思普潤(rùn)MBBR工藝不停水改造又一例——太原市城南污水處理廠/MBBR在準(zhǔn)IV類(lèi)提標(biāo)改造過(guò)程中的應(yīng)用以及工程研究進(jìn)展
思普潤(rùn)MBBR工藝不停水改造又一例——太原市城南污水處理廠
來(lái)源 :思普潤(rùn)水處理
2019年9月25日,山西省太原市城南污水處理廠20萬(wàn)噸/天提標(biāo)改造工程順利通水,思普潤(rùn)承接了該項(xiàng)目生化池MBBR工藝改造實(shí)施,并在水廠不停水持續(xù)運(yùn)行的情況下順利完成了改造。該項(xiàng)目MBBR工藝不停水改造的成功實(shí)施,標(biāo)志著思普潤(rùn)的MBBR不停水改造技術(shù)可成功應(yīng)用于大型污水處理廠的升級(jí)改造,為大型污水處理廠升級(jí)改造提供了新的選擇。
近年來(lái),汾河受初期雨水、河渠底泥、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水等污染,水體自凈功能受損。為改善汾河流域水質(zhì),太原市相關(guān)部門(mén)在2019年組織召開(kāi)專題會(huì)議,探討系統(tǒng)治理、長(zhǎng)效治理的可持續(xù)發(fā)展思路,計(jì)劃對(duì)太原市的主要污水處理廠實(shí)施提標(biāo)改造,出水由原一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提升至山西省《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB14/1928-2019),其主要指標(biāo)達(dá)到準(zhǔn)地表V類(lèi)水。
太原城南污水處理廠作為此批重點(diǎn)整改項(xiàng)目之一,原主體工藝為AAO,本次提標(biāo)改造需要在生化段提升系統(tǒng)對(duì)主要污染物指標(biāo)尤其是氨氮的去除能力。改造期間恰逢太原市承辦第二屆全國(guó)青年運(yùn)動(dòng)會(huì),要求污水廠滿負(fù)荷運(yùn)行,同時(shí)該項(xiàng)目面臨諸多難點(diǎn)如:廠內(nèi)可用地不足、項(xiàng)目改造實(shí)施難度高、改造工期不足50天、改造期間正值雨季處理負(fù)荷增加等,經(jīng)多方科學(xué)論證、比選,最終選定思普潤(rùn)MBBR不停水改造技術(shù)。
面對(duì)項(xiàng)目改造過(guò)程中的諸多困難,思普潤(rùn)全力以赴,反復(fù)推演工藝實(shí)施、嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)。通過(guò)合理運(yùn)用安裝技術(shù)并科學(xué)調(diào)配工期,最終比原計(jì)劃提前5天完工,僅用時(shí)40天即完成了水廠4個(gè)系列生化池的不停水、不減產(chǎn)改造,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行效果良好,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在當(dāng)?shù)卣鞴軉挝坏闹笓]下,項(xiàng)目建設(shè)單位、工程總承包單位、監(jiān)理單位及思普潤(rùn)的共同努力下,該廠在國(guó)慶前完成改造和通水并以此作為國(guó)慶獻(xiàn)禮工程。
思普潤(rùn),以先進(jìn)的工藝技術(shù)為槳,以豐富的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)為帆,始終秉持以客戶為中心的核心價(jià)值觀,與客戶一同,履行環(huán)保企業(yè)對(duì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任,創(chuàng)建人與自然的和諧!
近期,我司收到了諸多客戶及業(yè)務(wù)合作單位對(duì)于“不停水改造技術(shù)”的問(wèn)詢,現(xiàn)整理并分享我司回復(fù):
1. 應(yīng)用MBBR實(shí)施不停水改造的主要優(yōu)勢(shì)有哪些?
MBBR工藝為嵌入式工藝,適用于污水廠利舊原池進(jìn)行不停水改造, 可以減少前期繁瑣的審批流程,在保證污水廠穩(wěn)定運(yùn)行的情況下,不僅可以克服改造工期緊、施工難度高等客觀因素,而且可以維持改造期間業(yè)主運(yùn)營(yíng)收入,減輕地方政府環(huán)保壓力,短期內(nèi)完成提標(biāo)改造并保障出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在污水處理廠的提標(biāo)改造中具有良好的應(yīng)用前景。
2. 不停水改造是否會(huì)有延長(zhǎng)項(xiàng)目 整體工期 ?
MBBR工藝不停水改造非但不會(huì)延長(zhǎng)改造工期,反而會(huì)有效縮短改造工期。主要是因?yàn)?nbsp;不停水改造實(shí)施無(wú)需新增土建、無(wú)清淤工作,多組生化池可以在正常運(yùn)行的情況下同時(shí)進(jìn)行工藝改造,生物池?cái)?shù)量越多,不停水改造縮短工藝改造工期的優(yōu)勢(shì)越明顯。以20萬(wàn)噸/天處理量的太原城南污水廠為例,4組生物池如果采用停水改造,改造工期在160天左右,而不停水改造的工期僅為40天。所以不停水改造不僅不會(huì)影響整體工期,而且還能確保工藝改造實(shí)施期間污水處理廠的正常運(yùn)營(yíng)和收入。
3. 不停水改造是否會(huì)大幅度提高改造成本或費(fèi)用?
從改造費(fèi)用和改造期間運(yùn)營(yíng)損失費(fèi)用綜合對(duì)比,不停水改造整體費(fèi)用不會(huì)大幅度提高。
停水改造期間,運(yùn)營(yíng)方雖節(jié)省了部分改造費(fèi)用(與不停水改造費(fèi)用對(duì)比),但損失了停水期間的運(yùn)營(yíng)收益。綜上對(duì)比,停水改造與不停水改造的整體費(fèi)用相當(dāng),整體改造成本甚至低于停水改造。
4. 不停水改造質(zhì)量能否達(dá)到要求?
不停水改造可以達(dá)到與停水改造相同的工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。思普潤(rùn)積累了超過(guò)160個(gè)不同規(guī)模、不同工藝、不同池型的污水廠新建及改造工藝設(shè)計(jì)、實(shí)施及調(diào)試經(jīng)驗(yàn),對(duì)生化池MBBR工藝設(shè)備的布置可謂了如指掌;基于不停水改造的實(shí)施條件,我司創(chuàng)新攔截系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)等設(shè)備的安裝固定方式,優(yōu)化安裝程序,節(jié)省改造時(shí)間的同時(shí)保證設(shè)備安裝質(zhì)量;通過(guò)流體力學(xué)模擬及計(jì)算,保證安裝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
5. 不停水改造如何保證懸浮載體填料的流化?
