杭州純水設備解讀：浙江反硝化深床濾池一級A提標后的運行效果
【上海水處理設備網www.ppyswfy.cn】海寧丁橋污水處置廠原有一、二期工程主體工藝為SBR三期工程主體工藝為A2O運行中出水TNTP和SS達不到錢塘江流域要求的一級A排放規(guī)范。提標工程在現狀流程后增加反硝化深床濾池深度處置工藝以強化脫氮除磷及去除SS實際運行時因進水溶解氧幾近飽和，脫氮消耗的外加碳源遠大于理論值，所以不再外加碳源，出水水質也能達到一級A排放規(guī)范。出水TPTNSSNH3NBOD5和COD最大濃度分別為0．3112．707．003．056．043．7mg/L平均去除率分別為40．11%6．20%35．03%69．32%33．33%14．08%標明反硝化深床濾池去除總氮效果一般，但對TPSSNH3N去除效果很好。
關鍵詞：反硝化深床濾池;一級A提標;運行效果
錢塘江水系為浙江省八大水系之首，為維護錢塘江的區(qū)域水環(huán)境，浙江省地面水環(huán)境維護功能區(qū)劃分》要求其達到Ⅲ類水體的水質規(guī)范。浙江省環(huán)境維護“十二五”規(guī)劃》提出“加快推進污水處置設施提標改造，新建、建鄉(xiāng)村污水處置廠配套建設脫氮除磷設施，太湖流域、錢塘江流域城鎮(zhèn)污水處置設施執(zhí)行一級A規(guī)范，其他地區(qū)城鎮(zhèn)污水處置設施執(zhí)行一級B規(guī)范”指導意見。此背景之下，對屬于錢塘江流域的海寧丁橋污水處置廠進行升級改造，出水水質由一級B提升至一級A排放規(guī)范。
1工程概況
海寧丁橋污水處置廠現狀設計規(guī)模為15萬m3/d分為一、二期工程和三期工程兩個系統(tǒng)，設計出水水質為一級B規(guī)范。一、二期設計規(guī)模為10萬m3/d主體采用SBＲ工藝;三期工程設計規(guī)模為5萬m3/d主體采用A2O工藝。
升級改造前，海寧丁橋污水處置廠主要面臨以下問題:①一、二期工程主體采用SBＲ工藝，由于潷水器出水易虹吸，出水水量極不穩(wěn)定，峰值流量逾越平均流量的1．5倍以上，嚴重影響了后續(xù)處置單元的運行，尤其是影響現有終沉池的泥水分離效果，出水SS超標較嚴重。②一、二期SBＲ工藝出水水質不穩(wěn)定，脫氮效果較差。③三期工程TNSS不能穩(wěn)定達到一級A排放規(guī)范杭州純水設備。
該工程面臨時間緊、不能停水、水力高程受限等問題，對現有生化系統(tǒng)，尤其是一、二期SBＲ，進行強化除磷脫氮的改造困難重重。反硝化深床濾池同時具有反硝化脫氮、過濾去除SS和TP作用，一級A提標項目中應用較多，現有流程后新建反硝化深床濾池，既不影響現狀污水處置廠的運行，又能比較快速地實現提標目標。
因此海寧丁橋污水處置廠對一、二、三期工程采用深床反硝化濾池深度處置工藝進行一級A提標改造。
2反硝化深床濾池工藝設計及運行參數
2.1工藝設計
設計規(guī)模為15萬m3/d總變化系數為1．3設計水溫為12℃。濾池設計進、出水水質見表1
深床反硝化濾池在現狀一級B出水后增加，這部分工藝流程見圖1
反硝化深床濾池主要設計參數如下:
①反硝化濾池
分9格，單格平面尺寸為3．56m32．11m平均濾速為6．83m/h;反硝化容積負荷為0．673kgNO3N/m3d;空床濾料有效容積為2230m3濾池出水設置氣動調節(jié)蝶閥。采用石英砂濾料，粒徑為24mm濾床深度為2．44m承托層為天然鵝卵石，粒徑為338mm承托層深度為0．45m下向流，進水和反沖洗反向。布水布氣系統(tǒng)采用濾磚和不銹鋼穿孔管。
②反沖洗系統(tǒng)
設置清水池1座，有效容積為876m3配置反沖洗潛水泵2臺(1用1備)流量為1675m3/h揚程為113kPa功率為90kW設置鼓風機房1座，平面尺寸為12m9．6m配置反沖洗羅茨鼓風機3臺，風量為104．5m3/min風壓為82．7kPa功率為200kW
