深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試與試驗(yàn)

1、全國(guó)那水姿負(fù)會(huì)2012年年會(huì)倫文集深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試與試驗(yàn)魏東，劉廣政,王濤，謝建成,秦曉丹，董彬，李 強(qiáng)，張海斌，王宇智，陳雙星（天津泰達(dá)威立雅水務(wù)有限公司，天津300457）天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠于1999年建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)處理能力0萬(wàn)亦/d,采用SBR DAT- IAT工藝。目前處理水量約8萬(wàn)多m7d,K產(chǎn)11年來(lái)，該廠運(yùn)行持續(xù)穩(wěn)定，對(duì)CODCr.BOD5SS等污 染物去除效率良好，岀水基本穩(wěn)定,指標(biāo)達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的出水也占很大比 例。近年來(lái)天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水資源化也有很人進(jìn)展。2000 -2002年建成新水源一廠，實(shí)現(xiàn)再生水區(qū)域 性、規(guī)?；瘧?yīng)用;2004 -

2、2005年完成再生水城市水環(huán)境質(zhì)量改善綜合研究和工程示范;2005 -2006年 建成大規(guī)模低溫多效-壓汽蒸惚海水淡化丁程該廠建設(shè)處理能力為7萬(wàn)m7d平流沉淀池，該沉 淀池在提高污水處理廠岀水水質(zhì),與三個(gè)污水資源化項(xiàng)目的銜接和緩沖上發(fā)揮重要作用。2008 2009年，根據(jù)國(guó)家與地方環(huán)保部門耍求，必須對(duì)污水處理廠進(jìn)行升級(jí)改造，排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)XGB18918 -2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)）0由于原設(shè)計(jì)SBR DAT - IAT工藝沒(méi)有明顯的缺氧段和厭氧段,因此原工藝不具備生物脫氮、除磷 功能。確保TN和TP達(dá)標(biāo)是本次升級(jí)改造的重要內(nèi)容和冃標(biāo)。另外本廠進(jìn)水水

3、質(zhì)污染物濃度比原設(shè) 計(jì)提髙，出水標(biāo)準(zhǔn)比原二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。1項(xiàng)目限制條件，及升級(jí)改造工藝方案的確定11項(xiàng)目限制條件改造工程通常堅(jiān)持盡量充分利用原有構(gòu)筑物與設(shè)備，繼續(xù)沿用原主體構(gòu)筑物SBR生物反應(yīng)池可 以的考慮改造方案：方案一、降低處理能力、即減少處理水量，增設(shè)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)，強(qiáng)化生物脫氮除磷 功能。但當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門不批準(zhǔn)。方案二、保證原處理能力、保留原SBR構(gòu)筑物，強(qiáng)化生物脫氮除磷功 能，新建二沉池，強(qiáng)化泥水分離設(shè)施。但當(dāng)?shù)匾?guī)劃建設(shè)部門不能在項(xiàng)目周邊提供足夠的土地。方案 三、在反應(yīng)池添加生物填料,增加污泥濃度，但是考慮到維護(hù)維修難度明顯加大,維修費(fèi)用顯著增加, 待別結(jié)合本項(xiàng)工程SBR工藝前不設(shè)-

4、沉池,SBR池清除無(wú)機(jī)泥砂操作不可避免,更不適合采用添加生 物填料的工藝和方法。由于建設(shè)投資、運(yùn)行成本的原因，諸如MBR等類似工藝也不在考慮范疇。綜合考慮本廠升級(jí)改造主體目標(biāo)、保證原處理能力和用地限制的特殊要求，確定工藝方案是利用 原有平流沉淀池改造為后置反硝化濾池工藝。海水淡化原有一座平流式反應(yīng)沉淀池丄xB二57.65 x35. Im。由1座快速混合池LxBxH=2. 4x2.4x4.67 m；6座機(jī)械絮凝池（含配水渠），總尺寸為L(zhǎng) x B x H = 5. 6 x 35. 1 x4.67 m；進(jìn)水配水 渠,LxBxH=33.35 x3.95 x4.67 m和4格反應(yīng)沉淀池。（應(yīng)沉淀池平面圖

5、和剖面圖（略）。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多種類型深層反硝化濾池實(shí)現(xiàn)工程性應(yīng)用，但是有的設(shè)計(jì)池深較大,必須拆除原反 應(yīng)沉淀池，重建深床反硝化濾池。本次升級(jí)改造工程優(yōu)先考慮：(1) 利用原反應(yīng)沉淀池,不進(jìn)行大規(guī)模上建匸程建設(shè)0(2) 樂(lè)反應(yīng)沉淀池深度,能否滿足深層反硝化濾池對(duì)高度的特殊要求:：(3) 保留原快速混合池、機(jī)械攪拌混凝池，以備未來(lái)化學(xué)除磷工藝需要(4) 另外考察進(jìn)水氯離子高達(dá)1700mg/L,反硝化濾池能否穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)反復(fù)論證冰環(huán)純水務(wù)技術(shù)冇限公司Severn Trent Services(簡(jiǎn)稱S提出該公司Tetra Deni- le深床反硝化濾池可以滿足上述條件併于2009年5 6月在現(xiàn)場(chǎng)完成了