我司在不停水改造方面設(shè)計(jì)、工藝實(shí)施等方面經(jīng)驗(yàn)豐富,可針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的具體情況,對(duì)池型進(jìn)行具體設(shè)計(jì),并通過(guò)流體力學(xué)模擬保證懸浮載體的均勻流化。在工藝改造的過(guò)程中,專業(yè)的項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)可保障攔截系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)等設(shè)備的準(zhǔn)確安裝,最終保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前,思普潤(rùn)已經(jīng)完成多個(gè)不停水改造項(xiàng)目案例,懸浮載體均流化良好,出水穩(wěn)定。
6. 不停水改造如何保證工期?
首先,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,我司創(chuàng)新了攔截系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)等設(shè)備的安裝方式,優(yōu)化安裝程序,在公司完成預(yù)制加工,節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間。其次,通過(guò)組織創(chuàng)新,在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中我司反復(fù)推演工藝實(shí)施、嚴(yán)把工藝實(shí)施質(zhì)量關(guān),通過(guò)合理運(yùn)用安裝技術(shù)并科學(xué)調(diào)配工期,與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)各方密切配合,保證改造了工期。如太原城南污水處理廠,規(guī)模20萬(wàn)噸/天,生化池四個(gè)系列,原計(jì)劃45天改造期,實(shí)際僅用40天就完成MBBR工藝全部改造。
7.如果污水廠有幾組生化池,應(yīng)用MBBR進(jìn)行逐池改造,其他池子承擔(dān)這個(gè)池子的水量,也相當(dāng)于沒(méi)停水,和你們所說(shuō)的不停水有區(qū)別嗎?
MBBR逐池改造是生化池利舊改造的傳統(tǒng)方式,改造的系列是要停水幾十個(gè)工作日的,其他系列超負(fù)荷運(yùn)行,并不是真正意義的不停水。而且隨著社會(huì)的發(fā)展,許多污水廠滿負(fù)荷運(yùn)行,并不具備交替施工的條件,所以我們提到的不停水改造是水下作業(yè),真正滿足污水廠滿負(fù)荷的情況下進(jìn)行施工。
微信號(hào) : SPR-MBBR
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中國(guó)給水排水2020年中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造(污水處理提質(zhì)增效)高級(jí)研討會(huì)
(第四屆)邀請(qǐng)函暨征稿啟事
2020年中國(guó)排水系統(tǒng)提質(zhì)增效大會(huì)——鼎力打造高質(zhì)量、高效能,與城市水環(huán)境相融合,網(wǎng)廠河一體的排水系統(tǒng)
共創(chuàng) 共生 共贏-- 鼎力打造中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造及排水系統(tǒng)提質(zhì)增效核心技術(shù)品牌生態(tài)圈
(請(qǐng)?zhí)崆皥?bào)名,限1000人;2019年1400余人參會(huì))
時(shí)間:2020年8月—9月 ,第一天報(bào)到,第二、第三天會(huì)場(chǎng)研討,第四天參觀
地點(diǎn):山西 太原市 (具體酒店待定)
青島思普潤(rùn)水處理股份有限公司
賽萊默(中國(guó))有限公司
上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司
寧波市供排水集團(tuán)有限公司
北京海普潤(rùn)膜科技有限公司
大連宇都環(huán)境技術(shù)材料有限公司
天津大拇指環(huán)境工程有限公司
天津華博水務(wù)有限公司
國(guó)美(天津)水技術(shù)工程有限公司
青島洛克環(huán)?萍加邢薰
亞洲環(huán)保
中國(guó)水業(yè)網(wǎng)(www.ytziyue.cn)
《給水排水》雜志社
浙江省城市水業(yè)協(xié)會(huì)
杭州市水務(wù)控股集團(tuán)有限公司
國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心
威立雅水務(wù)工程(北京)有限公司
蘇伊士水務(wù)技術(shù)(上海)有限公司
中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究總院有限公司
中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司
上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司
廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司
北控水務(wù)集團(tuán)
北京排水集團(tuán)
杭州市水務(wù)控股集團(tuán)有限公司
常州市排水管理處
杭州蕭山環(huán)境集團(tuán)有限公司
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)水資源利用與健康水循環(huán)研究所
清華大學(xué) 環(huán)境學(xué)院、中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、天津大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院 、浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院、浙江工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院、北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中—荷污水處理技術(shù)研發(fā)中心、江南大學(xué) 環(huán)境與土木工程學(xué)院、北京工業(yè)大學(xué)市政工程研究所、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 等。
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污水廠原址擴(kuò)容提標(biāo)實(shí)例——李村河污水廠MBBR工藝總結(jié)
來(lái)源:孟濤中國(guó)給水排水
報(bào)告人:孟濤 高工
單位:中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司第一設(shè)計(jì)院
主持人:邱維
( 廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院 三院總工)
下面有請(qǐng)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司第一設(shè)計(jì)院孟濤高工為我們做介紹。
題目是污水廠原址擴(kuò)容提標(biāo)實(shí)例,李村河污水廠MBBR工藝總結(jié)。有請(qǐng)。
孟濤:
各位專家,各位同仁大家下午好!
