上海GMP純化水設(shè)備解讀：反硝化深床濾池脫氮，除磷深度處置與改良型氧化溝
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)www.ppyswfy.cn】惠州市某鎮(zhèn)生活污水處置廠一期提標(biāo)改造工程設(shè)計規(guī)模萬 1.0萬 m3/d污水處置廠提標(biāo)前的尾水排放規(guī)范采用廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》GB18918-2002一級 B規(guī)范的較嚴者；提標(biāo)后采用廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》一級 A規(guī)范的較嚴者。提標(biāo)改造工程增加了混凝池+反硝化深床濾池深度污水處置工藝，通過投加藥劑，補充碳源，保證 SSTP和 TN同時穩(wěn)定達標(biāo)�；炷�+反硝化深床濾池綜合了生物脫氮、除磷和過濾的功能，靈活運行，結(jié)合前端主體工藝，保證出水穩(wěn)定達標(biāo)。
關(guān)鍵詞：反硝化深床濾池；脫氮；除磷；深度處置；改良型氧化溝
惠州市某鎮(zhèn)生活污水處置廠一期工程設(shè)計規(guī)模日處置生活污水 1.0萬 m3/d于 2005年 9月建成投入運行，主體工藝采用改良型氧化溝工藝，污水處置廠處理后的尾水達到廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》GB18918-2002一級 B規(guī)范的較嚴者。
為了為確保水污染得到有效控制和改善，改善鄉(xiāng)村居民的生活環(huán)境，完善城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施，營造良好的投資環(huán)境，促進經(jīng)濟的發(fā)展，該鎮(zhèn)污水處置廠實施了提標(biāo)改造工程。本工程實例提標(biāo)是原有改良型氧化溝工藝的基礎(chǔ)上，增加混凝池和反硝化深床濾池工藝。
1設(shè)計水質(zhì)水量
設(shè)計水量為 1.0萬 m3/d收集的污水主要為生活污水，污水處置廠設(shè)計進水水質(zhì)及提標(biāo)前出水水質(zhì)如下表所示。
本工程實例提標(biāo)前現(xiàn)狀的出水水質(zhì)基本達標(biāo)，提標(biāo)后采用廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》一級 A規(guī)范的較嚴者。如下表所示。
2提標(biāo)改造工藝流程
根據(jù)污水處置廠的運行狀況，污水處置廠的二沉池有浮萍等富營養(yǎng)化標(biāo)志物出現(xiàn)，出水中含較多 NP元素；同時由于帶式脫水機的處置能力缺乏，一方面導(dǎo)致回流量增大，系統(tǒng)內(nèi)污泥齡加大，使得污泥活性降低，脫氮除磷效果變差，另一方面導(dǎo)致二沉池沉淀污泥停留時間變長，發(fā)生厭氧效果，磷在厭氧條件下被釋放，使出水含磷量增高。針對污水處置廠實際運行問題，本著減少對現(xiàn)狀發(fā)生影響的原則，本工程的提標(biāo)改造在原有粗格柵—細格柵—旋流沉砂池—改良型氧化溝—二沉池—接觸消毒的工藝流程基礎(chǔ)上，增加中間水池、混凝池、反硝化深床濾池、清水池、污泥濃縮池、反硝化加藥間和風(fēng)機房，同時增加污泥脫水機。提標(biāo)改造后具體工藝流程圖見圖：
來自生活污水收集管網(wǎng)的污水進入粗、細格柵，旋流沉砂池，將大部分固體垃圾、SS去除，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。經(jīng)過物理預(yù)處置工藝段之后，生活污水提升至改良型氧化溝的厭氧段布水系統(tǒng)，經(jīng)過厭氧反應(yīng)，COD可得到大幅度的降低，以推流流態(tài)經(jīng)過缺氧段和好氧段，并保持一定的回流比，進行生化脫氮除磷。經(jīng)生化處置后的出水進入二沉池，生物污泥沉淀至池體下部，通過污泥回流泵站輸送至污泥濃縮池，污泥經(jīng)過污泥濃縮池的作用含水率降低，然后通過螺桿泵輸送至帶式濃縮壓濾機進行污泥處置。
二沉池出水含逾越規(guī)范濃度的氮、磷，因此在二沉池后加混凝池和反硝化深床濾池，分別采用物理化學(xué)方法和生物方法對磷、氮元素進行深度處置。反硝化濾池利用適量優(yōu)質(zhì)碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細菌把 NOx-N轉(zhuǎn)換成 N2完成脫氮反應(yīng)過程，并在過濾作用下有效降低 SS反硝化深床濾池出水接入接觸消毒池，沿用原有消毒工藝進行消毒，去除各類細菌病原體，大幅減少大腸菌數(shù)，最后經(jīng)巴氏計量槽計量后達標(biāo)排放。
3混凝池+反硝化深床濾池的工藝描述
