到一级(B)排放标准。随着HRT从1h延长到2.5h,反应器对NH3-N的去除效果上升;对TN的去除效果表明,反应器具有较好的反硝化效果;反应器生物除磷效果对TP有约50%的去除率。利用HSBCR进行同步化学除磷可以使反应器出水TP低于1.0mg/L;气浮分离使反应器出水SS有效控制在20mg/L以内。     

CIBR工艺处理低碳磷比城市污水的除磷研究

针对沌口经济开发区污水的碳磷比较低的水质特点,同时考虑到生化处理工艺耐磷冲击负荷能力有限、出水TP不能稳定达标排放的现状,通过对CIBR工艺进行深入研究,探寻了使出水TP稳定达标排放的方法.试验结果表明,在曝气比为0.5、厌氧时间为2h时,CIBR的除磷效果较好,在厌氧环境下反应区的混合流态有利于对TP的去除.4种工况下均可取得良好的COD去除效果,但除磷效果却因碳源不足而受到了影响.相比较而言,工况IV(曝气3h-搅拌2h-静沉1h)的优势明显,在进水TP、COD平均浓度分别为3.99、79.06 mg/L的条件下,对TP的平均去除率可达68.30%.     

鹤山市某城镇污水处理厂脱氮除磷工艺改造实践

鹤山市某城镇污水处理厂由于早期设计存在缺陷,出水的氨氮和总磷一直未能稳定达标.为满足达标排放的要求,在不新增主体构筑物的情况下,通过增加混合液回流系统、完善污泥回流系统、改进污泥处理流程等,将原污水处理工艺改造成为A2/O工艺,使该城镇污水处理厂处理工艺具备了脱氮除磷的功能.改造后出水水质能达到排放标准的要求.     

城镇污水处理厂次氯酸钠消毒效果的影响因素研究

次氯酸钠消毒是目前我国城镇污水处理厂应用最广泛的一种消毒方式,但行业内对次氯酸钠的运行参数如投加量等及其消毒效果尚未达成共识。为此,以执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准的某城镇污水处理厂二沉池出水为研究对象,开展了以次氯酸钠为消毒药剂的加氯消毒试验。结果表明,二沉池出水的粪大肠菌群对数去除率与消毒工艺中的有效氯投加量、接触时间以及水温均呈正相关,消毒后出水的氧化还原电位(ORP)可间接表征消毒效果,CT值(接触时间T×接触时间结束时消毒剂残留浓度C)可指导消毒药剂的投加量。在保持接触时间为12 min的前提下,当有效氯投加量为3. 67 mg/L时,粪大肠菌群对数去除率可达到2. 5-lg以上,确保消毒后出水的粪大肠菌群数达到一级A排放标准,此时,ORP为578m V,总氯CT值为7. 6 mg·min/L,游离氯CT值为3. 3 mg·min/L。     

低温条件下微孔曝气氧化沟中试装置的调试及启动

采用微孔曝气氧化沟中试装置处理实际污水处理厂沉砂池出水,研究了中试装置在低温条件下实现启动的可行性和可靠性。结果表明,中试装置抗冲击负荷能力较强,在低温条件下(13~18℃),控制好氧区DO浓度为0. 5~1. 0 mg/L,系统运行稳定;试验后期,中试装置出水指标除TP外其余均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准要求。因此,在低温条件下中试装置可通过降低系统曝气量实现启动。分析了除磷效果不佳的原因,主要与排泥不规律、接种污泥除磷能力较差、回流污泥中含有硝态氮等有关。     

南方某污水处理厂提标改造工艺运行优化

南方某污水处理厂提标改造后,排放标准从一级B提高至一级A标准和广东省地标两者之严者。总氮、氨氮、总磷的排放值分别比原标准降低了25%、37. 5%、50%,而该厂提标后的主体工艺仍然为改良AAO氧化沟,这对污水处理厂的运行管理提出很大挑战。通过污泥硝化速率分析,总氮、总磷成分检测,精确加药,跌水复氧分析及改造等措施优化工艺运行后,运行效率明显提升,在确保水质稳定达标的同时,节约了生产成本,对同类污水处理厂的工艺优化改造具有一定的参考意义。     

HPB工艺用于污水厂提标扩容改造的生产性试验研究

基于HPB工艺中试研究结果,为进一步验证HPB工艺在提标扩容实际生产工况下的处理效果和可实施性,在湖南某水质净化厂进行了生产性试验。试验期间,在总进、出水量保持不变的条件下,进行HPB工艺改造,将现状两组生化池(A2/O)切换为单组运行,处理水量提升1倍,总停留时间缩短为5. 0 h以下。通过复合粉末载体的投加及排泥过程中载体和附着微生物的回收循环,实现了"双泥龄",克服了脱氮菌和除磷菌的污泥龄矛盾,提高了脱氮除磷效率。试验结果表明,生化池混合液浓度控制在10 000 mg/L左右,在厂区进水水量和水质变化较大(K_Z≥1. 3)、水温低于冬季设计温度时,HPB工艺系统运行稳定,主要出水水质指标COD <30 mg/L、NH3-N <1. 5 mg/L、TN <10 mg/L、TP <0. 3 mg/L,能够实现高效、稳定达标。