我是中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院第一設(shè)計(jì)研究院的孟濤。在污水處理方面還是一個(gè)小學(xué)生,感謝這一次中國(guó)給水排水提供這么好一個(gè)機(jī)會(huì),各位專家演講的非常精彩,受益匪淺。
今天我匯報(bào)的題目是李村河污水處理廠的工藝總結(jié),主要是回顧和總結(jié)一下李村河污水處理廠2007年的提標(biāo)和2014年的擴(kuò)建歷程,尤其是選擇MBBR工藝的經(jīng)過(guò),以及兩次運(yùn)用MBBR工藝過(guò)程中的一些經(jīng)驗(yàn),也是一家之言,希望大家多交流指正。同時(shí)也是為大家介紹一下明天要參觀的李村河污水處理廠。
匯報(bào)內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面。第一個(gè)是污水廠背景簡(jiǎn)介,第二個(gè)我們?cè)谏?jí)改造過(guò)程當(dāng)中MBBR的選擇過(guò)程,第三個(gè)擴(kuò)建過(guò)程當(dāng)中MBBR的選擇過(guò)程,第四是在擴(kuò)建時(shí)MBBR的一系列中試和研究,最后是MBBR工藝應(yīng)用的總結(jié)。
青島市的幾個(gè)主要排水系統(tǒng)除了我們現(xiàn)在所在的城陽(yáng)排水流域,還有婁山河、李村河、海泊河、團(tuán)島、麥島等。其中李村河排水流域的李村河污水處理廠是目前青島市最大的一座污水處理廠,污水廠共經(jīng)過(guò)四次工程建設(shè),一期是1997年建成投產(chǎn),建設(shè)規(guī)模8萬(wàn)噸,是國(guó)內(nèi)首座亞洲開(kāi)發(fā)銀行貸款項(xiàng)目,也是較早使用改良UCT工藝的污水處理廠。二期工程2008年建成投產(chǎn),建設(shè)規(guī)模9萬(wàn)噸,工藝采用改良AAO工藝。升級(jí)改造工程于2007年開(kāi)始,2010年建成,17萬(wàn)噸的一個(gè)整體升級(jí)改造,主工藝采用MBBR。三期擴(kuò)建工程2014年開(kāi)始2016年建成,原址擴(kuò)建8萬(wàn)噸,總規(guī)模達(dá)到25萬(wàn)噸,也是采用MBBR工藝。
尤其提一下一期的8萬(wàn)噸設(shè)計(jì),我特地找了一下當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)資料,一份是外方UCT的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū),一份是當(dāng)時(shí)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄭一寧總工(鄭總是李村河污水廠從一期到三期擴(kuò)建的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,2016年因病去世)手寫(xiě)的一本計(jì)算書(shū),可以看到,手寫(xiě)的計(jì)算書(shū)中每一個(gè)構(gòu)筑物,包括每一個(gè)渠道都是仔細(xì)拿尺子畫(huà)的,每一步都有詳細(xì)的計(jì)算,體現(xiàn)了一種精益求精的態(tài)度,這一種態(tài)度也是從我們?cè)豪弦惠呴_(kāi)始代代相傳。同時(shí)當(dāng)時(shí)就積極學(xué)習(xí)吸收外方技術(shù),說(shuō)明了我們?cè)O(shè)計(jì)院也在不斷學(xué)習(xí)新技術(shù),新思路,新方法。
污水處理廠的原設(shè)計(jì)規(guī)模就是17萬(wàn)噸,一二期工程建設(shè)完成之后,基本已經(jīng)沒(méi)有什么空地。在17萬(wàn)噸這一個(gè)升級(jí)改造任務(wù)的時(shí)候,也只能是見(jiàn)縫插針。到了擴(kuò)建工程,因?yàn)槔畲搴游鬯饔虬l(fā)展比較快,需要增加8萬(wàn)噸的處理能力,并且是在原址擴(kuò)容。最后也只能是將處理構(gòu)筑物擠進(jìn)來(lái),兩次都是采用的MBBR的工藝。下面就是李村河污水廠現(xiàn)狀的一個(gè)分布圖。
那么,為什么2009年開(kāi)始做升級(jí)改造的時(shí)候選擇MBBR的工藝?首先大的背景就是我們?cè)亨嵟d燦總工介紹過(guò)的太湖流域污水廠改造。2007年從太湖流域整體污水廠的提標(biāo)改造開(kāi)始,當(dāng)時(shí)時(shí)任總理考察之后對(duì)太湖流域污水廠提出三個(gè)提高,提高污水處理能力,提高城市污水處理率,污水廠要提升到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于李村污水處理廠,依據(jù)地標(biāo),依據(jù)山東省半島流域水污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)要求,考慮到膠州灣是一個(gè)半封閉的水體,從而2009年要求青島市所有的污水處理廠水質(zhì)要達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。在方案研究時(shí),我們學(xué)習(xí)借鑒了鄭興燦總工和其它團(tuán)隊(duì)在無(wú)錫的一些研究成果。污水廠升級(jí)到一級(jí)A所需要解決的實(shí)際問(wèn)題是有共性的,其工藝也是一個(gè)問(wèn)題導(dǎo)向選擇,包括有機(jī)物達(dá)標(biāo)問(wèn)題,氨氮達(dá)標(biāo)問(wèn)題,總氮達(dá)標(biāo)問(wèn)題,總磷達(dá)標(biāo)問(wèn)題還有懸浮物達(dá)標(biāo)問(wèn)題,在太湖流域污水廠改造中提出了問(wèn)題也給出了相應(yīng)解決方法。這里借用一下當(dāng)時(shí)的PPT。
當(dāng)時(shí)無(wú)錫做了很多中試其中也包括MBBR的中試,同時(shí)也展開(kāi)了很多相關(guān)課題研究?偨Y(jié)太湖流域各個(gè)污水處理廠升級(jí)提標(biāo)一些經(jīng)驗(yàn),得出穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)所需要設(shè)置的各個(gè)工藝單元,對(duì)一些工藝段和工藝參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化。從現(xiàn)在來(lái)看我們做一些類(lèi)Ⅳ類(lèi)提標(biāo)也基本走不出這個(gè)圈,我們現(xiàn)在做的高級(jí)氧化,反硝化深床濾池在當(dāng)時(shí)也都做了一些研究。
我們還借鑒了一個(gè)參照,就是了解到無(wú)錫蘆村污水處理廠提標(biāo)改造之后效果挺不錯(cuò),而且從規(guī)模和生物處理工藝來(lái)說(shuō)都跟我們比較相近。它采用的升級(jí)改造方案如下圖:
