低溫環(huán)境下污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)探討

低溫環(huán)境下污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)探討每到冬季的時候，污水處理廠的達(dá)標(biāo)出水水質(zhì)很差，以前設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)很低一級B現(xiàn)在慢慢變成一級A,又升級北京B標(biāo)北京A標(biāo)，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸增加，對污水處理廠的達(dá)標(biāo)排放尤其在冬季的時候低溫的達(dá)標(biāo)排放帶來了很大的難度。一、低溫對污水處理的影響因素目前我國大部分污水處理廠均廣泛采用活性污泥法工藝，也有部分污水處理廠采用生物膜法處理工藝，核心思想都是利用微生物的新陳代謝作用達(dá)到處理污水的目的。在我國東北地區(qū)冬季（11月~4月，最冷月份12月下旬~1月上旬），室外溫度最低可達(dá)-30~-40攝氏度，進(jìn)入污水處理廠的污水一般在8~10攝氏度，個別污水收集管網(wǎng)不完善的區(qū)域進(jìn)廠溫度甚至更低。低溫對微生物活性的影響在污水的生化處理工藝中，污水溫度過低對微生物的新陳代謝速率影響很大，國內(nèi)外的很多研究也都證實(shí)：在污水溫度小于20°時，微生物菌膠團(tuán)對有機(jī)物的降解速率、硝化反硝化速率就開始下降；在污水溫度小于12°時，微生物菌膠團(tuán)對有機(jī)物的降解速率、硝化反硝化速率顯著下降；在污水溫度小于8°時，微生物菌膠團(tuán)的硝化、反硝化活動受到明顯抑制甚至停止。二、北方污水廠設(shè)計--案例分析工程設(shè)計背景根據(jù)國務(wù)院頒布的《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）及住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于印發(fā)城市黑臭水體整治工作指南的通知》、《吉林省水污染防治目標(biāo)責(zé)任書》，長春市的母親河--伊通河流域水體治理目標(biāo)：（1）2017年消除黑臭水體；（2）2020年達(dá)到地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)伊通河流域水環(huán)境改善與水生態(tài)修復(fù)的需要，對東南污水處理廠進(jìn)行改造及擴(kuò)建，改造后出水水質(zhì)執(zhí)行北京地方排放標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11890-2012）中B標(biāo)準(zhǔn)。東南污水處理廠位于長春市伊通河流域治理的最上游，擔(dān)負(fù)著為伊通河及污水處理廠東側(cè)的南溪濕地公園提供補(bǔ)給水源的重任。東南污水處理廠由華北市政院設(shè)計，于2010年正式通水運(yùn)行，主要接收長春市凈月經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、南部新城區(qū)的生活污水，目前已接近滿負(fù)荷運(yùn)行。設(shè)計規(guī)模10萬噸/天，采用“底曝氧化溝+深度處理（混合、沉淀、V濾）工藝”。出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。我們對周邊服務(wù)區(qū)進(jìn)行了預(yù)測，這次規(guī)模是擴(kuò)建五萬噸，對現(xiàn)有十萬噸進(jìn)行升級，方案設(shè)計之初對水質(zhì)一年300多個指標(biāo)進(jìn)行了分析和比對，最終選擇在保證率90%的情況下水質(zhì)指標(biāo)，其他指標(biāo)都可以看出屬于典型的生活污水，著重說進(jìn)數(shù)溫度7度，在12月下旬到次年4月份基本維持在10攝氏度以下，在這個溫度下想穩(wěn)定達(dá)標(biāo)就對二級生化提出了很高的要求。水量預(yù)測及進(jìn)水水質(zhì)分析1、水量預(yù)測：根據(jù)東南污水處理廠服務(wù)區(qū)域及長春市生活用水量情況，進(jìn)行預(yù)測：近期至2020年東南污水處理廠設(shè)計規(guī)模為15萬噸/天；遠(yuǎn)期至2030年設(shè)計規(guī)模為25萬噸/天。均日需水量均B需水量污錚W2眸污水量預(yù)測歸3暉分頊水量預(yù)測法15.4023.X6i-iO.S15.56人荘卷合用水16.825.21115.7S25.15平均值25.431.115.57