③反沖洗廢水
反沖洗廢水池有效容積為876m3滿足2格同時反沖洗貯存水量要求。配置反沖洗排水泵2臺(1用1備)流量為348m3/h揚程為80kPa功率為15kW
④加藥系統(tǒng)
本工程利用現狀工程混凝沉淀池的PA C投加系統(tǒng)進行絮凝劑投加。改造現狀加藥間，提升泵后管道投加液體乙酸鈉。采用25%濃度的商品乙酸鈉溶液，該溶液COD當量為220000mg/L設計最大投加量為50mg/L最大日為34．08m3/d稀釋至15%后投加。設置4臺數字計量泵(2用2備)流量為01500L/h揚程為400kPa功率為0．75kW
2.2運行參數
深床反硝化濾池采用變水位運行，濾床最大設計水頭損失為25kPa濾料以上運行水位為1．22．4m沖洗周期約3648h驅氮周期根據水質情況確定為46h 杭州純水設備
反沖洗方式:濾池采用自動反沖洗，反沖洗順序根據濾池單池水頭損失或時間來控制，也可進行手動控制。氣反沖洗強度為110m/h;氣水反沖洗強度:氣110m/h水14．7m/h;水反沖洗強度為14．7m/h;每格反洗水量為334m3/d同一格濾池二者不同時進行。
3反硝化深床濾池運行效果分析
2017年2月—5月，對反硝化深床濾池進行運行調試。調試期間投加碳源液體乙酸鈉，調試期結束后不再加藥，運行至今。
3.1投加乙酸鈉進行反硝化脫氮運行效果
運行調試期間，乙酸鈉投加量為3．430．6t/d不等，不同投加量下的TN去除效果見表2
從表2可知，本工程出水的硝態(tài)氮比較平穩(wěn)，并沒有因乙酸鈉投加量增加而有明顯的減小。生物脫氮工藝中，COD/NO3N一個重要的設計參數，表征了去除硝酸鹽所需要的可利用的有機物量。以乙酸鈉為碳源時，單位NO3N去除量的COD投加量為3．66本工程深床反硝化濾池進水為二級生化出水，調試運行期間ΔCOD/ΔNO3N平均值約15．68碳源利用率較低的原因與進水溶解氧含量過高有關。一方面，本工程進水COD最高達到800mg/L以上，為去除CODSBＲ生物池曝氣量大，且出水溶解氧比較高;另一方面，本工程采用變水頭過濾，濾池進水存在最大1．2m跌水，客觀上起到跌水曝氣的效果，使得濾池進水中的溶解氧處于飽和狀態(tài)，這些溶解氧需要消耗大量的外加碳源才干形成反硝化所需要的缺氧狀態(tài)，從而限制了濾池反硝化脫氮的能力。
3.2沒有外加碳源的運行效果
本工程實際運行時不再外加碳源，2018年1月—7月的運行數據見表3
由表3可知，出水TPTNSSNH3NBOD5和COD最大質量濃度分別為0．3112．707．003．056．043．7mg/L平均去除率分別為40．11%6．20%35．03%69．32%33．33%14．08%標明濾池去除總氮效果一般，但對TPSSNH3N去除效果很好，出水水質接近地表水準Ⅳ類指標。
4結論與建議
①本工程反硝化深床濾池實現了脫氮除磷和降低SS工程目標，出水水質能夠穩(wěn)定達到一級A規(guī)范，并且接近地表水Ⅳ類水質指標。
②反硝化深床濾池可根據進水水質確定是否投加碳源，實現過濾功能和反硝化功能的切換。
③本工程中，反硝化深床濾池除了除磷脫氮和去除SS以外，對COD也有約10%降解能力，且出水水質穩(wěn)定。
④今后的運行中，如要進一步降低出水TN建議通過調節(jié)濾池入口氣動調節(jié)蝶閥的開度，用閥門阻力逐漸減小的方法，克服濾層中增加的水頭損失，實現恒水位過濾，控制跌水高度，降低進水溶解氧的含量，節(jié)約外加碳源的投加量。
⑤如要進一步降低出水SS和TP建議前端混凝沉淀池增大PA C投藥量，同時適當縮短反硝化深床濾池反沖洗間隔時間。
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