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污水厂一级A稳定达标的工艺分析与建议
2017-11-30 11:57:03  作者:  来源:给水排水  
  •   污水二级强化处理是一级A稳定达标的关键工艺单元,其选取既要考虑二级处理出水中的主要水质指标(TN、NH3-N、COD、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,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。
    关键字: 水处理

  在GB 18918-2002的制订过程中,设立“一级标准A标准”的初衷是,在国家相关再生水水质标准未出台之前,作为再生水水质的过渡性标准与参考基准。某种意义上说,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。因此,可以认为,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与集成。污水二级强化处理是一级A稳定达标的关键工艺单元,其选取既要考虑二级处理出水中的主要水质指标(TN、NH3-N、COD、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,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。

  1、一级A稳定达标的主要工艺单元考虑

  从技术可行性和经济合理性角度考虑,有机物(COD、BOD5)和氮、磷的达标去除应尽量在污水二级生物处理工艺单元中完成,特别是TN和NH3-N的去除。二级(强化)处理应确保有机物、悬浮固体和氮磷营养物有足够高的去除率,一般采用生物除磷和生物硝化/反硝化方法,必要时增加化学协同除磷。特殊(微量)污染物和有毒有害物质应尽量在工业企业源头加以控制,必要时在深度处理工艺流程中设置针对特定水质指标的处理单元。表1汇总了城镇污水处理厂一级A稳定达标处理中可供选择采用的代表性工艺操作单元。

  二级(强化)处理之后的深度处理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,也是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。

  2、一级A稳定达标的工艺单元选择

  针对太湖流域城镇污水处理厂的除磷脱氮改造需求,结合代表性城镇污水的水质特点和水质处理要求,以表1所列出的工艺单元为基础,按图1所示的工艺选择过程组合出适合该区域城镇污水处理厂出水一级A稳定达标的基本工艺流程及变化方式。

  在城镇污水一级A稳定达标处理工艺流程中,粗格栅、细格栅、提升泵站和沉砂池是必备的前处理工艺单元,二级生物处理采用膜生物反应器(MBR)时,还需要在前端设置超细格栅(1mm间距)。除非进水悬浮物浓度很低或进水SS/BOD5比值较低,否则,常规初沉池或高负荷沉淀池应该成为必选工艺单元,以尽量去除进水中的无机悬浮固体。后续生物处理单元存在碳源不足时,可考虑初沉污泥的产酸发酵以补充优质碳源,或者部分时段超越初沉池直接进入生物处理池。

  二级生物处理工艺的选择是一级A稳定达标的最重要环节,特别是TN和NH3-N的稳定达标去除,对于氮磷去除,建议采用回流污泥反硝化生物除磷脱氮(改良A2/O)及其变型工艺作为基本工艺流程,目前已经得到较为广泛的工程应用。可采取的主要工艺控制及改进措施为:

  (1)污水生物处理系统采用15d以上的设计泥龄,考虑进水水质水量的变动和运行操作的调节能力限制,实际运行过程中应尽量控制在12~20d的范围内,以保障冬季低水温(例如10℃)条件下生物处理池有足够数量的硝化菌与硝化能力。

  (2)可采用环形沟道生物反应池(氧化沟)池型构造,较高倍率的循环流量形成快速混合作用,加上多个沟道的串联,可以明显减小进水水质水量的时变化峰值系数(由3~10倍降低到1.5倍左右),相应降低出水NH3-N浓度的波动,有效发挥硝化菌的作用,有利于NH3-N稳定达标。

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