6、 2個(gè)月的中試.實(shí)驗(yàn)結(jié) 果基本符合要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)論文“Denilc深床反硝化濾池在天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠升級(jí)改造工 程中的應(yīng)用。12生物膜法特點(diǎn)生物膜法污泥濃度極高，缺氣生物腱法約為20000 mg/I.左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)活性污泥法的3000 -5000 mg/L,水流呈降流式從上而下經(jīng)過(guò)生物填料層，具有推流生物反應(yīng)器的特點(diǎn)，且生物附著十 填料表面不斷更新，不存在污泥流失等問(wèn)題，也不存在泥齡等限制,這決定了該工藝的特點(diǎn)：反應(yīng)效率高，具有高度的硝化與脫氮功能；對(duì)水質(zhì)水蜃的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性；對(duì)低濃度的污水也能進(jìn)行有效的處理；生物膜法工藝脫落的生物膜，動(dòng)物成分多，因此易于固液分離，沉淀池的處理效

7、果良好，即使絲狀 菌異常增殖,也不像活性污泥法那樣產(chǎn)牛污泥膨脹現(xiàn)象；污泥產(chǎn)率低,節(jié)省污泥處理費(fèi)用；負(fù)倚高，占地非常節(jié)省。出水穩(wěn)定，可達(dá)到城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)，可冋用廠區(qū)綠化、道路沖沅及脫水機(jī)房的沖洗水“Denite深床反硝化濾池Denite深床反硝化濾池繪集生物脫氮及過(guò)濾功能合二為一的處理單元。1969年世界上第一個(gè) 反硝化濾池即誕生在STS/Tetra公司，近30多年來(lái)STS/Tetra的Denite深床反硝化濾池在全世界有 數(shù)百個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)行著。1.2.1構(gòu)造特點(diǎn)和運(yùn)行模式：(1) 氣水分布系統(tǒng)為保證氣水分布均勻及強(qiáng)力氣水反沖，濾池采用氣水分布濾磚技術(shù),濾磚為“T”型,以便形成空氣 反射內(nèi)腔，

8、反沖洗時(shí)空氣與水混合后，從相鄰磚的間隙中強(qiáng)力噴出，將空氣與水均勻分布在整個(gè)濾池 區(qū)域氣水分布?jí)K獨(dú)特的設(shè)汁使其具有不堵塞、不老化和不腐蝕，無(wú)易損易耗件的特點(diǎn)，貝冇終身免維 護(hù)功能。(2) 濾料濾料表呦為髙強(qiáng)度的Tetra 英砂，濾料粒徑24 rrnn、球形度0.80.9,其均勻度、球形度、莫 氏硬度、比重和酸溶度等指標(biāo)也均有嚴(yán)格的要求，其性能參數(shù)應(yīng)滿足AWWA的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)由于這些 特點(diǎn)，濾料不磨損，不跑砂,Denite濾池具有終身免維護(hù)的待點(diǎn)，這在國(guó)外大駅工程實(shí)例中得到了證 明。1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing344lMC

9、. All rights reserved.魏 東，等:深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試9試驗(yàn)(3) 運(yùn)行模式在外加碳源情況下，則具有反硝化功能的深床反硝化濾池，可以去除TN、SS和TP。在取消外加 碳源情況下，則為深床濾池,M以同時(shí)去除SS和TP。1.2.2工藝特征后置反硝化濾池具有獨(dú)特的工藝特點(diǎn)：(1) 該濾池粗濾料、深濾床對(duì)系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供了基礎(chǔ)保證。(2) 專性的氣水聯(lián)合反沖冼裝琶、布?xì)庋b置、操作工藝等系統(tǒng)集成技術(shù)有效解決宜接過(guò)濾、生物濾 池生物膜脫落堵塞濾池的問(wèn)題。(3) 反硝化濾池持續(xù)運(yùn)行，在去除N()3-N的同時(shí)產(chǎn)生氮?dú)庑纬伞皻舛隆薄Ｔ倮^續(xù)運(yùn)行，過(guò)濾阻力 損失持續(xù)增加，其至發(fā)

10、生過(guò)濾短流，惡化出水水質(zhì)C專性的驅(qū)除氮?dú)饧夹g(shù)、即釋氮循環(huán)技術(shù)，有效解決水過(guò)濾工藝常見(jiàn)的“氣堵”堵塞問(wèn)題，特別適用 于生物反硝化工藝最終產(chǎn)物一氮?dú)獯得摰墓に囂攸c(diǎn)。(4) 完整性、集成化自動(dòng)化裝置與技術(shù)、在線監(jiān)測(cè)儀器、計(jì)算機(jī)程序控制,nJ以保證整體工藝長(zhǎng)期、 穩(wěn)定、可靠地連續(xù)運(yùn)行、氣水反沖、驅(qū)除氮?dú)獾炔僮?有效解決人工操作幾乎無(wú)法完成的工藝過(guò)程控制 問(wèn)題。12.3處理水明顯水質(zhì)特點(diǎn)后置反硝化濾池屬于生物處理范疇，缺氧生物氧化環(huán)境，具有良好的生物脫氮功能。同時(shí)也具有 良好的物理過(guò)濾，去除懸浮物和膠體物質(zhì)的功能。(1) 固有的缺氧住態(tài)環(huán)境，在碳源有機(jī)物等條件滿足時(shí)，具有良好的去除N03-N功能。(2)

