浅议污水处理厂提标改造工艺上传

1、污水处理厂提标改造工艺浅析摘 要：针对国家环境保护总局2006年第21号公告，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准。本章对污水处理厂出水水质由一级B标提升到一级A标的原则、所需的代表性工艺操作单元进行阐述，并提出适合城镇污水处理厂一级A稳定达标处理的工艺流程，例举简析了提标改造的工程实例。关键词：提标改造 原则 除磷脱氮 工艺流程1引言基于氧化沟、CASS工艺等传统活性污泥法的污水处理工艺只能满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)一级B标准，而从2005年起，

2、国家环境保护总局要求城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行GB 189182002一级A标准。在实际工程中，污水处理厂从一级B标准提升到一级A标准，所选工艺应满足处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活、工程实施切实可行、运行维护管理方便、投资运行费用节省、整体工艺协调优化1 王阿华.城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨J.中国给水排水，2010，26（2）：22 。城镇污水处理应进行科学改造而稳定达标,改造前,应首先对其服务范围内的污水水质、产生量进行核定。提标工程的原处理构筑物和新建构筑物的设计水质、水量应以核定后的污水水质、产生量为准。当核定后偏差大

3、时，应在核实已建污水处理厂服务范围内的污水水质、产生量、偏差原因和已建处理构筑物的能力之后，判断提标改造的必要性。最基本的，一级A标准的初衷不是作为排放标准，而是再生水水质的基本要求2 马世豪，何星海城镇污水处理厂污染物排放标准浅释J给水排水，2003，29(9)：8994。城镇污水处理厂出水一级A达标的工艺流程实际上相当于城镇污水再生处理工艺流程，是污水二级强化处理、三级处理、高级处理和消毒的不同组合方式。污水二级强化处理是一级A稳定达标的关键工艺单元，其选则既要考虑二级处理出水中的主要水质指标(TN、NH3N、CODcr、TP)能否达到一级A排放标准，更要考虑后续深度处理对前处理工艺的要求

4、，前处理和后处理工艺能够相互补充以增强整个工艺流程的总体效能。2提标改造遵循原则2.1“质”与“量”分析首先，应对进水水质水量特性和出水水质标准要求进行分析与权衡。研究表明，不同的城镇污水处理厂进水SCODcr/CODcr、BOD5/CODcr、BOD5/TN、BOD5/SS、TN中可氨化和溶解性不可氨化有机氮成分、水温等水质特性都不相同。若技术改造方案确定前不进行调研测试，很难提出有针对性的达标技术措施。2.2非工程措施其次，应优先采取非工程措施使出水水质达到一级A标准。当现有污水处理系统无法稳定达到尾水排放标准，且设备的能力、池容的利用状况、操作参数的控制存在一定的可供调控空间时，提标改造

5、工程应优先采用运行优化扩容技术，提高系统除磷脱氮能力。污水处理厂在原有工艺的基础上进行提标改造时（以A2O工艺为例），若采用优化运行后，出水TN、NH3N仍然不能稳定达标或新增池容困难时，提标改造工程可考虑在生化段好氧区投加填料，将生物膜技术与活性污泥工艺结合，优化系统内微生物的组成和数量，提高系统的硝化稳定性和反硝化能力。另外，也可以通过投加填料减小好氧区的容积及增大缺氧区和厌氧区的容积，但不宜在缺氧区和厌氧区投加填料。当尾水含磷量不达标时，可采用化学同步除磷。当尾水氮含量不达标时，可尝试向缺氧池中投加碳源，增强反硝化能力，让回流污泥曝气再生，增强硝化菌的生物活性，提高TN、NH3N去除率，

6、已达到进一步脱氮目的。2.3工程措施最后，当采用以上非工程措施仍不能达到标准时，应采用工程措施。通常污水处理工艺流程中必须增设深度处理单元以满足出水水质达一级A标准。二级处理后的深度处理应以过滤为核心单元，混凝沉淀为强化手段，起到高效去除悬浮固体和胶体物质的作用，降低SS和消除病原体，以及通过调整混凝剂和剂量同步完成化学除磷。当二级强化处理出水的NH3N及TN已经稳定达到一级A标准，BOD、COD已经稳定达到一级B标准，出水SS不稳定且需要化学除磷时，宜采用混凝沉淀过滤工艺，以确保出水各项水质指标全面稳定达标。当二级处理出水水质接近一级A标准，但还不能稳定达标时，可以采用絮凝过滤(混凝过滤)、

