ECOSUNIDE工艺在污水厂升级改造中的应用ppt课件

1、l工程工程“城市污水生物处置高效硝化新工艺城市污水生物处置高效硝化新工艺工程编号工程编号:2019EC000132l发明专利：发明专利：l“一种污水生物处置高效硝化工艺一种污水生物处置高效硝化工艺 传统生物脱氮除磷技术由于具有脱除C、N、P且处置本钱低等优点，而得到广泛运用，但脱氮除磷过程中存在的基质竞争和泥龄不同的矛盾使得处置效果相对较差，氨氮的硝化和磷的去除仍是整个生物处置的瓶颈。 就脱氮而言，由于硝化菌的增殖速度缓慢，传统的污水二级生化处置工艺A2/O、氧化沟等活性污泥法为提高脱氮效率，工程投资较大，曝气时间较长，需求内回流，使得运转本钱添加。就除磷而言，聚磷菌增殖缓慢，在整个生物菌群中

2、所占比例较低，脱氮除磷的碳源分配比例难以控制，总磷去除量普通仅能脱除5mg/L左右。为提高除磷效果，常采用化学除磷技术，添加了运转本钱。 提出一致动力学实际、动力学负荷实际、回流污泥浓度优化实际，发明出特殊工艺条件，提高了活性污泥中的硝化菌、聚磷菌的比例，突破了传统活性污泥法硝化速度慢、除磷量较少的瓶颈，实现了短时高效脱氮除磷，最终研发出城市污水高效脱氮除磷处置新工艺 。实现了以下目的： 1、针对以上关键问题，研讨出短时高效脱氮除磷的关键机理，运用一致动力学实际构建可供实践工程运用的、完善的新工艺及技术体系。经过工况条件的控制，使得硝化菌和聚磷菌在整个生物菌群中的比例提高；明显缩短了硝化时间；

3、在碳源充足条件下，总磷去除量可达4-10mg/L。 2、经过设计优化，可使污水处置主体工程投资节约20%左右，运转本钱费用降低20左右。 本质上讲，活性污泥法除磷脱氮的本质就是利用一系列工程技术方法培育优势目的菌群。因此，我们以为：用生态学思想进展活性污泥生态系统的有效调控是该工艺除磷脱氮技术开展的最好出路。 实际部分 该实际提示了高污泥浓度有利于弱势菌群生长的机理，为提高活性污泥中硝化菌和聚磷菌的比例、加快硝化速度、提高除磷量提供了实际根据。为理处理废水生物处置反响动力学中长期悬而未决的一相说与两相说的矛盾，我们对生物化学学科中的酶反响过程进展重新推导，从而提出了一个新的酶动力学方程。l 一

4、相说是将有机物的降解用以下数学模型描画： -ds/dt为有机物降解速度，k为降解常数，K为半饱和常数又称米门常数，X为微生物浓度工程上为活性污泥浓度，S为有机物浓度。 一相说是以米门酶反响动力学方程为根底提出的，方式上与表达微生物增长速度的莫诺方程类似。 SKkXSdtdSSKXSdtdXmukXdtdSXSkdtdS2高浓度时 低浓度时 式中，k2为降解速度常数，约等于k/K，其它字母意义同前。)4)(22XSSXKSXKkdtdSS 一致说 二相说 一相说 1.0 0.5 0.0 Blackman 模型 Monod 模型 用于海洋水生生物的种群模型 新模型, z =0.9843 实践实验数

5、据 图 几种模型对实践实验数据吻合情况 0 5 10 S/K l 活性污泥法动力学负荷由中国矿业大活性污泥法动力学负荷由中国矿业大学张雁秋初次提出：学张雁秋初次提出：)/(SKSkUd* 动力学负荷是曝气池设计的主要根据，由于除了曝气池体积V待解外，其它参数均可确定。 式中S*为曝气池内底物对数平均浓度，表示较为复杂。从图可以看出，要提高硝化微生物的在活性污泥总量中从图可以看出，要提高硝化微生物的在活性污泥总量中的比例，呵斥脱氮优势，必需使的比例，呵斥脱氮优势，必需使BODBOD、NH4+NH4+浓度小于图浓度小于图3-63-6上两条曲线的交点，即将活性污泥系统中的上两条曲线的交点，即将活性污

6、泥系统中的BODBOD平均平均浓度控制在较低程度浓度控制在较低程度20mg/l20mg/l。也就是说将整个活。也就是说将整个活性污泥系统控制在低营养程度的形状下，才干高效的硝性污泥系统控制在低营养程度的形状下，才干高效的硝化脱氮。化脱氮。l硝化反响是由亚硝酸菌和硝酸菌两种细硝化反响是由亚硝酸菌和硝酸菌两种细菌共同完成的，这两种细菌均属于化能菌共同完成的，这两种细菌均属于化能自养型微生物。在活性污泥微生物中，自养型微生物。在活性污泥微生物中，硝化菌的比例与污水的硝化菌的比例与污水的BOD5/TKNBOD5/TKN有关，有关，假设水中假设水中BOD5BOD5值高，有助于异养菌的迅值高，有助于异养菌