那么回到我們李村河污水處理廠提標(biāo)改造,當(dāng)時(shí)分析優(yōu)劣勢(shì)有以下幾個(gè)方面:劣勢(shì)主要是李村河污水處理廠的水質(zhì)指標(biāo)相當(dāng)高,因?yàn)閰R水區(qū)域原先主要是工業(yè)區(qū),工業(yè)廢水70%左右。2003年工業(yè)搬遷之后這個(gè)水質(zhì)沒(méi)有降,維持了原來(lái)水平還略有升高,而且沖擊負(fù)荷很高,給一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)造成一定難度。第二個(gè)還是總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問(wèn)題,主要存在一個(gè)低溫硝化的問(wèn)題,還有一個(gè)進(jìn)水碳源不足問(wèn)題。另外污水廠提標(biāo)擴(kuò)建,實(shí)際問(wèn)題還包括不能影響現(xiàn)有處理規(guī)模,盡量少停水乃至不停水,這同樣影響工藝選擇。
我們的優(yōu)勢(shì)就是污水廠生物處理工藝是一個(gè)多模式AAO工藝,多點(diǎn)進(jìn)水,多點(diǎn)回流,還有缺氧回流,是一個(gè)較好的生物脫氮除磷工藝,而且運(yùn)行比較靈活。
另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是李村河污水處理廠運(yùn)行管理隊(duì)伍經(jīng)驗(yàn)豐富,管理水平高。
因此升級(jí)改造的時(shí)候,借鑒蘆村污水廠總工藝采用MBBR工藝,主要考慮保證低水溫情況下的總氮指標(biāo),通過(guò)增大缺氧池的容積,將好氧池部分容積改為缺氧池,好氧池不足部分通過(guò)MBBR去解決。在一期填料區(qū)是12500m 3,投加填料5000 m 3,好氧段池容39234 m 3,缺氧段池容31326m 3,二期基本相同,生物池填料區(qū)都采用加推流器的跑道型MBBR區(qū)。下圖就是生物池改造設(shè)計(jì)。
同時(shí)為了穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A,針對(duì)碳源不足設(shè)置了甲醇外碳源投加系統(tǒng),深度處理采用混凝沉淀和濾布濾池工藝,濾布濾池采用鉆石型濾布濾池,保證SS的達(dá)標(biāo)。這是整個(gè)17萬(wàn)噸一級(jí)A升級(jí)改造完成之后的實(shí)景圖片,包括機(jī)械混合絮凝沉淀池,改造之后生物池MBBR區(qū)以及鉆石型濾布濾池。
總的來(lái)說(shuō)改造之后除了總氮之外,都能穩(wěn)定達(dá)標(biāo),而且是在進(jìn)水濃度非常高的情況下,下圖是進(jìn)水情況,可以看出,在90%保證率情況下,BOD為495.21mg/L,COD為973.2 mg/L,SS為983.42 mg/L,氨氮54.90 mg/L,總磷17.77 mg/L,總氮90%在75到80之間,是一般的污水處理廠的兩倍以上。
升級(jí)之后的運(yùn)行結(jié)果來(lái)講, BOD,COD,SS,氨氮,總磷都是優(yōu)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)?偟诓煌都犹荚吹那闆r下,超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重。
2011年進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)表
2012年進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)表
那么在2014年開(kāi)始做擴(kuò)建工程時(shí),為什么我們還是選擇MBBR工藝呢?首先在擴(kuò)建的時(shí)候,還是需要在原廠內(nèi)擴(kuò)建。本來(lái)李村河污水廠規(guī)劃時(shí)就是一個(gè)17萬(wàn)噸二級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn)的污水廠,我們經(jīng)過(guò)一期建設(shè),二期建設(shè),和一級(jí)A建設(shè)之后,已經(jīng)是見(jiàn)縫插針,這個(gè)場(chǎng)地內(nèi)基本上沒(méi)有空地,用地情況是最頭疼的問(wèn)題。第二個(gè)是我們的進(jìn)水水質(zhì)還是一直持續(xù)比較惡劣。
第三個(gè)升級(jí)改造都會(huì)帶來(lái)用電和其他一些設(shè)施影響,先天制約條件比較大,因此我們必須要選擇一個(gè)高效能集約化工藝。同時(shí)總結(jié)一級(jí)A升級(jí)改造的經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題,難點(diǎn)還是我們的進(jìn)水還是碳源不足,不投加大量碳源的情況下總氮難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo),同時(shí)還存在難降解有機(jī)氮問(wèn)題。
在工藝選擇中,針對(duì)李村河用地限制的實(shí)際問(wèn)題,對(duì)集約化的工藝AAO+MBBR和AAO+MBR方案進(jìn)行比選。方案一,新建兩組4萬(wàn)噸的MBBR處理設(shè)施,這需要拆掉二期的4座二沉池騰出空間,同時(shí)拆除一期4座二沉池,新建一期二期共用的4座二沉池,總體來(lái)說(shuō)此方案土建工程量較大,會(huì)影響污水廠擴(kuò)建期間的處理能力。
方案二還是MBBR方案,新建8萬(wàn)噸預(yù)處理、深度處理還有污泥處理構(gòu)筑物。生物處理部分僅新建4.5萬(wàn)噸規(guī)模,其余3.5萬(wàn)噸規(guī)模,一期增加1.5萬(wàn)噸的處理能力,二期增加2萬(wàn)噸處理能力,都通過(guò)MBBR解決,一期二期各增加5200方的填料和5700方填料,三期4.5萬(wàn)噸核算大概3850萬(wàn)的填料。
從這兩個(gè)方案比較MBR投資比較大,土建量比較大,對(duì)污水處理廠的現(xiàn)有運(yùn)行也會(huì)造成一定影響。另外我們的污水廠進(jìn)水的污水濃度比較高,采用膜工藝成本也是比較高。所以最后我們還是確定了繼續(xù)延用MBBR工藝。這是升級(jí)改造過(guò)程當(dāng)中和原址擴(kuò)建工程MBBR選擇的歷程。
在擴(kuò)建工程進(jìn)行一個(gè)中試實(shí)驗(yàn)。為驗(yàn)證技術(shù)方案的可行性及科學(xué)性,以模擬改造后一期生化池為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,中試工藝流程與李村河污水處理廠升級(jí)改造工程采用的工藝流程一致,保持原有AAO+MBBR工藝不變,為了強(qiáng)化對(duì)TN的去除,增加后置反硝化A/O,在缺氧池和好氧池分別投加懸浮填料,中試工藝流程如下圖所示。
中試實(shí)驗(yàn)裝置按照池容等比例原則,將擬改造后的李村河污水處理廠有效池容按照相同比例縮小到中試裝置上,中試裝置的處理水量與填料投加量也按照相同比例縮小。進(jìn)水與現(xiàn)有生化池進(jìn)水相同。中試分四個(gè)階段進(jìn)行,歷程124天,實(shí)驗(yàn)階段劃分以及各階段控制參數(shù)如下表所示。
