天津某污水處理廠反硝化深床濾池中試研究

天津某污水處理廠反硝化深床濾池中試研究摘要：天津某污水處理廠已建30組反硝化深床濾池，并新建24組反硝化深床濾池，用于反硝化脫氮和濾除SS，以滿足天津市地方標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（DB12/599-2015）A類標準的排放要求。本中試研究在冬季低溫環(huán)境運行，研究反硝化深床濾池在低溫環(huán)境的運行參數(shù)，為該污水處理廠反硝化深床濾池新建和改造提供依據(jù)。關鍵字：中試系統(tǒng)、反硝化深床濾池、醋酸鈉、總氮、高濃度硝基氮、懸浮物、助濾劑前言2016年12月初中試研究開始，至2017年3月中旬，自動運行3個月。實驗方法核材料中試系統(tǒng)介紹深床濾柱安裝粗粒均質石英砂濾料作為過濾介質，采用雙層濾磚作為配水配氣系統(tǒng)。污水廠MSBR工藝出水經提升泵泵送至中試系統(tǒng)頂部進入濾池，進水管路設置藥劑投加點和管道靜態(tài)混合器，醋酸鈉和助濾劑經計量泵定量投加至濾池進水。污水再重力作用下通過濾料，懸浮物被濾料截留，附著生長在濾料表面的反硝化細菌消耗碳源將硝基氮轉化為氮氣。全自動深床反硝化濾池中試系統(tǒng)一座，系統(tǒng)包括：濾柱、進水單元、出水單元、水反沖單元、空氣反沖單元、排水單元、檢測儀表、投加單元、管路及閥門、配電及控制系統(tǒng)等，所有設備和材料安裝在一個集裝箱內。系統(tǒng)配備完善的在線儀表，自動檢測進出水水質數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)和液位數(shù)據(jù)等，控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并進行分析，自動控制中試系統(tǒng)的過濾和反硝化過程、氮氣釋放過程、氣水反沖過程和醋酸鈉精確投加。運行參數(shù)：濾料層厚度:1830和2400mm[2],平均濾速:4.0和5.0m/h[2],水反沖強度:15m/h,空氣反沖強度:92m/h,氣體釋放強度:15m/h實驗過程系統(tǒng)安裝和啟動；微生物馴化；1.83米濾床，5.0m/h濾速運行；1.83米濾床，4.0m/h濾速運行；2.40米濾床，5.0m/h濾速運行數(shù)據(jù)采集及測定每日早上9點，采集中試系統(tǒng)進水、中試系統(tǒng)出水水樣各500mL。檢測單位：津沽污水廠實驗室檢測內容：COD、TN、NO3-N、SS和DO結果與討論低溫環(huán)境，1.83米厚度濾床，濾速5.0m/h。TN脫除效果分析中試系統(tǒng)進出水NOx-N濃度去除率見下表：進水NO3-N平均濃度mg/L出水NO3-N平均濃度mg/L去除率15.299.9534.9%進出水COD濃度分析中試系統(tǒng)進出水COD濃度增減比例見下表：進水COD平均濃度mg/L出水COD平均濃度mg/L增加/降低比例36.251增加40.8%SS去除率分析中試系統(tǒng)進出水SS濃度去除率見下表：進水SS平均濃度mg/L出水SS平均濃度mg/LSS去除率11463.6%低溫環(huán)境，1.83米厚度濾床，濾速4.0m/hTN脫除效果分析中試系統(tǒng)進出水NOx-N濃度去除率見下表：進水NO3-N平均濃度mg/L出水NO3-N平均濃度mg/L去除率17.428.5535.4%進出水COD濃度分析中試系統(tǒng)進出水COD濃度增減比例見下表：進水COD平均濃度mg/L出水COD平均濃度mg/L增加/降低比例37.229.9降低19.6%SS去除率分析中試系統(tǒng)進出水SS濃度去除率見下表：進水SS平均濃度mg/L出水SS平均濃度mg/LSS去除率13469.2%低溫環(huán)境，2.4米厚度濾床，濾速5.0m/h。TN脫除效果分析中試系統(tǒng)進出水NOx-N濃度去除率見下表：進水NO3-N平均濃度mg/L出水NO3-N平均濃度mg/L去除率14.98.4743.1%進出水COD濃度分析中試系統(tǒng)進出水COD濃度增減比例見下表：進水COD平均濃度mg/L出水COD平均濃度mg/L增加/降低比例34.130.5降低10.5%SS去除率分析中試系統(tǒng)進出水SS濃度去除率見下表：進水SS平均濃度mg/L出水SS平均濃度mg/LSS去除率13469.2%碳源投加量分析按照記錄有碳源消耗量的數(shù)據(jù)進行分析。碳源制備濃度為3%。日均處理水量噸/天日均TN降低濃度（mg/L）日均TN降低重量（g）日均投加碳源（g）碳源投加與TN去除量的比例（含DO消耗的碳源）進水/出水COD增加/降低比例濾床：1.83米濾速：5.0m/h11.525.3461.55258.53：1增加40.8%濾床：1.83米濾速：4.0m/h9.218.8781.75466.68：1降低19.6%濾床：2.4米濾速：5.0m/h11.526.4374.15497.40：1降低10.5%結論1.83米濾床，5.0m/h濾速對TN有良好的去除效果，但出水TN濃度在10mg/L上下波動明顯；系統(tǒng)出水COD濃度較進水COD濃度高，同時碳源與TN去除量的比例比較高，說明碳源利用率較低，殘留COD擊穿濾床進入出水，導致出水COD濃度增加；系統(tǒng)對SS有較好去除效果。1.83米濾床，4.0m/h濾速對TN有良好的去除效果，出水TN濃度穩(wěn)定，且低于要求的10mg/L；系統(tǒng)出水COD濃度較進水COD濃度低，同時碳源與TN去除量的比例比較低，說明碳源利用率高，投加的碳源被有效利用，無殘留；系統(tǒng)對SS有較好去除效果。2.4米濾床，5.0m/h濾速對TN有良好的去除效果，出水TN濃度穩(wěn)定，且低于要求的10mg/L；系統(tǒng)出水COD濃度較進水COD濃度低，同時碳源與TN去除量的比例比較低，說明碳源利用率高，投加的碳源被有效利用，無殘留；系