11、 濾池采用濾料粒徑為23 mm,池深1.3-1.8 m0粒徑較大，但濾床較深，屬于深層過(guò)濾范 圍,應(yīng)具有良好的物化過(guò)濾功能，對(duì)SS、濁度去除效果良好，岀水SS般在5 mg/L以下，國(guó)外實(shí)際工 程甚至可達(dá)2 mg/L。(3) 由于SS的去除，對(duì)生物合成的BOD、COD有機(jī)物有一定去除效果o當(dāng)投加適當(dāng)?shù)男跄齽r(shí)，對(duì)污水中磷酸鹽具有良好的去除效果。1.2.4后置反硝化濾池的缺點(diǎn)必需投加碳源，增加運(yùn)行成木C2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展水平現(xiàn)代生物濾池是在牛 物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上引入給水處理過(guò)濾工藝技術(shù)而產(chǎn)生的廢水處理工 藝。上個(gè)世紀(jì)80年代未出現(xiàn)F歐洲,90年代初日趨成熟。我國(guó)人連馬柵河、青島麥島等地都建成投

12、 產(chǎn)好氣曝氣生物濾池,工藝特點(diǎn)突出,運(yùn)行效果好。也有后置(缺氧)反硝化生物濾池，厭氧生物濾池。美國(guó)的部分海灣已在減少營(yíng)養(yǎng)物污染方面取得了重大進(jìn)步。其中,佛羅里達(dá)州坦帕灣在很久以 前就已開(kāi)始實(shí)行一項(xiàng)積極的營(yíng)養(yǎng)物管理計(jì)劃，成功扭轉(zhuǎn)了營(yíng)養(yǎng)物污染趨勢(shì)。從1978年起，世界匕最 大的反硝化污水處理廠一Howard F. Curren使用先進(jìn)的污水處理工藝,降低水中的氮及固體懸浮顆 粒，使其出水達(dá)到嚴(yán)格的政府標(biāo)準(zhǔn)，從而使該海灣的水體從中受益。Howard F. Curren處理廠使用的水環(huán)純水務(wù)集團(tuán)開(kāi)發(fā)的TETRA Denite反硝化系統(tǒng)，1979年首 次安裝,1986年擴(kuò)建。通過(guò)固定膜后置反硝化濾池去除

13、N()3-N和SS。集合其它水處理方法，有效地, 345 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 規(guī) 東，等:深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試與試驗(yàn)去除總氮(TN)和磷。十年間(19972006)的水處理數(shù)據(jù)如下:平均流量5543萬(wàn)加侖/天，進(jìn)水BOD 200 ppm.SS 200 ppm 和凱氏氮(TKN)40 45 ppm。出水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) BOI) 5 n)g/L ppm、SS 5 ppm、總氮 TN 3 ppm,.實(shí)際 運(yùn)行出水 BOD 2.52 mg/L 和 SS0.93

14、 mg/L0該污水處理廠出水質(zhì)量的改善已經(jīng)成為過(guò)去兒十年來(lái)坦帕灣生態(tài)恢復(fù)的重要因素。海草和倒類 回到了這片曾經(jīng)荒蕪的海域3工程設(shè)計(jì)與建設(shè)天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠升級(jí)改造工程設(shè)計(jì)如下。3.1主要設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)水園處理規(guī)模：QJ0萬(wàn)n?/d,水量變化系數(shù)Kz = 1.2,最大處理水量Qmui =5000 m7h0設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)：項(xiàng)目CO%BOD,ssTNMlj-NTP色度進(jìn)水水質(zhì)W60W20W35W35W8(15)W240倍出水水質(zhì)W60W20W5W20W8(15)W130倍注:進(jìn)水水質(zhì)按該廠SBR反應(yīng)池多年實(shí)際出水水質(zhì)確定出水水質(zhì)按國(guó)家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)最低水溫：12弋。設(shè)計(jì)水力負(fù)荷，

15、即濾速：5.6mf h,硝酸氮容積負(fù)荷:1.46kg N03 - N/m3 d。工藝流程：碳原投加系統(tǒng)除礁加藥系統(tǒng)SBR反應(yīng)池 _反硝滋濾池 一k清水池 _k調(diào)節(jié)池 II I反洗鼓風(fēng)機(jī)房;反洗廢水池.貯泥池3.2主體構(gòu)筑物尺寸快速混合池:LxBxH=3.3x3.4x4.5 1 組絮凝池:LxBxH=5.2x5.6x4.3 8 組 清水池：580 m3(有效容積)1組廢水池：442 m3(有效容積)1組排泥井:LxBxH=3.4x2.5x4.01 組污泥井:LxBxH =2.0x2.2x4.0 1 組濾池:LxB =24.8 x3.775 m 8 組濾床深吳濾料層深度H二1.37 m濾料介質(zhì)：粗