中試系統(tǒng)的COD、氨氮、TN、TP處理效果分述如下。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間,COD均值為26.00mg/L,去除率平均為93.52%,穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A。由于系統(tǒng)的懸浮填料取自水廠生化池填料,已掛膜成熟,系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后,氨氮處理效果穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),且出水平均值僅為1.26mg/L,平均去除率為96.67%。
由于進(jìn)水碳源不足,TN在不投加碳源時(shí)難以達(dá)標(biāo),第24-55d投加碳源,投加量為1.35kg/d乙酸鈉(相當(dāng)于BOD為60mg/L),期間TN始終穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且均值僅為6.20mg/L,去除率平均為89.67%,水廠同期出水TN均值為16.95mg/L。第53-81d投加碳源量為0.67kg/d乙酸鈉(相當(dāng)于BOD為30mg/L),期間TN亦始終穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且均值僅為11.66mg/L,水廠同期均值為17.46mg/L。
中試系統(tǒng)的進(jìn)水負(fù)荷是污水廠的1.2倍,但出水指標(biāo)均優(yōu)于原廠運(yùn)行,在沒(méi)有增加池容、僅改變了功能分區(qū)和增加填料的情況下,氨氮、COD、TN遠(yuǎn)優(yōu)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明了升級(jí)改造方案有效、可靠。自115d-124d,進(jìn)水增至原來(lái)的1.3倍,但處理效果基本未受影響。同時(shí)可以看出,進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)極大,且濃度較高,而出水則基本穩(wěn)定,并未受水質(zhì)沖擊影響,可見(jiàn)五段式的泥膜復(fù)合工藝對(duì)水質(zhì)沖擊具有較強(qiáng)的抵抗力。中試中也發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)象,比如DO,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,系統(tǒng)主好氧區(qū)DO逐步降低,II、III、IV分別為1.5-2.5、1.5-2.0、1.2-1.5mg/L,甚至比一般活性污泥系統(tǒng)DO水平還要低,與文獻(xiàn)報(bào)道MBBR的DO水平差距較大(一般>4mg/L),但處理效果并未受影響。分析原因,主要是隨著DO的逐步控制、降低,有利于微生物的定向培養(yǎng),篩選出嗜低氧環(huán)境的硝化菌群,實(shí)現(xiàn)低能耗下的高效處理。另外我們驗(yàn)證了后置缺氧MBBR區(qū)的脫氮效果缺氧區(qū)懸浮填料采用已掛摸的硝化填料啟動(dòng),至72d生物膜基本成熟,反硝化速率可達(dá)0.1076gN/(m 3·min),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中僅靠?jī)?nèi)源反硝化即可消減約5mg/L的TN。
運(yùn)用中試結(jié)果到我們擴(kuò)建工程中,結(jié)合污水廠以前運(yùn)用MBBR的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了新建4.5萬(wàn)噸的生物池。
相比提標(biāo)改造的工藝,主要做了兩項(xiàng)改動(dòng),一是將以前的跑道型MBBR區(qū)改成了微動(dòng)力循環(huán)型,二是設(shè)置了后置缺氧MBBR。但是最后實(shí)際運(yùn)行中,后置缺氧MBBR的填料掛膜較慢,還出現(xiàn)了一次攔截篩網(wǎng)堵塞,發(fā)生填料溢流情況,最后這個(gè)后置缺氧區(qū)取消了填料。另外值得一提的是內(nèi)碳源開(kāi)發(fā),我們做了兩個(gè)普通的濃縮池,初沉污泥進(jìn)入其中一個(gè)濃縮池,大概停留時(shí)間八小時(shí),上清液的指標(biāo)大概COD2萬(wàn)左右,氨氮100左右。上清液回流到新建4.5萬(wàn)噸生物池,能節(jié)省大量外加碳源實(shí)現(xiàn)一級(jí)A出水達(dá)標(biāo)。一二期的挖潛改造思路也基本相同。
擴(kuò)建后的2017年運(yùn)行效果見(jiàn)下圖,很多數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了類(lèi)Ⅳ類(lèi)指標(biāo)。
最后總結(jié)一下MBBR工藝,什么情況下適用MBBR,MBBR怎么計(jì)算,還有MBBR的具體設(shè)計(jì)。首先適用性問(wèn)題,對(duì)于新建工程,能夠節(jié)約占地,實(shí)現(xiàn)工藝目的。對(duì)于改造工程,能夠?qū)崿F(xiàn)原址擴(kuò)容,改造土建工程量小,并且新建和提標(biāo)時(shí),通過(guò)合理應(yīng)用MBBR工藝,都能實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo),結(jié)合深度處理,能夠?qū)崿F(xiàn)類(lèi)IV類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。其次,計(jì)算問(wèn)題,包括估算的MLSS折合量和通過(guò)填料表面積及氨氮負(fù)荷,都能夠指導(dǎo)不同階段的工藝計(jì)算。最后,在具體設(shè)計(jì)中,原先我們使用的是跑道型MBBR區(qū),結(jié)果發(fā)現(xiàn)跑道型中填料對(duì)混凝土的沖刷非常嚴(yán)重,另外存在一個(gè)在出水篩網(wǎng)處的堆積,現(xiàn)在更多使用微動(dòng)力循環(huán)型。微動(dòng)力循環(huán)型也需要考慮一些因素,比如沿線配水均勻性問(wèn)題,區(qū)域長(zhǎng)度,還有由于穿孔管設(shè)置對(duì)能耗的一定影響。其它需要注意的就是出水篩網(wǎng)和篩桶的設(shè)置。由于時(shí)間關(guān)系,希望能和大家會(huì)后交流。
總而言之,李村河污水處理廠的提標(biāo)和擴(kuò)建時(shí)限制因素較多,工藝選擇受用地條件、實(shí)施條件、污水廠運(yùn)行的影響,但最終實(shí)施后,在進(jìn)水濃度較高的情況下,各項(xiàng)的出水水質(zhì)都優(yōu)于一級(jí)A并且大部分達(dá)到類(lèi)Ⅳ類(lèi),分析來(lái)講這也不是偶然,除了設(shè)計(jì)院、填料供應(yīng)商的努力之外,更多的應(yīng)歸功于高素質(zhì)的運(yùn)行團(tuán)隊(duì),就如我院鄭一寧總工生前所說(shuō)的“三分靠設(shè)計(jì),七分靠運(yùn)行”,因此借此機(jī)會(huì)感謝青島水務(wù)環(huán)境公司,他們的運(yùn)行人員非常優(yōu)秀,特別鉆研,將我們的設(shè)計(jì)發(fā)揮出了最大能力。
我的匯報(bào)就到這里,謝謝大家。
MBBR在準(zhǔn)IV類(lèi)提標(biāo)改造過(guò)程中的應(yīng)用以及工程研究進(jìn)展
來(lái)源 :吳迪中國(guó)給水排水