7、的迅速繁衍，使硝化菌的生长遭到抑制，只速繁衍，使硝化菌的生长遭到抑制，只需当需当BOD5BOD5低于低于20mg/l20mg/l时，硝化反响才开时，硝化反响才开场进展。场进展。l添加活性污泥浓度可以相对提高硝化菌的优添加活性污泥浓度可以相对提高硝化菌的优势。在此情况下势。在此情况下, ,脱碳菌类因浓度过高而生长脱碳菌类因浓度过高而生长速度相对下降速度相对下降, ,使得硝化菌的比例有所提高。使得硝化菌的比例有所提高。因此因此, ,在同样的污泥总量情况下在同样的污泥总量情况下, ,短时高污泥短时高污泥浓度要比延时低污泥浓度在硝化脱氮方面更浓度要比延时低污泥浓度在硝化脱氮方面更为有效为有效. .这是

8、我们开发研讨短时硝化脱氮工艺这是我们开发研讨短时硝化脱氮工艺的主要实际根据。的主要实际根据。 l分点进水使曝气池中的活性污泥浓度在池首分点进水使曝气池中的活性污泥浓度在池首端明显较高，在同样条件同样的回流污泥端明显较高，在同样条件同样的回流污泥浓度及同样的污泥回流比下，曝气池中污浓度及同样的污泥回流比下，曝气池中污泥平均浓度明显高于推流式活性污泥法的污泥平均浓度明显高于推流式活性污泥法的污泥浓度泥浓度 污泥浓度(mg/L) 2000 4000 6000 8000 10000 图2 在不同污泥浓度下的微生物比增殖速度V聚磷菌其他菌群V0.2 0.10l 就除磷来说，活性污泥微生物中聚磷菌类就除磷

9、来说，活性污泥微生物中聚磷菌类和其他菌种并存，普通情况下，聚磷菌类处于和其他菌种并存，普通情况下，聚磷菌类处于弱势，在活性污泥中比例较小。根据前述公式弱势，在活性污泥中比例较小。根据前述公式可计算出污泥浓度下的比增殖速度可计算出污泥浓度下的比增殖速度V增长增长率，并绘出上图，从上图中可以看出，要提率，并绘出上图，从上图中可以看出，要提高聚磷菌群在活性污泥总量中的比例，提高厌高聚磷菌群在活性污泥总量中的比例，提高厌氧释磷负荷，呵斥释磷、聚磷优势，必需使污氧释磷负荷，呵斥释磷、聚磷优势，必需使污泥浓度不低于上图中两条曲线的交点。泥浓度不低于上图中两条曲线的交点。 曝气池污泥浓度计算公式普通表示为：

10、 我们提出的回流污泥浓度计算模型为： 以上式中，X为曝气池污泥浓度；r为污泥回流比；Xr为回流污泥浓度；Xm为重力沉降情况下的最高污泥浓度；k为沉降速度常数，与二沉池构造和污泥特性有关；Vr为二沉池污泥区容积；Q为处置水量。)1/(rrXXr)1()1)(1(rQkVrQkVmrrrreerXX图 回流比对曝气池污泥浓度及回流污泥浓度的影响rXXrX00 1 2 3 4 5 6克/升12 6曝气池污泥浓度X及回流污泥浓度Xr随回流比的变化趋势见图 由上图可以看出：回流比增大，Xr随之逐渐降低，而X那么逐渐增高；当回流比趋向于无穷大时，二者趋向于同一数值。在一定范围内，提高污泥回流比可大幅度提高

11、曝气池污泥浓度，进而可以提高活性污泥法系统的处置效率，然而回流比提高的同时使得曝气池内有机物平均浓度有所降低。 四、同步硝化反硝化实际 经过控制曝气池溶解氧浓度，结合分点多段进水，发明有利于同步硝化反硝化的工况，从而降低回流污泥中的溶解氧，以利于厌氧段磷的释放。 工程部分 工艺流程 回流污泥剩余污泥污水二沉池尾水厌氧区缺氧区好氧区图3 ECOSUNIDE工艺流程Fig.3 ECOSUNIDE process 一、技术先进性 根据先进的一致动力学实际、动力学负荷实际、污泥浓度优化实际、同步硝化反硝化实际、种群增殖速度的密度控制实际、种群增殖速度的营养工况控制实际等先进实际作为新工艺的主要实际根底

12、； 依托准确的分点配水计算方法结合厌氧、好氧、缺氧反响时间的合理安排，使得活性污泥系统中的生态系统得到人工优化，从而提高了出水水质，并大大降低了工程投资； 分点配水呵斥的高污泥浓度，使硝化菌群及聚磷菌群处于生长优势，提高脱氮除磷效率； 采用了节能集成技术，包括分级多次硝化反硝化技术、同步硝化反硝化、高效曝气技术、无内回流技术、高污泥浓度梯度污泥减量技术、高污泥浓度高效捕集气泡技术，可节约运转费用20%左右。 二、技术成熟性 该工程已在徐州国祯水务运营、临沂市污水处置厂、临沂润泽水务、德州结合润通水务得到胜利运用。1徐州国祯水务运营徐州国祯水务运营 (16.5万吨万吨/日日) 二 沉 池曝 气

