城镇污水准Ⅲ和准Ⅳ达标排放技术 调研报告(五)

作者: laokou 分类: 水处理 发布时间: 2021-02-23 14:12

4#-TJ/ IV:张贵庄污水处理厂(待提标改造)

(1)项目概述

天津市张贵庄污水处理厂处理规模为20万m3/d,始建于2010年,2012年4月正式投入使用,该厂自建成至今稳定运行,出水标准为一级A 标准。2015 年10 月1 日天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》( DB12/599-2015) 正式开始实施。根据该标准,张贵庄污水处理厂2018年1月1日起需按照A类出水标准运行,因此必须对污水厂进行工艺改进。改造工程采用降低深度处理负荷+新增臭氧催化氧化工艺。工程总投资约2.4亿元,改造工程单位投资约1 200元/m3,经营成本增加约0.48元/m3

表3.30 沙河再生水厂改造进出水水质

项目 CODCr BOD5 SS NH3-N TN TP
设计进水(mg/L) 500 300 400 55 70 8
设计出水(mg/L) 30 6 5 1.5(3) 10 0.3

备注:括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

(2)工艺流程

图3.29 张贵庄污水厂提标改造工艺流程示意图

(3)主要工艺参数

1)深度处理设施

新建深度处理设施工艺尺寸约68×67m,分为2个系列,每个系列含1座提升泵房、1 座混合池、2 座絮凝池、2 座高效沉淀池和1座反硝化深床滤池。沉淀池上升流速为6. 9m/h,反硝化深床滤池单系列为5格,单格尺寸为28m×3.56m,滤床深度约1.8 m,峰值滤速为5.5m/h。气冲强度为92m3/(m2·h),水冲强度为14.7m3/(m2·h)。分流后原深度处理沉淀池上升流速下降到6.9m/h,反硝化滤池峰值滤速下降到4m/h。

2)臭氧催化氧化池

新建臭氧催化氧化池尺寸约48×41 m,分为2个系列,每个系列含3格串联的臭氧氧化池。设计停留时间为60min,设有催化剂及高效臭氧溶气装置。采用5台40kg/h臭氧发生器(4用1备),最大臭氧投加量为200kg/h,约24mg/L,预计可实现COD去除20mg/L。配套气源采用液态氧气,储存量为2台50m3液氧罐。

4#-TJ/ IV:武清开发区三期西区污水及再生水厂

(1)项目概述

武清开发区三期西区污水及再生水厂设计规模为4.5万m3/d。改造前生物处理采用AAO脱氮除磷工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。本期提标改造工程将出水水质提升至天津市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599-2015)中规定的A标准。通过对改造前出水水质,如表1所示,项目提标改造的重点和难点为进一步去除污水中的TN、TP,并保证COD的稳定达标。

表3.31 武清开发区三期西区污水及再生水厂改造进出水水质

项目 CODCr BOD5 SS NH3-N TN TP
设计进水(mg/L) 500 300 260 35 45 4
设计出水(mg/L) 30 6 5 1.5(3) 10 0.3

备注:括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

(2)工艺流程

通过综合考虑,利用改良Bardenpho工艺的原理,将原AAO生化池重新划分为AAO+AO五段工艺,合理分配厌氧、缺氧、好氧停留时间,并增加碳源投加点及同步化学除磷投加点。AAO+AO五段工艺中后置缺氧池的作用是将好氧段所产生的硝酸盐作为电子供体,利用内源有机碳或外加碳源产生额外的反硝化作用,强化总氮( TN) 的去除。最后的好氧段用以吹脱剩余的氮气,消耗剩余碳源,并增加污水中溶解氧浓度,尽量减少磷在二次沉淀池中的释放。此外,在污泥侧流段增加菌种选择器,并改变进水方式。菌种选择器可优化回流污泥中的菌种构成,抑制好氧菌生长,同时消耗回流液中的溶解氧,从而促进了厌氧池及缺氧池反应效率,提高脱氮除磷效果。

(3)运行效果

该提标改造工程于2016年底完成至今,污水厂主要出水TN≤10mg /L、TP≤0.3 mg/L、COD≤30mg/L,稳定达到天津地标A标准。改造后生物脱氮除磷效果得到明显提升,除磷药剂PAC加药量较改造前下降30mg/L,外加乙酸钠碳源下降为10mg/L左右。

 

5#-TJ/ IV:天津空港经济区水务有限公司

(1)项目概述

天津空港经济区水务有限公司污水厂位于天津空港经济区,设计处理能力为6万m3/d,实际处理水量为3.5-4.5万m3/d,主要负责区内生活污水及工业废水的处理,升级改造前该污水厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标准。提标改造后,执行天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB 12/599-2015)的排放标准。