青島思普潤(rùn)水處理股份有限公司 吳迪 副總經(jīng)理 在中國(guó)給水排水2018年中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造高級(jí)研討會(huì)(第二屆) 的報(bào)告內(nèi)容整理。
吳迪:任何一個(gè)技術(shù)都是經(jīng)過(guò)原始的創(chuàng)造期,以及在工程實(shí)踐中的二次開(kāi)發(fā)過(guò)程,今天介紹的主題,即MBBR在準(zhǔn)IV類(lèi)提標(biāo)改造過(guò)程中的應(yīng)用以及工程研究進(jìn)展,主要分為5個(gè)部分。
首先向大家介紹MBBR工藝,MBBR即移動(dòng)床生物膜工藝,通過(guò)向反應(yīng)器內(nèi)投加懸浮載體填料來(lái)強(qiáng)化處理效果。根據(jù)微生物的存在方式,主要分為泥膜工藝和純膜工藝。早起在歐洲主要為新建工程所以采用純膜工藝,不富集活性污泥,而在國(guó)內(nèi)以及北美推廣主要為升級(jí)改造,主要為活性污泥復(fù)合的形式,做成泥膜復(fù)合工藝,當(dāng)然也有一些商業(yè)名稱,如IFAS、Hybird、Hybas。根據(jù)提供的動(dòng)力來(lái)源分為在好氧段投加,通過(guò)曝氣作為動(dòng)力來(lái)源,以及在缺氧區(qū)投加依靠攪拌作為動(dòng)力來(lái)源兩種方式。
多數(shù)人對(duì)于MBBR的直觀理解就是投點(diǎn)塑料增加點(diǎn)生物量,但是隨著我們十多年來(lái)的研究,MBBR填料我們認(rèn)為是工藝品,能夠高效富集菌群,是包括填料、配套設(shè)備、概念設(shè)計(jì)的工藝包,具有強(qiáng)化脫氮除磷的技術(shù)集合。
隨著技術(shù)的進(jìn)展,早期主要克服水力學(xué)上的問(wèn)題,防止篩網(wǎng)堵塞,選擇合適的填料外觀,保證填料的流化,這個(gè)階段的成功標(biāo)準(zhǔn)即不出現(xiàn)失敗案例;到了第二個(gè)階段,在填料掛膜上,如何讓填料更好的掛膜,如何在各類(lèi)池型能夠把MBBR鑲嵌,如何合理的設(shè)計(jì)選擇最優(yōu)的填料量,這個(gè)階段的主要目的是保障工藝的穩(wěn)定達(dá)標(biāo);到第三個(gè)階段就是在節(jié)能優(yōu)化和高效低耗的問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。思普潤(rùn)06年成立,利用2年解決了水力學(xué)的問(wèn)題,從08年開(kāi)始利用了6年時(shí)間解決了在各類(lèi)一級(jí)A提標(biāo)過(guò)程中,結(jié)合各種池型、水質(zhì)等,解決了如何能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。從14年到現(xiàn)在著眼于工藝的優(yōu)化運(yùn)行和節(jié)能降耗。今天的介紹主要順著這樣的脈絡(luò),把我們一級(jí)A,地表IV類(lèi)水改造的過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)與大家分享,首先就是一級(jí)A提標(biāo)上。
我們當(dāng)時(shí)克服的是工程化的突破問(wèn)題,防止出現(xiàn)失敗案例,如何解決填料攔截篩網(wǎng)的問(wèn)題。非常感謝無(wú)錫蘆村,這是我們第一個(gè)工程案例,也是國(guó)內(nèi)首座將MBBR工藝應(yīng)用于大型污水處理廠的案例,我們?cè)谶@個(gè)案例中解決的就是水力學(xué)方面的問(wèn)題,讓我們認(rèn)識(shí)到載體、攔截和流化三者之間的關(guān)系,載體的尺寸和材質(zhì)決定了攔截形式,流化又為防堵提供了動(dòng)力來(lái)源,載體的比重和流化的設(shè)計(jì)是相互影響的。
并且在無(wú)錫蘆村的改造過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)懸浮載體能夠增加污泥量,來(lái)強(qiáng)化硝化效果,這樣的話可縮小好氧池的池容,擴(kuò)大了缺氧區(qū)。這樣在設(shè)計(jì)上突破了池容比例的限制,進(jìn)而強(qiáng)化TN。所以在無(wú)錫蘆村的案例上我們形成了技術(shù)路線1,新增部分好氧池為缺氧區(qū),好氧硝化不足的問(wèn)題通過(guò)投加懸浮填料予以補(bǔ)足。
比如烏拉特中旗的案例,6℃低溫下采用MBBR工藝改造后能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。主要在于懸浮載體的污泥齡特別長(zhǎng)以及微生物分層分布的保護(hù)效果,此外在改造過(guò)程中我們把氧化溝的表面曝氣改為了底部曝氣,也有利于溫度的控制。類(lèi)似,像高鹽、貧營(yíng)養(yǎng)的水質(zhì)都是活性污泥法所不擅長(zhǎng)的,而MBBR則可以很好的應(yīng)對(duì)。
說(shuō)完強(qiáng)化硝化,再舉一個(gè)MBBR強(qiáng)化穩(wěn)定性的例子。我們?cè)陂L(zhǎng)三角有個(gè)污水廠,有四組池子,是先后建設(shè)的,不同的停留時(shí)間要達(dá)到一級(jí)A所需要的填料量也是不同的,并且整個(gè)改造也是有先有后,填料的成熟度也不同,當(dāng)水廠遇到很強(qiáng)的沖擊后,很明顯的能感受到懸浮載體投加量比較多,投加時(shí)間比較長(zhǎng)的,其處理效果也比較穩(wěn)定,耐沖擊性能強(qiáng)。分析原因,MBBR是一種菌種固定化技術(shù),水廠受沖擊最主要的就是活性污泥,其硝化細(xì)菌在沖擊的過(guò)程中逐步流失,而MBBR很好的將硝化菌群固定,能夠保證較好的抗沖擊性能。
MBBR強(qiáng)化反硝化方面,在焦作進(jìn)行了工程化的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。焦作萬(wàn)方一共5萬(wàn)噸/d,兩期建設(shè)分別采用了兩條技術(shù)路線,其中一期我們采用的是技術(shù)路線1,即擴(kuò)大缺氧池池容,好氧區(qū)投加填料;二期我們采用好氧和缺氧區(qū)同時(shí)投加填料,進(jìn)行效果的比對(duì)。兩個(gè)路線的處理效果是相當(dāng)?shù),都能達(dá)到目的,但是很多污水廠的具體情況不同,要想能夠選擇合理的方式,還是需要進(jìn)行比較,碳源是否充足,原來(lái)的曝氣設(shè)施,進(jìn)水總氮情況等,在投資和運(yùn)行費(fèi)用之間選擇平衡點(diǎn)。