7、微絮凝(混合过滤)或直接过滤等深度处理单元。当采取以上措施后处理出水仍不能稳定达标时，可以考虑采取化学氧化或活性炭吸附方法。当出水需要脱色时，可以考虑增加臭氧氧化措施；特殊情况下(如印染废水进水比例较高时)，可以采用投加粉末活性炭作为应急或补充措施。3工艺单元浅议从技术可行性和经济合理性角度考虑，有机物(CODcr、BOD5)和氮、磷的达标去除应尽量在二级生物处理工艺单元中完成。二级（强化）处理以有机物、悬浮物、氮磷等的高效去除为前提，以生物除磷和生物硝化/反硝化为主要方法，必要时增加化学协同除磷技术。继二级（强化）处理后的深度处理深度应以过滤工艺为核心单元、混凝沉淀为强化手段，起到高效去除悬

8、浮固体和胶体物质的作用，降低处理水的浊度和消除病原体，必要时通过调整混凝剂优选和剂量同步完成化学除磷。高级处理是达标深度处理的选用单元，通过物理、化学或生物方法更充分地去除水中某些特定的成分，例如反硝化滤池去除硝态氮，活性炭吸附和臭氧化去除难生物降解有机物及脱色、反渗透法去除溶解性固体。消毒处理是达标的必备单元及深度处理流程的最后一个单元，其功能是利用物理、化学或生物的方法去除和灭活水中的各种病原体。3 郑兴灿，尚巍，孙永利.城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议J. 给水排水，2009，35 （5）：2428具体单元可参考附图1。4一级A稳定达标工艺流程选择 4.1基本工艺流程在二

9、级强化处理出水的TN和NH3N已能稳定达到一级A标准，CODcr稳定达到一级B标准的前提下，一级A稳定达标可采用的工艺流程为：二级强化处理化学混凝(沉淀) 介质过滤消毒。其中化学混凝有如下三种形式：1) 快速混合絮凝沉淀过滤。在快速混合池或进水管道内完成快速混合，经过絮凝反应后，在澄清池中沉淀处理，沉淀出水进入滤池过滤。在二级处理出水SS不稳定或需要化学除磷的情况下，需要采用该工艺组合，以确保出水的全面稳定达标。2) 快速混合絮凝过滤。在快速混合池或进水管道内完成快速混合，经过一定时间的絮凝反应，不经沉淀，直接进入滤池过滤。一般采用聚铝或硫酸铝作为化学除磷药剂。3) 管道混合过滤。通过快速混合

10、器或管道内部混合器完成化学药剂的投加与快速混合，絮凝过程在深床上向流滤池的底部或深床重力流滤池的顶部完成，不设置中间沉淀段。采用聚铝作为除磷药剂时，需要一定的化学沉淀反应时间，否则除化学磷效果会受到一定影响。4.1.1化学混凝处理深度处理工艺流程中设置化学混凝剂投加系统，其核心目的是提高后续过滤工艺的颗粒去除性能，以提高悬浮物、胶体物质、磷酸盐和病原体的去除效果；混凝剂包括铝盐、铁盐、石灰、复合药剂和聚合物等。如果深度处理工艺系统在不投加化学药剂的情况下就能稳定达到TP去除要求和3 NTU的浊度，则允许混凝剂投加系统停止运行，但化学药剂投加系统必须每月至少保持运行两次，以保证需要时整个加药系统

11、能够正常投入运行。4.1.2过滤处理过滤处理是达一级A达标处理的重要组成部分，可以在消毒之前去除固体物质、TP和浊度，从而能提高后续消毒效果，使病原微生物失活或去除。浊度是混凝絮凝沉淀过滤工艺处理效果的主要度量参数，虽然不能用于度量病原体的去除程度，但浊度却是出水消毒效果的重要控制指标。滤池可采用双层滤料滤池、单层滤料滤池、均质滤料滤池等。4.1.3消毒处理消毒处理技术主要有氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。4.2一级A稳定达标排放与再生利用工艺考虑到再生水利用的水质可靠性和稳定性要求较高，一级A达标排放与再生水生产相结合的基本工艺流程为：二级强化生物处理膜过滤(多层滤料过滤)消毒，必要时膜过滤之

