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高含氮污水處理廠提標(biāo)改造上向流式反硝化濾池

  隨著國內(nèi)環(huán)保要求日益提高,許多污水處理廠都面臨尾水深度凈化這一需求。很多尾水深度凈化工程需要將原污水處理廠的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B出水提升至穩(wěn)定達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。對于某些污水處理廠,由于進(jìn)水的氨氮、總氮較高,或C/N失衡,僅依靠A2/O或類似工藝很難將出水的總氮指標(biāo)處理到一級A標(biāo)準(zhǔn),需要在末端增設(shè)反硝化濾池。

  一、污水廠改造前的狀況

  1.1 改造前水量、水質(zhì)

  本污水處理廠位于湖北省南部,設(shè)計處理規(guī)模3萬噸/日,主要處理附近的居民生活污水及部分工業(yè)廢水,其中,高含氮廢水來自附近的生物保健品公司,經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T31962-2015)后排入污水處理廠。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)及多年運行實測進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

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  括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo),括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標(biāo)。

  1.2 改造前工藝流程

  改造前該污水處理廠采用“二級A+O生物池”的工藝,主要構(gòu)筑物有粗格柵、細(xì)格柵及旋流沉砂池、二級A+O池、二沉池和紫外消毒池,實踐證明該工藝能夠有效去除有機(jī)物、氨氮和總氮,出水水質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn),工藝流程如圖1所示。

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  二、提標(biāo)改造設(shè)計方案

  2.1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

  提標(biāo)改造后污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn),詳見表2。

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  括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo),括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標(biāo)。

  2.2 工藝流程

  提標(biāo)的指標(biāo)主要是總氮、總磷、SS等,工藝流程圖如圖2。

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  2.3 上向流反硝化濾池的選擇

  由于本污水處理廠占地面積有限,進(jìn)水總氮指標(biāo)較高,反硝化濾池選用上向流反硝化濾池,可以通過加高濾料高度的方式,滿足硝酸鹽氮的容積負(fù)荷的要求,總磷和懸浮物均可通過后續(xù)的磁混凝沉淀池去除,綜合比較,該工藝路線的工程投資、占地面積都比深床反硝化濾池低;深床反硝化濾池雖同時具有脫氮除磷功能,但其流態(tài)為下向流,濾料不能過厚否則容易出現(xiàn)負(fù)水頭或氣阻,濾料高度受到限制,另外受到占地面積限制,造價高,工藝復(fù)雜,設(shè)備維修復(fù)雜,故不選用。

  上向流式反硝化濾池結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

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  2.4 上向流反硝化濾池的工藝設(shè)計參數(shù)

  上向流式反硝化濾池系統(tǒng)分為6組,每組的處理水量為5000噸/日,進(jìn)水采用電動閥門+手動閥門調(diào)節(jié)均勻布水,進(jìn)水通過成品濾板和長柄濾頭配水,依次通過濾頭、濾板,承托層、濾料層,出水通過穩(wěn)流板穩(wěn)流后,進(jìn)入集水槽,最后進(jìn)入后端的磁混凝沉淀池。

  為了應(yīng)對高含氮廢水沖擊,濾池設(shè)計容積負(fù)荷1.0kgNO3-N/(m2·d),濾速4.3m/h,強制濾速5.2m/h;陶粒濾料濾料采用3~5mm陶粒濾料,厚度為3m,單格過濾面積48m2,總過濾面積288m2。

  反硝化濾池反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖洗,反沖洗強度:水洗20m3/(m2·h),氣洗50m3/(m2·h)。分三個階段:第一階段為單獨氣洗,首先采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供的壓縮空氣氣洗2~5分鐘;第二階段為氣水聯(lián)合反沖洗,氣洗和清水泵提供的水洗同時進(jìn)行約10~15分鐘;第三階段為水洗階段,單獨采用水洗約10~15分鐘。以上三個階段為一組反硝化濾池的反洗流程,六組反硝化濾池反沖洗根據(jù)時間依次進(jìn)行。

  為防止濾頭堵塞,采用防堵塞大縫隙專用的濾頭,進(jìn)水宜設(shè)置精密格柵。

  三、運行效果

  本項目于2019年5月通水調(diào)試,運行至今約半年,出水可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn),其中本文只闡述總氮指標(biāo),其余指標(biāo)不予贅述。

  調(diào)試期間出水總氮指標(biāo)見下圖4。

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  調(diào)試初期(約10日)發(fā)現(xiàn)反硝化濾池出水總氮去除率不高,與二沉池出水相比僅下降0.5~2mg/L,經(jīng)多次檢測發(fā)現(xiàn)二沉池出水DO過高(達(dá)3~6mg/L),原因為二級A+O生物池至二沉池及二次提升泵房出現(xiàn)多次跌水復(fù)氧,投加碳源后,反硝化濾池出水總氮逐步降低,調(diào)試第20日后基本出水總氮能維持在13mg/L以下。

  正式運營期間,該污水廠曾因碳源采購不及時而導(dǎo)致碳源減少投加,期間反硝化濾池出水總氮升高明顯,可知DO對反硝化濾池的影響是非常大的。

  四、結(jié)論

  (1)上向流式反硝化濾池應(yīng)用于高含氮的城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造是可行的,處理出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),可為同類項目的設(shè)計及運行提供參考。

  (2)上向流反硝化濾池在設(shè)計及運行時,應(yīng)特別注意防止底部濾頭堵塞,建議采用防堵塞大縫隙專用的濾頭,進(jìn)水宜設(shè)置精密格柵。

  (3)DO對反硝化濾池的影響較大,設(shè)計時注意避免盡可能減少跌水復(fù)氧,設(shè)置多格濾池時,不宜采用配水堰配水,建議采用閥門配水。( >

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