16、硅砂粒徑3 6 mm支撐層深度H = 350 mm功能簡(jiǎn)述反硝化濾池主要完成污水處理的反硝化過(guò)程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)上游SBR池出水中SS的過(guò)濾去除，從 而達(dá)到污水深度處理的目的。該系統(tǒng)由反應(yīng)池、反硝化濾池、清水池、反洗廢水池以及輔助其運(yùn)行的 碳原投加系統(tǒng)、除磷加藥系統(tǒng)和反洗鼓風(fēng)機(jī)房組成。主要設(shè)備反沖洗水泵2臺(tái);排泥井排泥泵3臺(tái);污泥井排泥泵;廢水池潛水?dāng)嚢杵?快速混合攪拌器;絮 凝攪拌器;甲醇攪拌器2臺(tái);氣動(dòng)閥門;超聲波液位11 ;電磁流星i| ;奇低液位浮球開(kāi)關(guān);羅茨鼓風(fēng)機(jī) 3臺(tái);空壓機(jī)2臺(tái)。Denite深床反硝化濾池設(shè)計(jì)平面圖如卜；3.3建設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)述天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠升級(jí)改造匸程于20

17、08年開(kāi)始啟動(dòng)工程論證和設(shè)計(jì),2010年10 月份主體工程基本建設(shè)完成,10月3 H 7 口進(jìn)行關(guān)鍵的管道工程切、改、換接工程,大約在10月7日 工程完成后，開(kāi)始向深床反硝化濾池連續(xù)進(jìn)入SBR工藝處理水。經(jīng)過(guò)連續(xù)不斷的工藝、設(shè)備、自動(dòng)化 儀器、儀表等整套系統(tǒng)調(diào)試,待別是有效解決了與老系統(tǒng)SBR工藝銜接中出現(xiàn)的問(wèn)題，于2010年年 底,升級(jí)改造工程基本達(dá)到全流程貫通;除投加碳源系統(tǒng)外,深床反硝化濾池進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行階段。但是必須抬出，由于甲醇碳源投加系統(tǒng)安全要求極髙，必須經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)叵?、安監(jiān)部門嚴(yán)格地審査 與批準(zhǔn)方可投入使用，最主要是全線工藝投入運(yùn)行后，本廠出水COD、BOD5、SS、TN、TP指標(biāo)均

18、耒趙過(guò) 設(shè)計(jì)和排放標(biāo)準(zhǔn)，所以在初始階段,2011年1月- I月期間沒(méi)有投加碳源。但是從6月份開(kāi)始，始 終進(jìn)行化學(xué)除磷加藥系統(tǒng)的調(diào)試、工程小型改造，即2011年1月1 F111月30日深床反硝化濾池基 C 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing* I%Zsc. All rights reserved.vv.ciiki.nc.魏東，等:深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試與試驗(yàn)本以深床過(guò)濾或微絮凝深床過(guò)濾方式運(yùn)行。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的前期準(zhǔn)備工作,112011年12丿初啟動(dòng)投加以醋酸為碳源的深層反硝化濾池生產(chǎn)規(guī) 模的調(diào)試和試驗(yàn)工作。4生產(chǎn)性調(diào)試與運(yùn)行

19、效果分析（直接過(guò)濾和微絮凝過(guò)濾部分）4.1深床濾池實(shí)際運(yùn)行條件工藝設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流ft Q = 10 萬(wàn)噸/口（4167 m3/h）設(shè)計(jì)表面負(fù)荷（流速）5.6n?/m2h通過(guò)濾料層空床停留時(shí)間：H =池深/濾速= 1.37 m/5.6 m/m: h = 14.7 分鐘通過(guò)濾池空床停留時(shí)間：12 =（濾料深+承托層深）/濾速= （1.37 +0.5）/5.6=20.0分鐘實(shí)際運(yùn)行工藝條件：口進(jìn)水流量：自深床濾池投入運(yùn)行，開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠進(jìn)水流最常年保持&39.2萬(wàn)n?/d,本文為簡(jiǎn)化敘述, 般按平均日處理能力& 5萬(wàn)m%計(jì)小時(shí)進(jìn)水流量的調(diào)整：天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠二級(jí)處理5BR DAT - IA1

20、 _E藝出水為深床濾池的進(jìn)水。該SBR DAT- IATI藝共6個(gè)反應(yīng)池.冃前為5池運(yùn)行,1池備用。因此整體系統(tǒng)出水不穩(wěn)定,其規(guī)律是:每3小時(shí) 為一個(gè)周期，其中出水2.5 h,停水0.5 h,按全天統(tǒng)計(jì)，每大深床濾池實(shí)際進(jìn)水時(shí)間為2.5*8=20小 時(shí)，停水時(shí)間為0.5*8=4小時(shí)。折合深床濾池實(shí)際進(jìn)水流量為8.5萬(wàn)噸/天-20 = 4250 m7h,與設(shè) 計(jì)流嚴(yán)4167 mVh英本接近。4.2深床濾池運(yùn)行模式分類深床濾池工藝運(yùn)行分為三種運(yùn)行模式：模式-、直接過(guò)濾不投加碳源，也不投加絮凝劑主要目的是左除SS,我們稱為直接過(guò)濾；模式二、微絮凝過(guò)濾。不投加碳源，但投加絮凝劑，主要目的是在去除SS的