13、池初 沉 池污 泥 回 流部 分 水 量二 沉 池好 氧 缺 氧 池厌 氧 池图 5 徐 州 污 水 处 理 厂 新 工 艺 流 程 图污 水出 水污 泥 回 流剩 余 污 泥 原初沉池改作厌氧池，污泥回流从进入曝气池改为进入厌氧池，进展生物释磷；原污水一部分进入厌氧反响池停留时间2小时；另一部分原污水分多点进入好氧缺氧反响池停留时间3.1小时，提高曝气池内活性污泥浓度，实测池内污泥平均浓度高达5000mg/LMLSS左右；改动原曝气池并联运转方式为串联运转。厌氧池的污泥浓度控制在10000mg/L (回流污泥浓度为14000mg/L左右)。 经过五年多的运转，该工艺表现出短时高效硝化脱除氨氮

14、的良好性能，出水水质稳定地优于污水处置厂一级B排放规范，普通情况下出水水质为：CODCr45mg/L，BOD58mg/L，NH3-N3mg/L，TN15mg/L，TP1.0mg/L，SS20mg/L。 2临沂市污水处置厂临沂市污水处置厂(10万吨万吨/日日) 初沉污泥剩余污泥初沉池氧化沟二沉池图7 原工艺流程污泥回流污水剩余污泥污泥回流厌氧池好氧缺氧池二沉池图8 改造工艺流程污水 利用原初沉池作为厌氧池，污泥回流从进入曝气池改为进入厌氧池，进展生物释磷；原污水一部分进入厌氧反响池停留时间2小时；另一部分原污水分多点进入好氧缺氧反响池原氧化沟改造而成，停留时间6小时，提高曝气池内活性污泥浓度，实

15、测池内污泥平均浓度高达6000 mg/LMLSS左右。厌氧池的污泥浓度控制在9000mg/L回流污泥浓度为12000mg/L左右)。改造后提高了污水处置效率，不仅未添加动力费用，反而经过停顿内回流节省了推进器的能耗，与其他工艺相比，运转费用节约20%以上。 3临沂润泽水务5万吨/日 水解池生物滤池接触氧化池厌氧池平流式沉淀池辐流式沉淀池图10 新工艺流程图9 原工艺流程污水污水污泥回流污泥回流O1 O2 O3 A O4辐流式沉淀池 原水解池的一部分改为厌氧池，停留原水解池的一部分改为厌氧池，停留时间时间1.50小时。原水解池的另一部分改为小时。原水解池的另一部分改为O1曝气池，停留时间曝气池，

16、停留时间3.34小时。原生物滤小时。原生物滤池改为好氧池和缺氧池，好氧池总停留时池改为好氧池和缺氧池，好氧池总停留时间间9.34小时，缺氧池停留时间小时，缺氧池停留时间2小时；曝小时；曝气池分布为气池分布为O1、O2、O3、O4四座，四座，A池池为缺氧池。原接触氧化池改为平流沉淀池，为缺氧池。原接触氧化池改为平流沉淀池，与原辐流式沉淀池并联共用。与原辐流式沉淀池并联共用。4德州结合润通水务德州结合润通水务10万吨万吨/日日 氧化沟二沉池图11 原工艺流程好氧缺氧池二沉池图12 新工艺流程厌氧池污水污水污泥回流污泥回流目前已完成目前已完成2.5万吨实验改造。万吨实验改造。 l主要发现：主要发现：

17、l 根据一致动力学实际发现了生物因子非线性反根据一致动力学实际发现了生物因子非线性反响增长景象，即生物浓度较高时，反响速度与生物浓响增长景象，即生物浓度较高时，反响速度与生物浓度之间呈非线性关系添加生物浓度时反响速度添加度之间呈非线性关系添加生物浓度时反响速度添加较少，添加活性污泥浓度，相对提高硝化菌、反硝较少，添加活性污泥浓度，相对提高硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在生物相中所占的比例。化菌、聚磷菌在生物相中所占的比例。l 根据该动力学负荷实际发现了厌氧反响段的不根据该动力学负荷实际发现了厌氧反响段的不完全进水即将其中一部分废水进入厌氧池可提高完全进水即将其中一部分废水进入厌氧池可提高污泥浓度从而提高活性污泥法硝化效率这一技术关键，污泥浓度从而提高活性污泥法硝化效率这一技术关键，经过全程合理分点、多点配水，降低反响池中的基质经过全程合理分点、多点配水，降低反响池中的基质浓度，从而能进一步相对提高硝化菌、反硝化菌、聚浓度，从而能进一步相对提高硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在生物相中所占比例。磷菌在生物相中