2、水質(zhì)分析：根據(jù)東南污水廠2015年1月~2016年3月共378個水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，選取保證率為90%情況下的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)作為污水進(jìn)水水質(zhì)的依據(jù)，得出東南污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)如下：TP井溫矽泌眸卄月下旬和光*—月折有卸汪左右甜鈕丁擁典塑ftW芾生新虧水水冊標(biāo) \TP井溫矽泌眸卄月下旬和光*—月折有卸汪左右甜鈕丁擁典塑ftW芾生新虧水水冊標(biāo) \頊目水園甌(mg/L)CODcrBODe進(jìn)水水溫｛筆爭)污水處理程度東南污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：北京地方排放標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11890-2012)中B標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)伊通河流域治理，對伊通河排放標(biāo)準(zhǔn)來說，因為東南污水處理廠位于伊通河的上游，從整個水環(huán)境容量計算最終確定按照北京地標(biāo)進(jìn)行排放，可以看出北京地標(biāo)除了總氮之外較原來都有很大的提升，尤其是氨氮在原來基礎(chǔ)上還要達(dá)到70%的數(shù)據(jù)。□3Dbod5nh4-nTHTPss色度國標(biāo)GB1891S-200250105(8)150.5is30^SDB12/599-2ai53061.5(3.0)100.3；莽15j^DBll/SSC^oTr..■暫芭...301.5(2.5)0.3m地龜KIV數(shù)懈3061.51.503悻狀V數(shù)滋40102.02.00.4r-：■■冰4防一低水溫下污染指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放的可行性分析(進(jìn)水溫度：7°C)在種情況下我們在設(shè)計之初首先對各個污染物的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)進(jìn)行了逐一分析，在污水處理廠的有機(jī)物的達(dá)標(biāo)COD、BOD在生化段不是問題，低溫有一定的影響但是影響不大基本上可以滿足，對于色度增加的是臭氧出色基本上也能達(dá)標(biāo)沒有問題?！?CODBO%NHrNTNTPSS3國^GB1891S-20(}2SO105(8)15€.5w30天津DE12/599-20153081.5(3.0)IQ€3事15寸驚DE11/890-20123061.5(2.5)ISC.3S：Z5|3061.51.50.3地表水V類水侔40102.02.0€.4■-e.勺（1）COD、BOD5：通過二級生化處理去除，輔以傳統(tǒng)混凝、沉淀、砂濾工藝進(jìn)一步降低SS及附帶有機(jī)物、深度處理后出水進(jìn)行臭氧氧化，去除水中的色度及部分有機(jī)物。（2）NH4-N達(dá)標(biāo)排放面臨的挑戰(zhàn)：設(shè)計污水溫度7°C（低于8°C時，硝化菌的新陳代謝會受到明顯抑制）；比一級A標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的出水指標(biāo)（5mg/L—1.5mg/L）；老系統(tǒng)改造（改造原有底曝氧化溝生化池10萬噸/天）和新系統(tǒng)（新建生化池5萬噸/天）建設(shè)的有機(jī)結(jié)合。