21、同時(shí)，進(jìn)行化學(xué)除磷TP,我們稱為微絮凝過(guò) 濾；模式三、生化反硝化脫氮投加碳源。在去除SS的同時(shí)，主要目的是進(jìn)行缺氧牛物反硝化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)生物反硝化脫氮,：，運(yùn)行模式一和模式二基本屬于物化處理U運(yùn)行模式三屬于生化處理，或稱為生化反硝化脫氮處 理。生物反硝化脫氮處理是本次升級(jí)改造的終級(jí)冃標(biāo)，是確保處理后出水達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的基本保 障;直接過(guò)濾和微絮凝過(guò)濾是節(jié)約費(fèi)用的主要措施,降低運(yùn)行成本的根本途徑。本項(xiàng)冃升級(jí)改造丁.程深床濾池P2010年10月通水，經(jīng)調(diào)試于2011年I月除加藥系統(tǒng)以外，濾池 主體工程足本正常連續(xù)運(yùn)行。201）年6月開(kāi)始不斷調(diào)試、完善化學(xué)除磷加藥系統(tǒng).2011年11月完善 調(diào)試反硝化

22、碳源投加系統(tǒng)。本文運(yùn)行效果總結(jié)分為兩個(gè)階段：第-階段,11年1月1 H 11月30日，為深床直接過(guò)濾和微絮凝過(guò)濾階段。笫二階段,12月1 H12月31日，為投加碳源深床后置反硝化過(guò)濾階段。生產(chǎn)性運(yùn)行和調(diào)試期間,本廠化驗(yàn)室對(duì)進(jìn)水、出水進(jìn)行系統(tǒng)水質(zhì)分析，其中:COD、BOD、SS、TN、 TP、N() - N,主要水質(zhì)指標(biāo)每天分析一次;毎逢周六、周日經(jīng)取水現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)固定后,放置冰箱保存，下周 一分析;重大節(jié)口長(zhǎng)假也不間斷。4.3污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)分析與評(píng)價(jià)以2012度數(shù)據(jù)分析污水處理廠進(jìn)水水質(zhì),得岀以F基本看法：(1) 進(jìn)水COD月平均值再次平均為332 mg/L(240.3 518.1 mg/L)

23、(2) 進(jìn)水BOD月平均值再次平均為114 mg/L(94.1 159.87mg/L)(3) 進(jìn)水SS月平均值再次平均為259 m/L (117539 mg/L)(4) 進(jìn)水TN-N月平均值再次平均為25.4 mg/L(21.39 33.29 mg/L)(5) 進(jìn)水TP-P月平均值再次平均為4.35 mg/L(2.69-7.01 mg/L)(6) 進(jìn)水NH-N月平均值再次平均為14.9 mg/L(I2.71 -17.14 mg/L)簡(jiǎn)單小結(jié)與評(píng)價(jià):從以上數(shù)值分析可以簡(jiǎn)單結(jié)論為天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠進(jìn)水污染物濃度皋本 處于中等水平。4.4深床直接過(guò)濾與微絮凝過(guò)濾運(yùn)行效果分析與評(píng)價(jià)生產(chǎn)運(yùn)行階段：20

24、】1年1月1日至11月30 Ro依化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，對(duì)污水處理廠岀水水質(zhì)，即 SBR DAT - AT工藝+深床濾池直接過(guò)濾(或微絮凝過(guò)濾)岀水水質(zhì)進(jìn)行蔭本分析勺評(píng)價(jià)。4.4.1運(yùn)行效果分析出水COD月平均值再次平均為25.58 mg/L( 18.1 33.54 mg/L)，年加權(quán)平均去除率為90. 9%，年中日最大值為4.47 mg/Lo(2) 岀水BOD月平均值再次平均為3. 01 mg/l.(2.134.34 mg/L),年加權(quán)平均去除率為97. 0%, 年中口最大值為9.9 mg/L。(3) 出水SS月平均值再次平均為5.23 mg/L(3.487.52 mg/L),年加權(quán)平均去除率為95

25、.9% , 一年中口最大值為19 mg/L。(4) 岀水NH；N月平均值再次平均為0.17 mg/L(0.01 -0. 870 mg/L),年加權(quán)平均去除率為 9& 8% , 年中日散大值為3.70 mg/L。(5) 出水TN- N月平均值再次平均為11.39 mg/l.(9.25 14.33 m&/L),年加權(quán)平均去除率為 50.4%，一年中日最大值為19.8mg/Lo(6) 出水TP - P月平均值再次平均為0. 52 mg/L(0.38 0.68 mg/L)，年加權(quán)平均去除率為82. 5%,年中日最大值為0.97 mg/L。4.4.2運(yùn)行效果基本評(píng)價(jià)大津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠先經(jīng)SBR DAT

26、 - IAT,再經(jīng)深床濾池直接過(guò)濾或微絮凝過(guò)濾出水：(1) 污水處理廠進(jìn)水水溫冬季最低值為15兀,出水NH4-N最高僅為3.70 mg/L,證明該廠SBR DAT-IAT工藝運(yùn)行常年保持良好硝化反應(yīng)過(guò)程，出水NH； -N很低。、349 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：/wwr*,魏 東，尋:侏床反硝化濾池牛產(chǎn)性調(diào)試號(hào)試雅(2) 11個(gè)月月平均鮫高值COD.BOI)、SS、TN,NH4-N、TP六項(xiàng)均低于國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，(3) 11個(gè)月中最高日數(shù)值均在國(guó)