(2)工艺流程

经过改造后,污水厂处理规模由原来的6万m3/d调整到5万m3/d。生物处理单元由原来的改良AAO改为分段进水多级AO模式。

(3)主要改造项目

1)生化池改造

该工艺采用系列短时缺氧、好氧重复操作,替代传统单级连续缺氧与好氧操作,并将预处理污水按一定比例加入各级缺氧段。在缺氧区,污水中的有机碳被用于反硝化,提高了对总氮的去除率,使污水得到净化。因此,该工艺可以最大程度利用污水碳源,C /N 较低的污水也能取得比较理想的脱氮除磷效果。

2)增加活性炭的投加

活性炭连续或间歇地按比例投入到一级AO池中。在生物池中吸附与生物降解同时进行,提高了对COD的去除率,含活性炭的泥水混合物在二沉池固液分离后再随污泥回流至生化系统。

3)增加生物菌剂投加

在进水泵房和一级AO池中定点投加高效生物菌制剂,作为生化系统有益的辅助手段,可有效提高现有生物种群的稳定性及其对COD、TN的去除率。原水提供大量优质碳源,增大进水C/N,提高对TN的去除率。

6#-TJ/ IV:天津宁河区城市污水处理厂一、二期工程

(1)项目概述

宁河区芦台镇目前已建成两座污水处理厂,分别为宁河区城市污水处理厂和宁河区桥北污水处理厂。宁河区城市污水处理厂一、二期工程规模各为3万m3/d,总规模为6万m3/d。其中一期工程于2009年投产,采用厌氧+百乐克工艺,二期工程于2015年投产,采用多模式AAO 工艺,出水标准为一级A 排放标准。本次工艺提标改造,其出水标准由国标一级A提升至天津市地标A标准。

表3.32 宁河区污水处理厂一、二期工程改造进出水水质

项目 CODCr BOD5 SS NH3-N TN TP
设计进水(mg/L) 500 250 250 35 50 4
设计出水(mg/L) 30 6 5 1.5(3) 10 0.3

备注:括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

(2)工艺流程

图3.32 宁河区污水处理厂一、二期工程工艺流程图

(3)主要工艺参数

1)生化池

表3.33 宁河区污水处理厂一、二期工程工艺参数对比

本次提标拆除一组百乐克生物池,释放出的用地用于建设一组多级AO生物池。从设计参数对比看,多级AO停留时间小于多模式AAO,设计容积约比多模式AAO小16%,多模式AAO运行电耗较高,主要差异在混合液回流泵。

2)反硝化深床滤池

滤池设计规模为6万m3/d,设计为6格,尺寸为52.3×29.2m。反硝化滤池滤床深度约1.8m,峰值滤速为8.3m/h,平均滤速为6.3m/h。气冲强度为83.3m3/(m2·h),水冲强度约14.1m3/(m2·h)。

3)臭氧催化氧化系统

新建臭氧催化氧化池尺寸约为27.5×20.8m,分为2个系列,每个系列含3格串联的臭氧氧化池。设计总停留时间为45min,设计臭氧投加总量为15mg/L,其中第一段臭氧投加量为8mg/L,氧化时间为15min;第二段投加3.5mg/L,氧化时间为15min;第三段投加3.5mg/L,氧化时间为15min。臭氧催化氧化池设有催化剂及高效臭氧溶气装置。采用3台25kg/h 臭氧发生器(2用1备),平均臭氧投加量约为20mg/L,最大臭氧投加量约为30mg /L,配套气源采用液氧源。

(4)多级AO和多模式AAO工艺的对比分析

多级AO和多模式AAO进水水质和处理水量均相同,从出水效果看,两者效果相当,但实际出水参数细节有较大不同,具体数据见表3.34。

表3.34 一期、二期工程工艺进出水数据统计

通过表3.34中数据对比可知,多级AO和多模式AAO工艺的对比分析可以得到以下结论:多模式AAO有机物去除效率略高。有机物的去除需要好氧区充分的曝气,但是在多级AO工艺中为了保证A段的缺氧环境,在每个O段末端需要维持较低的溶解氧浓度,因此前两段的好氧区曝气往往不够充分,一定程度上削弱了对有机物的处理效果,但总体来说两者去除效果差距不大;两种工艺NH3-N去除效率无差异;多模式AAO除磷效率明显较高。由于多级AO工艺上没有设置独立的厌氧段,且污水经交替缺氧好氧后出水,从流程上没有为聚磷菌提供适宜的生存环境,使工艺的生物除磷效果不佳。从运行数据看,多模式AAO出水TP可比多级AO低0.3~1mg/L,除磷效果明显占优;多级AO脱氮效率明显较高。原因是多级AO分段进水的方式可以使污水中的碳源得到充分的利用,除末端An段外,其他混合液均参与了反硝化过程,因此反硝化效率更高。工程的实际运行情况与理论分析相同,从运行数据看,在未启用内回流的情况下,三级AO出水TN可比内回流比为250%的多模式AAO低1mg/L,当启用内回流泵后(回流比100%),TN处理效率差距明显,可在原基础上再降低3~6mg/L,表明多级AO在TN的处理上优势十分显著。