工藝選擇：IFAS工藝（泥膜共生系統(tǒng)），懸浮填料的投加為硝化菌的生長提供了載體，在同樣容積的生化反應(yīng)池內(nèi)增加額外的硝化菌數(shù)量，低溫條件下生物膜上生長的硝化菌比混合液中的硝化菌具有更高的生物活性，且不必?fù)?dān)心硝化菌在池內(nèi)的平均細(xì)胞停留時間。同時生物膜的剝落和接種能夠增加混合液中的硝化菌比例。曝氣生物濾池工藝：采用前置反硝化（DN池）+二級碳化、硝化（C池和N池）曝氣生物濾池，初衷仍然是考慮到低溫下生物膜法有更好的硝化效果。最終選擇IFAS工藝（內(nèi)蒙烏拉特中旗、赤峰等污水處理廠的成功應(yīng)用）（3）TN：在生化池內(nèi)實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)排放（＜15mg/L），反硝化菌對溫度的適應(yīng)范圍較大（5?40C），但低水溫時反應(yīng)速率也明顯下降。通過阿倫尼烏茲公式計算反硝化所需要的脫氮速率：

溫度系數(shù)e依據(jù)排水規(guī)范為1.08,20°C時的K20—般選擇中間值0.045kgNO3/kgMLVSS.dIFM主化也設(shè)計模型:廠、1（懸浮填料投加區(qū)）|岀水區(qū)厭缺氧區(qū)岀水區(qū)厭缺氧區(qū)111好氧曝氣區(qū)好氧曝氣 E911好氧曝氣區(qū)（懸浮填料投職墾加附］設(shè)計參數(shù)：污泥齡：SRT=19.5d（硝化菌最小世代時間的2.1倍）；平均水力停留時間：HRT=19h;混合液懸浮固體濃度：4gMLSS/L；脫氮速率Kde（T）：0.017kgNO3/kgMLVSS.d調(diào)節(jié)池（懸浮填料投加區(qū)）好氧曝氣調(diào)節(jié)池（懸浮填料投加區(qū)）IFAS工藝是基于泥膜工藝，在好氧區(qū)添加懸浮填料強(qiáng)化脫氮作用，這個圖畫的比較簡單，前面有預(yù)缺氧段、厭氧段，東南廠的投加比例是30%，通過計算最終核算的脫氮速率。停留時間19小時，核算完污泥負(fù)荷是0.05。IFAS生化池設(shè)計中重點(diǎn)關(guān)注的問題：

懸浮填料能夠在生化池內(nèi)成功掛膜;懸浮填料制造廠商采用的原材料、制作工藝的不同，差別很大。懸浮填料能夠在池內(nèi)形成較好的流態(tài)化效果，避免形成死區(qū)在池內(nèi)堆積。對預(yù)處理提出更嚴(yán)格的要求，細(xì)格柵柵條間隙不大于3mm。(4)TP和SS：生化池受限于脫氮除磷的矛盾，厭氧區(qū)對TP的去除有一定的貢獻(xiàn)率，剩余大部分TP選擇投加PAC藥劑去除，采用“同步除磷”和“后置除磷”，分別投加于二沉池進(jìn)水端和深度處理混合段。低溫下水的運(yùn)動粘度系數(shù)變大，應(yīng)提高相應(yīng)的混合攪拌強(qiáng)度。SS：在深度處理段投加PAC,通過混合、斜板沉淀、砂濾去除，選擇較低的液面負(fù)荷參數(shù)。(5)色度：深度處理后出水中殘余的膠體顆粒、腐質(zhì)質(zhì)影響了水的色度，將臭氧通入接觸池內(nèi)，對這些殘余物質(zhì)進(jìn)行氧化去除。滿足出水排放的色度要求(小于等于15)。一期的改造工藝路線如圖，主要改造部分是對二級生化處理投加生物填料，增加IFAS工藝。嚴(yán)魁> 旨順粛用童那嚴(yán)魁> 旨順粛用童那If蔚1]1.TO^fri{ }1自爭祜研ndfHi強(qiáng)I'1如圖是新建部分完成的新的工藝，現(xiàn)在廠的初建工程基本已經(jīng)完成，預(yù)計在明年5月份可以正常通水。姻恪謝涉申宜沉砂池水。姻恪謝涉申宜沉砂池三、北方污水廠設(shè)計——要點(diǎn)分析1、 適當(dāng)降低生化池的有機(jī)負(fù)荷、二沉池表面負(fù)荷；2、 在水力流程允許的條件下，將池體盡可能的埋于地下，起到冬季保溫的效果；地面以上池體外壁貼發(fā)泡保溫棉（厚度100?80mm）；3、 盡量減少散熱面積，生化池有效水深一般選擇6.0?7.0m。4、 污泥回流比一般取上限值，便于冬季加大污泥回流量，維持生化池內(nèi)高的生物量。5、 鼓風(fēng)機(jī)空氣管道纏保溫棉，便于冬季保溫。要點(diǎn)分析生化處理系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)1、在每年9月份~10月份逐步完成耐冷細(xì)菌的馴化。2、減少剩余污泥排放量，提高生化池內(nèi)混合液懸浮固體濃度，抵抗冬季低溫下微生物活性