27、家城鎮(zhèn)污水處理廠排放抬標(biāo)一級(jí)B指標(biāo)以下。5后置反硝化濾池調(diào)試、反硝化細(xì)菌培養(yǎng)、與生產(chǎn)性運(yùn)行經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的前期準(zhǔn)備丁作，白2011年12月初啟動(dòng)投加以醋酸為碳源的深層反硝化濾池生產(chǎn)規(guī) 模的調(diào)試和試驗(yàn)工作。生產(chǎn)性試驗(yàn)主要目標(biāo)：(1) 在冬季最低溫度季節(jié)，反硝化細(xì)菌的培養(yǎng)過(guò)程與周期，(2) 深床反硝化濾池投加碳源后，處理效果與岀水水質(zhì),主要是總氮、COD、SS等。(3) 同時(shí)調(diào)試碳源投加系統(tǒng)的管路、設(shè)備與自動(dòng)控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。 因?yàn)檫@一階段是主要和重點(diǎn)工作內(nèi)容,本文單獨(dú)進(jìn)行討論。51投加的碳源51.1外加碳源的選擇試驗(yàn)階段本廠出水總氮TN在15 20 mg/L左右，末見(jiàn)明顯超標(biāo)。一般認(rèn)為后置反硝化以

28、甲醇為外加碳源。考慮到甲醇屬于各級(jí)消防、安全管理部門嚴(yán)格管控的 高危險(xiǎn)、易燃、易爆化學(xué)物品，雖然屮醇價(jià)格較低，但安全設(shè)施投入與維護(hù)成本很高，更主要政府主管 部門對(duì)甲醇安全管理十分復(fù)雜、非常嚴(yán)格,令人“勞神費(fèi)力”，牽涉精力。經(jīng)反復(fù)調(diào)研，大量前期工作, 包括試驗(yàn)工作，尋求替代甲醇碳源，最終生產(chǎn)性試驗(yàn)以合作開(kāi)發(fā)的常溫下不凝固的醋酸為后置反硝 化濾池投加的碳源。業(yè)內(nèi)眾所周知，普通醋酸在常溫下為粘稠“冰粥狀”，所以俗稱為“冰醋酸”,不能以加藥泵形式抽 升與投加，必須要經(jīng)過(guò)加溫本公司與相關(guān)藥劑供應(yīng)廠家合作開(kāi)發(fā)常溫F不凝固改性醋酸，產(chǎn)品叢本 性能為分子量60.05,質(zhì)量分?jǐn)?shù)(純度)=90%。在12月初冬季，

29、室內(nèi)最低溫度為35咒時(shí)，仍呈 液體狀，在專用化學(xué)試劑容器內(nèi)裝運(yùn)，以普通加藥泵(型號(hào))自動(dòng)投加。5.1.2碳源投加量的確定本項(xiàng)升級(jí)改造工程原設(shè)計(jì)設(shè)宜出水總氮在線監(jiān)測(cè)儀和口動(dòng)加藥控制系統(tǒng),根據(jù)出水總氮濃度自 動(dòng)調(diào)整碳源投加量。由于各種綜合原因,試驗(yàn)期間在線監(jiān)測(cè)儀和自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)調(diào)試尚未完成，按 人工手動(dòng)控制加藥。因?yàn)楸卷?xiàng)目進(jìn)水總氮濃度水平并不高，為節(jié)約藥劑費(fèi)用,按去除10 mg/L總氮計(jì)算酩酸投加量, 進(jìn)行本次生產(chǎn)性試驗(yàn)。參閱鄭興燦污水除磷脫氮技術(shù)-書,按碳源與TZ 投加比例3 ： 1估算 醋酸投加量。目前開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠進(jìn)水貳在8.3-9. 1萬(wàn)噸/口之間波動(dòng)，乂考慮便于操作與記錄 加藥設(shè)備按

30、出現(xiàn)頻率鼓髙& 6萬(wàn)噸/日估算醋酸投加量。生產(chǎn)性試驗(yàn)期間進(jìn)水流量每天都在波動(dòng), 但是沒(méi)冇考慮人為調(diào)整醋酸投加量C自2011年12月1日至30日投加乙酸以來(lái)，共計(jì)28天，處理水量234.38萬(wàn)噸，消耗乙酸58噸。 具中因?yàn)榧铀幵O(shè)備、管道故障4天未加藥,4天加藥偏少,1天加約僅為正常加藥量的1/5。再不芳慮 試驗(yàn)初期反硝化細(xì)菌培養(yǎng)馴化階段處理出水異常,12月11 H-23 期間運(yùn)行正常、化驗(yàn)數(shù)據(jù)完整, 該階段共計(jì)處理水量95.4萬(wàn)噸,累計(jì)投加酷酸28.512噸。折算單位水量投加醋酸約0.03 kg/噸，與 預(yù)估投加量相當(dāng)。 30 5.2反硝化細(xì)菌培養(yǎng)(生長(zhǎng))過(guò)程分析如4.4.節(jié)所述，本項(xiàng)口按深床過(guò)

