污水厂稳定运行提标提效技术方向

http://www.water.hc360.com2018年04月11日09:13 来源:水工业市场T|T

    慧聪水工业网 中国人民大学环境学院副院长王洪臣作了题为《污水厂稳定运行提标提效技术方向》的报告。报告介绍了保证污水处理厂稳定运行的几个重要因素,并对基于此开发的几项新技术进行了阐述。

    一、水质不稳定不能成为运行不稳定的理由

    污水处理是对污水中污染物质进行分离、分解以及转化的过程,是水污染控制与治理的核心,也是决定水环境好坏的重要因素。目前我国拥有4800余座县级以上污水处理厂,稳定运行对于数量庞大的污水处理厂来说非常重要,也是发挥环境效益的前提。

    造成污水处理不稳定的因素有许多,例如渣、砂、泥导致的堵塞、缠绕、磨损、淤积;工艺、设备选择不合理;参数、单元、流程配置不合理等。但是,上游来水的水量和水质一定是不稳定的,这不能成为运行不稳定的理由。

    因此,通过技术进步使污水处理系统实现稳定运行势在必行,污水处理稳定运行技术存在巨大需求!

    二、提高排放标准是污水处理的永恒主题

    污水处理提标就是不断降低污水中污染物质的浓度。目前污水处理行业对不断提标存在一定抵触,但提高标准是环境的需求,基于经济或减排优先序的考量,需要考虑提标的时间进程,但不断提高排放标准,一定是中国污水处理行业的永恒主题。

    目前,欧美总体上已经进入污水深度处理阶段,欧美部分发达国家已经普及了深度处理和营养物去除,出水水质为:BOD5≤10mg/L、SS≤10mg/L、NH4+-N≤5.0mg/L、TN≤15mg/L、TP≤0.5mg/L。美国也开始在封闭水体流域普及营养物深度处理,在重点流域开展营养物超深度处理,例如切萨皮克湾流域BluePlains污水处理厂,已经过五次提标改造,达到总氮低于5mg/L、总磷低于0.1mg/L的水质。

    我国现在已经拉开了全面的序幕,北京市颁布的水污染物综合排放标准(DB11/6.207-2016.2),天津市颁布的《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB12599-2015),以及昆明、合肥、苏锡常、浙江等地都在以此趋势进行污水处理的提标工作。

    三、污水处理要不断提高效率

    污水处理是个高能耗高物耗的行业,电耗约占正常社会总电耗的1%,年消耗PAM10万吨,同时土地消耗大。提标后,能耗、物耗、占地都继续增大,使综合处理成本不断提高,另外导致间接碳排放,使污水处理环境效益大打折扣。因此,提高污染物排放标准的同时,提高电、药、地三大要素的使用效率也非常重要。

    四、稳定运行、提标和提效应同步进行

    现有的污水处理稳定运行提标提效技术体系包括:稳定运行,增加设备备用,增加处理单元;提高标准,增加处理单元,增大能耗物耗;以及增大构筑物、增大曝气量、增加填料、增加单元、增加药消耗等,基本以“增”为主,而不考虑效率问题。

    未来的新技术方向,应是追求稳定运行、提标、提效三者的协调统一,即:采用一项技术,它既是提标的,又是提效的,同时也是稳定运行的。而解决具体问题的方向应包括以下几点:从根本上提高预处理水平(渣、砂、泥,去除效果很差,是运行不稳定的最大根源)。特定功能高效菌群筛选与培育(人们利用的微生物种群不足5%)。氧的科学管理(目前是极端粗放的管理)。流态的科学调控(要重视CFD技术)。

    五、污水处理稳定运行提标提效技术新体系

    以下是基于污水处理稳定运行提标提效技术新体系而研究开发的新技术。

    1.SSgo秒分技术

    预处理缺陷是造成污水处理不稳定的一个重大问题,60%以上的运行不稳定问题都是因为预处理不充分或本身故障。具体表现为两点:(1)格栅问题:细格栅的栅距最小1mm,此时仍有大量细渣穿过格栅,漂浮在池面上、缠绕在设备上,格栅除污机本身也极易被缠绕或堵塞,需要频繁维护清理,干扰正常运行。(2)沉砂池问题:目前的沉砂池只能去除0.2mm以上的砂砾,大量细砂穿过沉砂池,淤堵池容、磨损设备,干扰正常运行。另外,稳定流态是除砂的前提,中小型处理厂污水量变化大,流速变化大,流态不稳定,进一步导致除砂变差。

    SSgo是一项突破了传统除泥、除渣及除砂,单纯通过重力、离心力、浮力等基本原理,实现在秒级时间内泥渣砂一体化快速高效分离的技术。该技术可有效降低后续处理单元的污染物负荷,大大提高污水处理能力与效率,优化出水水质,是污水处理厂提标提效改造体系中的核心技术,也是工业废水处理、黑臭水体处理等方面的有效手段。

    设备性能:

    快速高效,可以在5s内有效的实现混合液中泥渣砂油等的分离;

    设备运行水力负荷可达150m6.2/m2˙h;

    泥渣砂油去除90%以上,悬浮颗粒物去除60%以上,有机物去除20-65%;

    固液高速分离过程中使水充氧,处理后水的DO可达4-8mg/L;

    占地面积小,单台占地不到12m2;

    运行费用低,吨水电耗不到0.02-0.05kwh;

    不产生难以处理的化学污泥。

    2.Bios氧的科学管理系统

    污水处理厂中,曝气单元约占整个处理厂总能耗的50%-70%,曝气不仅为好氧微生物的生长与污染物降解提供了必需的氧气,也承担了搅拌的作用。曝气系统的充氧性能受到活性污泥性质、曝气器品质、运行工况等的综合影响。因此氧的科学管理是十分必要的。

    Bios氧的科学管理系统是基于此而开发出管理系统。系统拥有以下技术优势:

    (1)氧科学管理技术集成

    Bios氧的科学管理系统基于新型的过程监测技术,实时监测活性污泥性能和曝气系统效率;采用曝气极限控制策略,实现曝气的精准控制;参考临界氧模型,确定最适溶解氧;针对不同污染物的降解特征,耦合新型搅拌,进行溶解氧分段管理。

    (2)新型高分子弹性体微孔曝气器

    系统采用新型高分子材料,具备良好的理化特性:寿命长(8-10年);耐生物垢;抗撕裂;抗水解;对气量变化阻尼,调节品质好。

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