12、前增加混凝沉淀预处理。有化学除磷需求，或者生物处理出水SS浓度偏高时，应采取混凝沉淀预处理。4.3 低浓度和高浓度城镇污水的达标工艺流程部分中低浓度污水和进水水质特性较好的中等浓度污水，其二级处理出水的TN、NH3N已经能够达到一级A标准，TP、COD和BOD5接近一级A标准，只要直接进行过滤处理，出水水质就可以全面达到一级A标准的要求，过滤方式包括砂滤池、机械过滤器或膜过滤系统等。在二级强化生物处理化学混凝(沉淀) 过滤的基本工艺流程的出水水质难以稳定达到一级A标准的情况下，需要在基本工艺流程的基础上扩展某些功能。例如：在二级强化生物处理部分，主要包括好氧生物池添加填料提高硝化能力和硝化稳定

13、性，缺氧段投加碳源提高反硝化能力及其稳定性，初沉污泥发酵和剩余污泥破解补充碳源。在二级强化生物处理之后，主要包括去除氨氮的曝气生物滤池，去除TN的反硝化滤池，去除CODcr的活性碳吸附，脱除色度的臭氧氧化，脱除盐分的反渗透以及膜生物反应器的应用。5一级A稳定达标工艺流程实例分析5.1倒置A2O工艺本例4 王立东，王阿华.污水处理厂提标改造措施选择与工程实践J.中国给水排水，2010,26（8）:3036改扩建中深度处理部分采用高效混凝沉淀池型滤池紫外线消毒工艺。提标改造工艺流程如图2所示。 图2 效混凝沉淀池型滤池紫外线消毒提标改造工艺改造后其出水水质指标如下表1：表1 提标改造后污水处理厂进

14、、出水水质从表1可以看出，通过提标改造，污水处理厂的脱氮除磷效果有了较大的提高，出水水质达到了城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级 A标准。5.2 AOMBR反应器工艺利用A/OMBR工艺对某污水处理厂出水进行提标改造后，除TP外，出水COD、NH3N、TN指标符合城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)一级A标准，应对出水再采用一定的强化除磷措施(如投加化学除磷药剂等)；在投加碳源后，MBR内污泥混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)质量分数由40提高到了65，TN去除率也随之提高。实际运用中，在接种污泥的MLVSS较低时，可在试验开始阶段通过投加碳源等方式

15、对污泥进行驯化，使MLVSS保持在7080，以达到较好的运行效果5 周慧.A/O膜生物反应器工艺应用于城市污水处理厂出水提标改造的研究J.环境污染与防治,2011，33（12）：1322。工艺流程如图3。图3 AOMBR反应器工艺流程示意图5.3初沉发酵池和悬浮填料技术结合氧化沟工艺的运用图4提标改造前工艺流程图图5提标改造后工艺流程图图6提标改造后氧化沟工艺布局初沉发酵池是主要针对我国城镇污水普遍存在BOD5/TN偏低（BOD5/TN<4）、SSBOD5偏高（SSBOD5>1.2）的实际情况及高效除磷脱氮的功能要求，开发的一种集生物絮凝沉淀和水解发酵作用于一体的，改善城镇污水处理

16、厂进水水质构成特性的预处理系统，可实现城镇污水有机碳源的充分利用和无机悬浮固体的有效分离，提高进水中的优质碳源（快速降解有机物）比例，相应提高活性污泥活性、反硝化速率、除磷脱氮效果和运行稳定性，降低污水处理工程的建设投资、运行费用和能耗物耗水平。悬浮填料技术是以M工艺为核心，可增强活性污泥法生物硝化功能及运行稳定性的一项新技术，充分利用活性污泥法易操作、效率高和生物膜法抗冲击、运行负荷高的优点，可缓解活性污泥法易受水量水质波动影响的缺点，消除传统生物膜法易腐败和堵塞的缺点。特别适用于已有污水处理厂的提标改造，在不增加用地的情况下，只需对原有设施进行简单改造就能提高氨氮和总氮去除效果，温度和冲击负荷所造成的不利影响明显降低，其一能解决提标改造中经常遇到的生物池池容严重不足问题，其二能解决冬季低温硝化和反硝化能力低的问题。6 杨敏，刘