我們?cè)诟脑熘羞發(fā)現(xiàn)MBBR可持續(xù)升級(jí),在李村河污水廠2010年進(jìn)行過(guò)一次改造,是將主要的排放指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A,進(jìn)一步的,李村河進(jìn)行擴(kuò)容,我們又在原池進(jìn)行了一次改造,延續(xù)了MBBR的技術(shù)路線,增加了MBBR池的池容,在原池內(nèi)增設(shè)了后缺氧和后好氧區(qū),形成了五段式的工藝,改造都是在原池內(nèi)完成的。MBBR這種可持續(xù)升級(jí)能力還是在于不同的懸浮載體的去除能力是不一樣的。以800m2/m3的填料為例,最大填充率67%時(shí),其處理負(fù)荷是傳統(tǒng)活性污泥法的2.65倍。這就讓MBBR不論是在新建還是在改造項(xiàng)目中都有很大延展性,可以做到持續(xù)的升級(jí)。包括剛才前面有問(wèn)的,如果水質(zhì)變化怎么辦,如果采用MBBR工藝的話我們可以通過(guò)填料的補(bǔ)投來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在我們MBBR工藝的改造過(guò)程中,我們逐步形成了一個(gè)共識(shí),MBBR的處理效果是和比表面積息息相關(guān)的,這個(gè)理念也是得當(dāng)了國(guó)內(nèi)行業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)同,新修訂的室外排水規(guī)范,也是把表面負(fù)荷作為了設(shè)計(jì)參數(shù)。從表面負(fù)荷的概念我們還要引起三方面的警惕:第一就是懸浮載體是不是應(yīng)該強(qiáng)調(diào)生物量更多,這個(gè)概念顯然是荒謬的,因?yàn)槲覀冴P(guān)注的是它的比表面積而不是生物量,并且懸浮載體主要是富集自養(yǎng)菌硝化細(xì)菌,其比生長(zhǎng)速率低,自然也不會(huì)有很大的生物量;第二就是填料改性,其實(shí)這個(gè)理念也是為了富集更大的生物量,實(shí)際上在表面負(fù)荷的設(shè)計(jì)理念下,這些都不是科學(xué)的;第三個(gè)就是參數(shù)作假,以比較低的有效比表面積來(lái)冒充高的。我們?cè)?014年的時(shí)候出臺(tái)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),來(lái)規(guī)范市場(chǎng)行為,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里面也針對(duì)MBBR的參數(shù)做出來(lái)明確的界定,防止造假,里面有各類(lèi)不同類(lèi)型的填料的有效比表面積。并且我們?cè)诠こ虘?yīng)用中發(fā)現(xiàn),采用純的高密度聚乙烯材料,其壽命更長(zhǎng)久。
對(duì)于一級(jí)A的改造,在2015年思普潤(rùn)就已經(jīng)積累了80項(xiàng)工程案例,500萬(wàn)噸水質(zhì)。涵蓋了各類(lèi)池型的改造,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。回顧一級(jí)A的改造,實(shí)際上是從我們先開(kāi)始工藝實(shí)施,建立設(shè)計(jì)體系,然后再更深入的理解工藝,知道了MBBR的技術(shù)核心在于懸浮載體比重和材質(zhì)、懸浮載體設(shè)計(jì)參數(shù)、懸浮載體的攔截和懸浮載體的流化。并且確定了思普潤(rùn)MBBR工藝包。
從一級(jí)A到準(zhǔn)IV類(lèi)我們有新的思考,COD完全是由水質(zhì)來(lái)決定的,水質(zhì)好自然30是沒(méi)有問(wèn)題的;氨氮很多南方的水廠已經(jīng)能夠達(dá)到準(zhǔn)IV類(lèi),但是不穩(wěn)定,很難完全穩(wěn)定的達(dá)到準(zhǔn)IV類(lèi)水;TN概況起來(lái)最簡(jiǎn)單的就是碳源的問(wèn)題,而我們的目標(biāo)是如何能少投碳源;TP這么低的排放標(biāo)準(zhǔn)需要我們倒逼生化段,充分發(fā)揮生物除磷的作用;而SS很多準(zhǔn)IV類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)選擇性的忽略掉,沒(méi)有要求SS,這也是非常合理的,并且他對(duì)于自然水體的危害不大。所以從標(biāo)準(zhǔn)的變化倒逼了技術(shù)的強(qiáng)化和優(yōu)化生物脫氮除磷。對(duì)于一級(jí)A,許多構(gòu)筑物包括深度處理的建設(shè)是一種粗放型的升級(jí)改造模式,而在準(zhǔn)IV類(lèi),整個(gè)的工藝流程已經(jīng)布滿,所以倒逼我們把所以的工藝深度挖潛,尤其是生化工藝,要走集約型的工藝路線。我們對(duì)改造過(guò)的案例進(jìn)行了進(jìn)一步的分析和追蹤。
剛開(kāi)始改造是幫助業(yè)主完成他們的任務(wù),而在改造以后是業(yè)主幫助我們共同促進(jìn)工藝的提高。比如說(shuō)在李村河,我們?cè)瓉?lái)的工藝都是增加前缺氧,而在李村河原池的基礎(chǔ)上形成了后缺氧,形成了五段Bardenpho工藝,該工藝突破了回流比對(duì)總氮的去除限制強(qiáng)化處理效果。這就是我們升級(jí)改造的第三條技術(shù)路線,采用五段Bardenpho工藝。
并且我們?cè)诶畲搴右舶l(fā)現(xiàn)了很明顯的SND過(guò)程,通過(guò)沿程斷面的分析,好氧段有明顯的總氮去除,助力了總氮的保障。從微觀上,我們通過(guò)高通量分析進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)填料上反硝化細(xì)菌的占比約20%,這也為宏觀上出現(xiàn)了SND過(guò)程提供了證據(jù)。再進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),對(duì)于硝化細(xì)菌,填料和污泥的作用也是不一樣的;钚晕勰嘀兴械倪@一類(lèi)硝化細(xì)菌在投加填料的過(guò)程中其占比是逐漸減少的。而我們通常所說(shuō)的這一類(lèi)硝化細(xì)菌NOB的占比是逐漸增大的。并且我們的工程實(shí)踐表明,這類(lèi)NOB是一種全程硝化細(xì)菌,單一細(xì)胞能夠?qū)崿F(xiàn)。這就是MBBR對(duì)于硝化細(xì)菌改善的一個(gè)微觀證據(jù)。除了在李村河,我們?cè)谏虾7钯t也進(jìn)行了進(jìn)一步的測(cè)定,對(duì)國(guó)內(nèi)眾多的我們做過(guò)的污水廠都進(jìn)行了跟蹤,填料上硝化細(xì)菌的占比大概在8~15%,最高可達(dá)32%,大部分反硝化均占比在10~15%,最高能到54%。雖然水質(zhì)有差別,但填料上微生物的相似度很高,所以我們得出一個(gè)結(jié)論,對(duì)于填料有獨(dú)立于水質(zhì)的微生物進(jìn)化系統(tǒng),增加了系統(tǒng)的多樣性和抗沖擊能力。并且SND過(guò)程也是普遍存在的,比如在寧波新周,改造前后,三段工藝改為五段工藝,前缺氧的處理能力沒(méi)有大的變化,而好氧和后缺氧有明顯的總氮去除。雖然只有3~6mg/L的TN,但是可以看到新周污水廠在夏季完全不用投碳源,冬季要想穩(wěn)定達(dá)標(biāo),只需要投加少量碳源即可,節(jié)約了大量的總氮投加費(fèi)用。我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,Bardenpho和MBBR工藝的結(jié)合絕不是1+1=2,而是實(shí)現(xiàn)工藝的融合。在團(tuán)島污水廠,也發(fā)現(xiàn)了明顯的SND過(guò)程,并且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),團(tuán)島的生物除磷效果非常好,生化段出水TP能達(dá)到1mg/L以下。