31、濾、或微絮凝過(guò)濾長(zhǎng)達(dá)一年之久(即該階段不投加碳源)。濾料 表面必然生長(zhǎng)大量生物膜。處理后岀水總氮并無(wú)明顯降低。生產(chǎn)性試驗(yàn)從2012年12月1 H開(kāi)始投 加改性醋酸碳源。一般認(rèn)為投加碳源后，最明顯表現(xiàn)應(yīng)該是出水總氮的降低。但是我們認(rèn)為還是從綜合指標(biāo)全面 分析系統(tǒng)的變化與發(fā)展更為妥當(dāng)。(1) 出水COD的變化。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年的深床濾池模式運(yùn)行，濾料表面必然存在大量的生物膜群落,但是第一天投加醋酸 碳源以后，岀水COD立即上升，高達(dá)51.8 mg/L,凈提髙20 mg/L以上。分析認(rèn)為這是生物群落還沒(méi) 有被“激活”，生物活性較差，生物氧化性能很弱，生物氧化效率低。投加的碳源隨岀水流出，出水 COD值顯

32、著升高。第二天，出水COD立即降低至35.6 mg/L,僅一天降低絕對(duì)值16.2 mg/L,且以后 繼續(xù)下降，但下降幅度減緩，下降絕對(duì)值介于5-10 mj/L左右。從出水COD值變化規(guī)律分析認(rèn)為, 深床濾池在投加碳源天后生物種群活性顯現(xiàn)，對(duì)易分解有機(jī)物氧化性能明顯提高。COD變化曲線60.040.020.0肌0W6383W93 sm w 03 6U 8u s s 3 W 5日C 1994-2013 China Academic Journal Electronic PublishingAll riuhts reserved, liltp;.v ki.nc 1魏 東，尋:侏床反硝化濾池牛產(chǎn)性調(diào)試

33、號(hào)試雅C 1994-2013 China Academic Journal Electronic PublishingAll riuhts reserved, liltp;.v ki.nc 1魏 東，尋:侏床反硝化濾池牛產(chǎn)性調(diào)試號(hào)試雅SBR出水(mg/l) 反硝化深床濾池出水 一濾池去除率(2) 出水TN的變化。從水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)吿分析，當(dāng)投加碳源后的8-10天岀水TN已經(jīng)明顯下降，可以認(rèn)為反硝化細(xì)菌趨 向成熟，顯現(xiàn)明顯的脫氮效果。13夭以后出水TN達(dá)到穩(wěn)定的較低水平。TN變化曲線SBR出水(mg/0 反硝化深床濾池出水濾池去除率(3) 異?，F(xiàn)象判斷與分析投加碳源后,隨著反硝化功能加強(qiáng)，濾池的生物膜

34、明顯增多,濾池反沖洗頻次同時(shí)增加。濾池經(jīng) 反沖洗后的初始階段出水水質(zhì)可能惡化，經(jīng)過(guò)濾運(yùn)行一段“適應(yīng)期”以后，在濾料之間形成較穩(wěn)固的 “網(wǎng)狀組織”，對(duì)懸浮物質(zhì)具有極好截留去除功能,以后岀水水質(zhì)會(huì)明顯提高。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察或與相關(guān)人 員交流，反沖洗后的“適應(yīng)期”一般為0.5 h左右。反硝化濾池的出水水質(zhì)應(yīng)該是適應(yīng)期”出水與“正 C 1994-2013 China Academic Journal Electronic PublishingAll riuhts reserved, liltp;.v ki.nc 1魏東，等:深床反硝化濾池生產(chǎn)性調(diào)試與試驗(yàn)常過(guò)濾期“出水的加權(quán)平均值。53投加碳源后，深床反硝化

35、濾池岀水評(píng)價(jià)穩(wěn)定運(yùn)行后深床反硝化濾池岀水水質(zhì)特征：(1) 岀水TN在4 8 m/L左右，反硝化去除率約為30 70%,明顯好于深床過(guò)濾出水水質(zhì)(2) 出水COD與深床直接(微絮凝)過(guò)濾相接近。(3) 出水TP去除效果與投加化學(xué)除磷絮凝劑有關(guān)。(4) 出水SS比深床直接(微絮凝)過(guò)濾能現(xiàn)出路高一些.主要由于投加碳源后缺氧反硝化微生 物及相關(guān)生物(膜)數(shù)呆顯著增加，不僅氣水反沖洗頻率增加，隨岀水流失的生物呆也相應(yīng)增加，岀水 SS或濁度有所提高。與國(guó)內(nèi)外類似工程實(shí)踐結(jié)果基本一SL5.4生產(chǎn)性調(diào)試存在問(wèn)題毋庸置疑與回避本次投加碳源深床反硝化濾池生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)最人問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)時(shí)間太短，僅二十多 天,沒(méi)有進(jìn)行深

36、人、完整全面的生產(chǎn)性調(diào)整與實(shí)驗(yàn)，積累的數(shù)值點(diǎn)少非?？上Ш瓦z憾主耍原因是 投加碳源后,尤其是氣水反沖洗后，出水為稍高特別是有人認(rèn)為，投加化學(xué)除磷藥劑金屬鹽離了濃 度提高，對(duì)木工藝出水供應(yīng)犬津開(kāi)發(fā)區(qū)新水源一廠“雙膜法”再生水生產(chǎn)工藝造成影響。實(shí)驗(yàn)期間止 值我國(guó)北方地區(qū)嚴(yán)寒供暖季節(jié)，新水源-廠向本地區(qū)熱電公司供水壓力很大,經(jīng)上級(jí)部門反復(fù)協(xié)調(diào) 后，停止了投加化學(xué)除磷藥列，同時(shí)停止投加碳源,中止了本次經(jīng)過(guò)充分的爭(zhēng)先準(zhǔn)備難得的生產(chǎn)性實(shí) 驗(yàn)。存在的另一個(gè)問(wèn)題是調(diào)試期間沒(méi)有充分調(diào)試投加碳源后反硝化濾池的自動(dòng)化“驅(qū)氮(氣)“系統(tǒng). 完全靠人工操作實(shí)現(xiàn)后置反硝化濾池的氮?dú)忉尫胚^(guò)程。本伙實(shí)臉未完成的工作，即還應(yīng)完善

