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江苏省太湖流域城镇污水处理厂新一轮提标难点及对策

时间:2019-08-20 13:21

来源:JIEI创新实验室

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污水厂执行DB 32/1072-2018提标难点分析

基于江苏省DB 32/1072-2018太湖流域一二级保护区“氮磷特别排放限值”中新排放标准,对太湖流域重点城市中65份污水厂日报数据进行汇总分析, 通过对30座太湖周边城镇污水厂出水“保障率”进行统计,发现TN、TP最难达标。其中,TN达标难度等级为“困难”19座,“一般”的有3座,占全部水厂的73%;TP达标难度等级为“困难”8座,“一般”的有6座,占全部水厂的47%;NH3-N达标难度等级为“困难”2座,“一般”的有3座,占全部水厂的16%;COD达标等级“困难”1座,“一般”的有4座,占全部水厂的16%。

TN和TP仍是太湖流域城镇污水厂在执行“氮磷排放限值”标准的重点关注指标。调研分析发现,存在的问题主要有3个,分别为工艺设计问题、进水水质问题和运营管理问题。

工艺设计问题

工艺设计的问题主要包括预处理系统的设置和设计不合理、生物系统处理工艺设计存在问题以及深度处理单元效果不佳等。其中典型问题如:预处理系统消耗碳源过多、生化单元停留时间太短、CAST/氧化沟等工艺提标潜力低以及深度处理单元堵塞等问题。工艺设计问题不同程度的影响系统对污染物的去除,其中在苏锡常的污水处理厂中均有不同程度的出现。

进水水质问题

太湖流域市政污水厂收水范围中均存在不同程度的工业企业,市政管网可能由于工业废水以及管网本身渗漏、河水倒灌等问题,对污水厂实际进水水质浓度造成一定程度的影响。

太湖流域开发区工企业园区较多,在苏锡常三市中,污水厂实际进水中均含有一定比例的工业企业废水,由于含有难降解COD、氮磷比例高等特点,导致系统中进水脱氮碳源存在不足,TP指标受进水影响波动明显。

运行管理问题

污水厂运营问题主要体现在两个方面。一方面为运维人员管理水平问题,另一方面为仪器仪表、设备的选型安装问题。在污水厂日常运维工作中,运营管理人员数量和技术水平对污水厂实际运行效果至关重要。部分污水厂由于人员管理混乱及技术水平低下造成实际运行受限,难以进一步提高污水处理效率。其次,部分建造较早的大型污水处理厂由于设备/构筑物等老化问题,造成系统难以持续高效稳定运行。

提标改造对策与建议

提标改造对策

针对上述问题,需通过对拟执行“特别排放限值”的城镇污水处理厂进出水水质水量、工艺运行管理、污染物去除潜力等方面进行系统分析,找出水质水量的变化规律、各厂设计运行过程中存在的问题和不同工艺段的优化运行空间,总结出适用于“特别排放限值”的工艺运行模式,以及优化运行策略。对目前存在的共性问题,从工艺设计、生物系统、进出水水质、运维管理等方面提出以下建议与对策:

在工艺设计方面,碳源作为脱氮除磷的主要能量来源,在传统设计中通常在预处理单元被大量消耗造成浪费,造成生化单元脱氮能力不足。因此,在设计过程中应根据实际进水水质情况,在碳源偏低的情况下对预处理单元进行超越或停用,或通过适当降低预处理单元的停留时间,使其作为调节池使用,或考虑将预处理单元改造为采用高负荷初沉池使用等。

在生物系统优化运行方面,通过对生物系统进行优化改造,可有效提高系统整体的降解能力。如在进水浓度稳定情况下,可通过在生物池投加填料、或增加污泥负荷的方式提高生化单元的处理效率;在生物系统处理能力不足时,可适当考虑降低运行水量从而提高系统的HRT,保证系统对污染物降解效果;一些常规的CASS/氧化沟工艺可通过强化功能区的划分对构筑物进行改建,提高生物系统的降解能力。

强化脱氮通常是污水厂提标改造的一个重点,针对污水厂碳源能力不足问题,可先通过降低系统本身的碳源损耗,如跌水复氧点的改造、预处理系统改造、分点进水等。在进水碳源不足的情况下考虑外加碳源的,同时应对碳源的种类、效果、投加点和投加时机进行试验比选、成本核算等,从而指导污水厂的实际运行。在冬季低温运行条件下,可通过提高系统中MLSS浓度,延长好氧单元HRT(如有兼氧池),或通过添加硝化填料方式进行强化处理。

污水厂除磷主要通过生物除磷和化学除磷相结合的方法。在碳源充足但系统除磷能力不足情况下,可通过强化生物除磷,如普通生物除磷或反硝化除磷等强化系统对总磷的去除。在碳源不充足的情况下,可在系统末端采用协同化学除磷方式,但在现场应用前应对不同类型除磷药剂进行小试比选。若处理系统中有高效沉淀池工艺,可对混凝剂和助凝剂种类和投加量进行小试比选,优化投加。

在进水水质保障方面,城镇污水厂进水水质质量对系统的降解能力影响较大,在运行过程中一方面加强与前端管网分管部门沟通,降低管网污水外渗及外水入渗情况,进一步提高进水水质浓度,另一方面尽可能加强企业、管网在建设过程中的沟通,积极介入,保证进水质量,为系统正常运行提供保障。

针对进水中含有大量难降解COD、有机物等问题,可考虑对收水范围中的工业废水类型进行梳理,确定难降解COD的组分。同时结合小试或中试等不同方法,如混凝沉淀、磁分离、次氯酸钠氧化、臭氧氧化、活性炭/活性焦吸附、类芬顿工艺等,对难降解COD需进行针对性试验研究,通过对比不同试验效果结合现状工艺提出强化处理思路。

在实际运维管理方面,定期对设备检修是保障污水厂高效运行的关键。在日常运营过程中应加强各类仪器仪表和设备的巡检和维护,对存在的问题和运行工况较差的及时报备处理,对存在误差的仪器仪表定期进行校核;定期组织一线技术人员的学习和培训,强化专业技能和应急处理能力。对于老化的设备和构筑物在有条件的时候尽量维护或更换。

提标改造建议

有机氮的去除一般可以通过源头强化控制,针对悬浮性有机氮,可通过预处理系统的沉砂池、初沉池或采用混凝沉淀过滤等工艺部分去除,部分可氨化有机氮可在活性系统中转化为氨氮;针对溶解性可氨化有机氮,在进入生物段前基本可转化为氨氮,对部分工业废水有机氮,可通过预处理的初沉池,生化段的厌氧区等厌氧水解,转化为氨氮。对于溶解性不可氨化有机氮,可以通过深度处理系统的吸附,混凝沉淀或高级氧化可实现一定程度的去除。

编辑:王媛媛

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