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传统污水处理厂升级改造工程实例
更新时间:2016-11-08 来源:《中国给水排水》 作者:林好斌,张莺

摘要:以宁波市现有传统活性污泥法城市污水处理厂为改造对象,在不新征土地、不新建反应池、不削减处理量、不改变主体结构和管网布局的前提下,在进水端改造出厌氧区,在好氧池中投入悬浮填料,使系统中的硝化菌富集在悬浮填料生物膜中,形成活性污泥- 生物膜复合工艺,实现节能节地、低成本高效的新型升级改造技术。污泥浓度控制在3 000 ~ 5 000 mg /L,污泥回流比为50% ~ 150%,高效载体投加量≤20%,运行稳定,出水BOD5、COD、SS、NH3 - N 等指标均从《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918—2002) 的二级标准提高到一级B 标准。

1 工程背景与意义

宁波某污水处理厂是宁波市区首座城市污水处理厂,位于江东区福明乡桑家村后桑。一期工程采用传统活性污泥工艺( 即普曝工艺) ,于1999 年底竣工投运,处理规模为3 × 104 m3 /d,本工程主要针对一期工程进行改造。

该厂一期工程进水主要通过泵提升入两段曝气池,再进入沉淀池进行泥水分离。现阶段两段曝气池溶解氧约为1 mg /L,MLSS 为3 000 ~ 4 000 mg /L。现状进水量平均为( 3. 3 ~ 3. 5) × 104 m3 /d,长时间超过设计水量负荷; 一期进水水质变化较大,尤其是受到氨氮、总氮的冲击,而一期实际最大风量维持时间受鼓风机自身所限,同时存在沉淀池反硝化较严重的情况,出水水质偶有不达二级标准。因此对该厂一期工程进行提标改造迫在眉睫。

2 提标改造工程的实施

2. 1 改造思路

由于该污水处理厂一期工程用地紧凑,没有富余空地新增构筑物,因此决定将原工艺曝气池作为新工艺的好氧池,并将进水端改造出一个HRT 为1. 5 h 的厌/缺氧区; 为了满足好氧池同时进行碳氧化和硝化的功能,在好氧池( 原曝气池) 中投入新型悬浮填料,使系统中的硝化菌富集在悬浮填料生物膜中,形成活性污泥- 生物膜复合工艺,强化了硝化效果; 并提升了系统的曝气充氧效率,节省了曝气能耗,降低污泥产率。同时二沉池污泥与进水混合后进入厌/缺氧池的进口,并借助水下搅拌器达到完全混合的效果。

2. 2 改造工程量

缺/厌氧池( 原曝气池前端) 改造,共2 座: 每座池子拆除原有曝气器及其配套管路系统,并重新安装; 每池中间增设木质格栅,其上端中部再设不锈钢格栅; 对池体进行修复。

好氧池( 原曝气池末端) 改造,共2 座: 每座池子拆除原有曝气器及其配套管路系统,并重新安装;拆除原有单级离心风机,并新增多级离心鼓风机; 每池进水端增设矩形不锈钢格栅; 每池增设DO 仪、MLSS 仪; 每池投加MBBR 填料。曝气池改造示意如图1 所示。

2. 3 新工艺及运行参数

改造后的工艺流程见图2。

① 厌/缺氧池( 原曝气池前端) 。共2 座,每座长16. 5 m,宽9. 5 m,有效水深为6 m,有效容积为940 m3 ; 中部用木质格栅隔开。混合液浓度为3. 5g /L,实际停留时间为1. 5 h,污泥回流比为50% ~150%。

② 好氧池( 原曝气池末端) 。共2 座,每座分两区即填料区和非填料区。填料区长16. 5 m,宽9. 5 m,有效水深为6 m,有效容积为940 m3 ; 非填料区长33 m,宽9. 5 m,有效水深为6 m,有效容积为1 881 m3。混合液浓度为3. 8 g /L,有机负荷为0. 2~ 0. 4 kgBOD5 /( kgMLSS·d) ; 好氧泥龄为10 d。好氧池中投加外径为80 mm 的悬浮填料,第一座池投加悬浮填料为200 m3,第二座池投加悬浮填料为120 m3,悬浮填料生物膜污泥浓度为1. 0 ~ 2. 0 g /L。3 改造后运行效果

3. 1 水质情况

3. 1. 1 未改造和改造区域的比较

该污水处理厂曝气池出水取样点分布见图3。改造前后进、出水水质见表1。由表1 可知,经改造加入填料后,曝气池出水的COD、TP、NH3 - N 浓度均低于未改造区域出水的浓度。其中,出水COD 浓度平均值为56 mg /L,远远高出二级排放标准,已达到一级B 标准; 出水TP 浓度由3. 0 mg /L 降至1. 8 mg /L; NH3 - N 去除率平均为82. 4%,出水浓度低于10 mg /L,远远高出二级排放标准,改造效果明显; TN 浓度相对于未改造区域有所降低,由21. 3 mg /L 降至20. 7 mg /L,去除率由32. 4%升至34. 3%。

《中国给水排水》

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