反硝化深床砂濾池的濾料采用 2~4mm石英砂介質(zhì)，濾床深度 1.83m濾床有足夠的水質(zhì)維護深度，防止水質(zhì)擊穿，即使前段處置工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也不會使濾床發(fā)生水力穿透，能輕松應(yīng)對峰值流量或處置廠污泥膨脹等異常情況。由于固體物負荷高、床體深，均質(zhì)石英砂濾床允許固體雜質(zhì)透過濾床的表層，深入濾料中，達到整個濾池縱深截留固體物。當(dāng)反硝化濾池完全失去過濾水頭時，必需對濾池進行反沖洗，反沖洗模擬人洗手搓擦模式，采用強力空氣和水進行聯(lián)合反沖洗，高強度的空氣使濾床發(fā)生微膨脹，使濾料相互搓擦，使截留的SS全部剝離介質(zhì)，通過反沖洗水將 SS清理出濾池，清洗率達到100%采用腰段排泥反沖洗模式，反沖洗用水不逾越處置廠水量的2%
去除 TN利用適量優(yōu)質(zhì)碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細菌把 NOx-N轉(zhuǎn)換成 N2完成脫氮反應(yīng)過程，經(jīng)過多個工程經(jīng)驗和數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)標(biāo)明，前端硝化反應(yīng)較完全的情況下，本技術(shù)可穩(wěn)定做到出水 TN≤10mg/L反硝化過程中，由于硝酸氮不時被還原為氮氣，深床濾池中會逐漸集聚大量的氮氣，一方面這些氣體會使污水繞竄介質(zhì)之間，上海GMP純化水設(shè)備這樣增強了微生物與水流的接觸，同時也提高了過濾效率。但是當(dāng)池體內(nèi)積聚過多的氮氣氣泡時，則會造成水頭損失，這時就必需采用驅(qū)氮技術(shù)驅(qū)散氮氣，恢復(fù)水頭，每次繼續(xù) 2分鐘左右。
去除 SS通常每毫克 SS中含 BOD50.4~0.5毫克，因此在去除固體懸浮物的同時，同時也降低了出水中的BOD5另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質(zhì)，去除固體懸浮物通常能降低局部上述雜質(zhì)，配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處置，能使出水總磷穩(wěn)定降至 0.5mg/L以下。反硝化濾池能輕松滿足 SS不大于 8mg/L通常 SS5mg/L左右)要求。
去除 TP結(jié)合整體工藝流程，如需去除 TP則在深床濾池前加絮凝反應(yīng)池，可去除 TP出水達到一級 A規(guī)范。微絮凝直接過濾除磷，省去沉淀過程而將混凝與過濾過程在濾池內(nèi)同步完成的一種接觸絮凝過濾工藝技術(shù)。微絮凝過濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。這種直接過濾技術(shù)用于污水深度處置一般是指在二沉池后投加混凝劑，經(jīng)機械混合后直接進入濾池，不只可以進一步降低 CODcr和 BOD5而且可以穩(wěn)定保證 SSTP達標(biāo)，不只可簡化污水廠處理流程，降低投資費用，減少運行費用，而且還可延長過濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。
4主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)
4.1主要工藝參數(shù)
具體見表 3
4.2工藝特點
1運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；
2負荷高，占地非常節(jié)��；
3反應(yīng)效率高，具有高度的脫氮功能；
4對水質(zhì)水量的變化有較強的適應(yīng)性；
5對進水懸浮物的要求非常寬松；
6水面進水防止高位水頭跌落的充氧，反硝化時可有效節(jié)省碳源；
7腰段排泥，進一步降低 30%以上的反沖洗水量；
8復(fù)式深床反硝化過濾系統(tǒng)，對生化和過濾進行有效分工，提高濾池過濾運行時間，減少驅(qū)氮次數(shù)，降低運行本錢。
5運行情況
5.1監(jiān)測站數(shù)據(jù)
本工程自運行以來，出水穩(wěn)定，各項出水指標(biāo)均達到廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》一級 A規(guī)范的較嚴者，具體出水水質(zhì)情況見表 4
5.2監(jiān)測站投資
本工程總投資 875.57萬元，其中土建投資為 206.24萬元，設(shè)備及其他投資為 669.33萬元。增加 0.45元/噸水的污水運營本錢。
6結(jié)語
本工程改造后的粗格柵—細格柵—旋流沉砂池—改良型氧化溝—二沉池—中間水池—混凝池—反硝化深床濾池—加氯接觸消毒—巴氏流量槽，出水各項指標(biāo)均達到廣東省地方規(guī)范《水污染物排放限值》DB44/26-2001第二時段一級規(guī)范和《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》一級 A規(guī)范的較嚴者。本工程運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達標(biāo)，證明污水處置廠提標(biāo)改造中采用反硝化深床濾池工藝適用可靠。
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