那么我們知道脫氮除磷的矛盾在于泥齡,除磷需要短泥齡,而脫氮除磷需要長(zhǎng)泥齡,傳統(tǒng)的活性污泥法為單一泥齡系統(tǒng),無(wú)法同時(shí)兼顧脫氮除磷。加入MBBR后,就形成了懸浮態(tài)和附著態(tài)兩種泥齡,這樣的話就可以控制懸浮態(tài)為短泥齡,附著態(tài)為長(zhǎng)泥齡。實(shí)現(xiàn)脫氮除磷在反應(yīng)器內(nèi)的分離,從而實(shí)現(xiàn)較好的脫氮除磷效果。
整體而言,剛才我說(shuō)MBBR可以同步脫氮除磷,強(qiáng)化硝化反硝化大家可能還有疑問(wèn)。實(shí)際上,MBBR對(duì)于硝化或者反硝化是通過(guò)直接富集菌種,對(duì)于反硝化的強(qiáng)化要不直接投加在缺氧段,要么通過(guò)池容的分配來(lái)擴(kuò)大缺氧區(qū),再一個(gè)就是SND,助力TN的去除效果的提升。對(duì)于除磷,一方面是可以縮短泥齡,再一個(gè)反硝化的徹底也為除磷提供了良好的條件。
從掛膜的角度,我們發(fā)現(xiàn)掛膜的關(guān)鍵因素就是胞外聚合物EPS的分泌,而流化對(duì)于EPS的分泌具有重要的作用。所以我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,懸浮載體要想很好的掛膜,流化的控制室非常重要的。水力剪切對(duì)于MBBR工藝非常重要,我們?cè)?jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行100%的填充,填料一年內(nèi)沒(méi)有掛膜,降低填充率提供流化后,所呈現(xiàn)出的掛膜效果就非常好。所以水力剪切對(duì)掛膜至關(guān)重要。
經(jīng)過(guò)我們?cè)谝患?jí)A的眾多實(shí)踐,我們形成了5條升級(jí)改造的技術(shù)路線,也基本上是MBBR改造大家都認(rèn)可的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。從一級(jí)A到準(zhǔn)IV類(lèi),我們可以明顯的看到,我們一級(jí)A的時(shí)候是靠工程來(lái)驅(qū)動(dòng)的,而到準(zhǔn)IV類(lèi)則是從我們技術(shù)研發(fā)來(lái)驅(qū)動(dòng),通過(guò)我們對(duì)一級(jí)A案例的不斷回訪和優(yōu)化,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)歸納設(shè)計(jì),與業(yè)主共同進(jìn)行MBBR工藝的二次開(kāi)發(fā)。
準(zhǔn)IV類(lèi)主要提幾個(gè)業(yè)績(jī),李村河污水廠。雖然是按照一級(jí)A進(jìn)行設(shè)計(jì),但是已經(jīng)考慮到了后續(xù)的提標(biāo)。我們進(jìn)行了池容的開(kāi)發(fā),從原來(lái)的好氧池需要推流器的循環(huán)流動(dòng)池型到微動(dòng)力混合池型,可以節(jié)約將近10%的能耗。微動(dòng)力混合池型作為我們的技術(shù)升級(jí)目前也已經(jīng)用于一百多萬(wàn)噸水的處理過(guò)程,該池型流化狀態(tài)非常好,沒(méi)有填料堆積的情況發(fā)生。寧波新周是我們準(zhǔn)IV類(lèi)水的業(yè)績(jī)。新周污水廠是半地下的污水廠,主要難點(diǎn)就是TN要降低至10mg/L,我們延續(xù)了李村河的技術(shù)路線,將氮磷指標(biāo)都?jí)旱缴,深度處理保障相?yīng)指標(biāo)的去除。在正常不加碳源的時(shí)候,整個(gè)夏季的時(shí)候TN是能夠完全達(dá)到10mg/L的,而冬季會(huì)略微超了一點(diǎn),通過(guò)投加碳源后可以達(dá)標(biāo)。這個(gè)是對(duì)比連續(xù)兩年的改造效果。我們的準(zhǔn)IV類(lèi)業(yè)績(jī)包括新周、三門(mén)、天津和深圳,F(xiàn)在已經(jīng)做了將近10例,積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。我們?cè)诿鎸?duì)準(zhǔn)IV類(lèi)的時(shí)候,通過(guò)微動(dòng)力混合池型,SND的加載以及Bardenpho和MBBR的整合形成了我們MBBR+的技術(shù),共同助力準(zhǔn)IV類(lèi)水的提標(biāo)。
并且許多污水廠水質(zhì)水量有變化需要擴(kuò)容,我們?cè)谀嗖紴澄鬯畯S進(jìn)行了一個(gè)全流程的改造,整體擴(kuò)容20%。采用MBBR擴(kuò)容生化段并不是難點(diǎn),主要難點(diǎn)在于深度處理水力負(fù)荷上。通過(guò)合理布置,目前出水也是達(dá)到了準(zhǔn)IV類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)。采用的技術(shù)就是MBBR+強(qiáng)化沉淀+超效分離,專門(mén)用于污水廠的提量。對(duì)于已經(jīng)做完一級(jí)A但是還沒(méi)有完全達(dá)到的或者是對(duì)準(zhǔn)IV類(lèi)水有更高要求的,來(lái)實(shí)現(xiàn)全流程的提標(biāo)和改造。
未來(lái)我們倡導(dǎo)污水廠的節(jié)能降耗,那么厭氧氨氧化工藝無(wú)疑是非常好的選擇。我們已經(jīng)在團(tuán)島展開(kāi)了厭氧氨氧化的中試。我們分析,團(tuán)島的消化液占全廠負(fù)荷的10%,C/N比為0.5,而主流投加碳源量在3~4t,通過(guò)核算,碳源的投加幾乎全部用于去除消化液總的氮,如果我們采用厭氧氨氧化技術(shù)去除掉消化液中的氮,水線不僅可以降10%,而且可以節(jié)約全部水線的碳源投加。所以厭氧氨氧化工藝顯然是非常有前景的。目前我們也正在籌劃工程的落地。
最后為大家介紹一下思普潤(rùn)公司,思普潤(rùn)成立于2006年,12年來(lái)專注于MBBR的工藝研發(fā)和工程推廣,目前公司已經(jīng)做了一百多個(gè)項(xiàng)目,從一級(jí)A到準(zhǔn)IV類(lèi)水,思普潤(rùn)也是隨著中國(guó)的排水逐漸發(fā)展起來(lái)的,思普潤(rùn)是MBBR工藝的推廣和守護(hù)者。
思普潤(rùn)推動(dòng)了國(guó)內(nèi)MBBR的發(fā)展,MBBR也成就了思普潤(rùn)在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍地位。并且我們這么多年的經(jīng)驗(yàn)做了一個(gè)簡(jiǎn)單的論述集,如果大家有需要的話可以關(guān)注公眾號(hào),回復(fù)姓名電話和地址,我們可以為大家郵寄。這本集合就是把我們?cè)谝患?jí)A和準(zhǔn)IV類(lèi)所有的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)都寫(xiě)了進(jìn)去,可以供大家做技術(shù)決策和參考。非常感謝今天的聆聽(tīng),我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)為整個(gè)MBBR的推廣做貢獻(xiàn),思普潤(rùn)歡迎四方賓朋到青島作客,我們進(jìn)一步做探討,謝謝大家。
全國(guó)31省市4500家污水處理廠名單(下載全名單請(qǐng)點(diǎn)擊底部 “閱讀原文”)