37、的工作主耍冇以下幾點(diǎn)：(1) 深床濾池經(jīng)氣水反沖洗后濾料顆粒間重新構(gòu)建生物“網(wǎng)狀過(guò)濾結(jié)構(gòu)”的所需時(shí)間。(2) 氣水反沖洗后，岀水水質(zhì)隨過(guò)濾時(shí)間變化的規(guī)律。(3) 不同李節(jié)、不同條件深床反硝化濾池運(yùn)行效果分折。(4) 長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行后，較長(zhǎng)期深入的運(yùn)行效果監(jiān)測(cè)與分析。(5) 0投藥量、最佳投藥量技術(shù)的研究。其它試驗(yàn)5.5碳源(不凝固醋酸)投加量與成本分析深床反硝化濾池運(yùn)行成本主要包含以卜兒個(gè)部分：(1) 投加酷酸費(fèi)用，按去除10 mg/L TN - N估算，投加醋酸30 mg/L,醋酸價(jià)格約為3800元/噸, 折算投加醋酸成本為0.114元/噸水。如杲考慮進(jìn)水溶解氧干擾，需增加醋酸4 5 mg/L

38、,則成本為0.133元/噸水(2) 新增污泥處埋處置費(fèi)用。按反硝化污泥堆加吊與醋酸投加量相當(dāng)，即處理噸水新堆污泥量 0.03畑干泥按污泥處理單價(jià)600 700元/：噸估算，新增污泥處理費(fèi)用折入處理噸水約0.02元/ 噸札(3) 運(yùn)行電費(fèi)包括二次提升、氣水反沖洗【I藥及自動(dòng)化儀器電力設(shè)備，預(yù)估費(fèi)用0.03-0.05 元/噸水。(4) 化學(xué)除磷、人工費(fèi)、設(shè)備維修費(fèi)等，參考類似工程實(shí)例，本文不做分析.(5) 深床反硝化濾池直接運(yùn)行費(fèi)用：醋酸+污泥處理+電費(fèi)，低+0.2元/噸水。5.6小結(jié)本項(xiàng)目沒(méi)加碳源生產(chǎn)性深床反硝化濾池時(shí)間很短，但意義重大。以生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果可以得出以下 初步結(jié)論：(1) 經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間

39、(如三個(gè)月以上)按直接過(guò)濾微絮凝過(guò)濾運(yùn)行的后置深床濾池進(jìn)水經(jīng)過(guò)生物 硝化，投加適宜易分解有機(jī)碳源以后，進(jìn)水水溫在15弋以上，按后置深床反硝化濾池正常運(yùn)行，不需 投入菌種可以培養(yǎng)成熟的反硝化細(xì)菌 I(2) 后置深床反硝化濾池缺氧反硝化細(xì)菌培養(yǎng)馴化階段運(yùn)行狀況:投加碳源第一天出水COD明 顯提髙，增加凈值約等于投加碳源折合的C()I)本值;第二天岀水C01)值明顯降低，說(shuō)明反硝化細(xì)菌等 生物菌群被“激活” ,3 5天，出水COD趨向逐步穩(wěn)定;8 10天出水總氮達(dá)到穩(wěn)定水平。出水T-P 與化學(xué)除磷藥劑投加量有關(guān)。出水SS與深床直接過(guò)濾略有上升1 3 mg/L06結(jié)論天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠升級(jí)改造經(jīng)過(guò)充

40、分、系統(tǒng)的方案論證、工程設(shè)計(jì)、T程建議、運(yùn)行調(diào)試、一 年多不同運(yùn)行模式生產(chǎn)性運(yùn)行，得岀以下結(jié)論：天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠利用原有反應(yīng)沉淀池,改造為Denite深床濾池.采用1370 mm濾料層深 度，進(jìn)行后置反硝化,技術(shù)上町行。(1) 深床反硝化濾池在天津開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠SBR DAT - IAT岀水CK為1700 mg/L條件下仍具 有良好的反硝化作用。(2) 按照深床宜接過(guò)濾或微絮凝過(guò)濾運(yùn)行11個(gè)月，出水水質(zhì)：出水COD月平均值為25.58 mg/L,去除率為90.9%, 口最大值為4.47 mg/Lo出水B0D月平均值為3.01 mg/L,去除率為97.0% , 口最大值為9.9 mg/Lc出水SS月平均值為5.23去除率為95.9% ,日最大值為出水NH； - N月平均值為0.17 mg/L,去除率為98.8%, H最大值為3.70mg/Lo岀水TN-N月平均值為11.39 mg/L,去除率為50.4% ,日最大值為19.8 mg/L0出水