ECOSUNIDE工藝在實(shí)際工程中的應(yīng)用
摘要： 分點(diǎn)進(jìn)水脫氮除磷新工藝(ECOSUNIDE)具有脫碳、脫氮 、除磷效率高，總停留時(shí)間短，運(yùn)行費(fèi)用較低的顯著優(yōu)點(diǎn)，并已在徐州、臨沂、德州等地的實(shí)際工程中得到成功應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： 分點(diǎn)進(jìn)水, 活性污泥, 脫氮
污水中氮、磷含量的增加會(huì)引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。采用傳統(tǒng)化學(xué)法或物理化學(xué)法脫氮、除磷不僅運(yùn)行費(fèi)用高，也不適合污水處理量很大的城市。生物脫氮除磷技術(shù)由于具有同時(shí)脫除C、N、P且處理成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，但脫氮除磷過(guò)程中存在的基質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)和泥齡不同的矛盾使得處理效果相對(duì)較差。因此，處理好兩者之間的矛盾成為城市污水處理工藝亟待解決的問(wèn)題。
1 分點(diǎn)進(jìn)水高效脫氮除磷理論
分點(diǎn)進(jìn)水高效脫氮除磷新工藝(ECOSUNIDE) 以張雁秋教授自主提出的統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)理論、動(dòng)力學(xué)負(fù)荷理論、回流污泥濃度優(yōu)化理論等為依據(jù)，創(chuàng)造出特殊工藝條件，提高活性污泥中硝化菌、聚磷菌的比例，突破了傳統(tǒng)活性污泥法硝化速度慢、除磷量較少的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了短時(shí)高效脫氮除磷。該工藝具有脫碳、脫氮效率高，總停留時(shí)間短，運(yùn)行費(fèi)用較低的顯著優(yōu)點(diǎn)。
2 在工程實(shí)踐中的應(yīng)用
分點(diǎn)進(jìn)水高效脫氮除磷新工藝憑借其優(yōu)點(diǎn)，已在徐州國(guó)禎水務(wù)運(yùn)營(yíng)有限公司、臨沂市污水處理廠、臨沂潤(rùn)澤水務(wù)有限公司、德州聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司得到成功應(yīng)用。
2．1 徐州國(guó)禎水務(wù)運(yùn)營(yíng)有限公司
徐州國(guó)禎水務(wù)運(yùn)營(yíng)有限公司(原徐州污水處理廠)的污水處理能力為16．5×10 m ／d，主要處理徐州主城區(qū)的生活污水(占70％)和部分工業(yè)廢水(占 30％)。原水BOD 為80～100 mg／L、COD為150～ 200 mg／L、NH 一N為30～35 mg／L、TN為35～40 mg／L、TP為4～5 mg／L。改造前、后的工藝流程如圖1所示。
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按出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，傳統(tǒng)改造方案需投資6 000萬(wàn)元；同時(shí)，處理規(guī)模需減至10× 10 m ／d運(yùn)行。應(yīng)用分點(diǎn)進(jìn)水脫氮除磷新工藝改造后，在投資僅為1 000萬(wàn)元的情況下，處理出水水質(zhì)從二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下出水 COD為35～45 mg／L、BOD5為5～10 m#L、NH3一 N為0～5 mg／L、TN為10～20 mg／L、TP為0．5～ 0．8 mg／L、SS為l5～20 m#L，穩(wěn)定優(yōu)于一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施改造5年來(lái)，該廠運(yùn)行穩(wěn)定，克服了污泥膨脹及二沉池飄泥問(wèn)題，從根本上解決了下游水體奎河的污染問(wèn)題，增收節(jié)支總額達(dá)13 719．36萬(wàn)元。
2．2 臨沂市污水處理廠
臨沂市污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為10×10 nrl。／d，進(jìn)水COD為350—500 mg／L、BOD 為150—200 mg／L、NH3一N為3O～50 mg／L、TN為35～55 mg／ L、TP為5～12 mg／L。改造前采用氧化溝工藝，出水水質(zhì)僅達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB 18918-2002)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：COD為65～75 mg／ L、BOD5為15～20 mg／L、NH3一N為l5～20 mg／L、 TP為4～8 mg／L。
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利用分點(diǎn)進(jìn)水高效脫氮除磷新工藝進(jìn)行改造 (改造前、后的工藝流程對(duì)比見(jiàn)圖2)，不僅未增加動(dòng)力費(fèi)用，反而通過(guò)停止內(nèi)回流節(jié)省了推進(jìn)器的能耗。與其他工藝相比，運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約20％ 以上。新工藝投資為300萬(wàn)元，可節(jié)約投資2 700萬(wàn)元，增收節(jié)支總額達(dá)3 972．60萬(wàn)元。該廠排水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，一些主要指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際出水COD為40～50 mg／L、BOD5為5～10 mg／L、NH3 一N為0～3 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、SS為l5 ～ 20 mg／L。
2．3 臨沂潤(rùn)澤水務(wù)有限公司
臨沂潤(rùn)澤水務(wù)有限公司(原沂水縣污水處理廠)設(shè)計(jì)規(guī)模為5×10 m ／d，進(jìn)水COD為350—500 mg／L、BOD5為150～200 mg／L、SS為100～200 mg／ L、NH3一N為3O一45 mg／L、TP為5～8 mg／L。改造前，該公司采用水解池／生物濾池工藝，出水水質(zhì)僅達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)氨氮的去除更無(wú)法滿足要求，近兩年來(lái)出水氨氮濃度一般為20～25 m#L。改造前、后的工藝流程對(duì)比如圖3所示。
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該項(xiàng)目采用新工藝進(jìn)行改造，投資約為800萬(wàn)元，可節(jié)約工程投資3 200萬(wàn)元，增收節(jié)支總額為 3 416萬(wàn)元，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際出水COD為35～45 mg／L、BOD 為5～10 mg／L、 NH3一N為0～3 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、TN為 10—15 mg／L、SS為15～20 mg／L。
2．4 德州聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司
德州聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司設(shè)計(jì)規(guī)模為10 X 10 m ／d，原水COD為350～500 mg／L、BOD 為150 ～ 200 mg／L、SS≤100 mg／L、NH3一N為30～50 mg／ L、TP為4～6 m#L。該污水處理廠原采用氧化溝處理工藝，但出水水質(zhì)難以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。改造前、后的工藝流程對(duì)比見(jiàn)圖4。
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按出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，傳統(tǒng)改造方案需投資5 000萬(wàn)元。采用分點(diǎn)進(jìn)水高效脫氮除磷新工藝改造需投資2 000萬(wàn)元，可節(jié)約投資3 000萬(wàn)元。目前，該公司已采用新工藝完成2．5 X 10 m ／d 的工程改造，改造后的出水水質(zhì)除總磷外，均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918— 2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水COD為30～44 m#L、 BOD5為5～10 mg／L、NH3一N為0—3 mg／L、TN為 1O～15 mg／L、TP為0．5～0．8 mg／L、SS為5～l0 mg／L。
3 結(jié)語(yǔ)
① 高污泥濃度對(duì)硝化、釋磷有利；控制動(dòng)力學(xué)負(fù)荷可以控制硝化微生物與脫碳微生物之間的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，造成低底物濃度環(huán)境，進(jìn)一步促進(jìn)硝化；依據(jù)回流比影響回流污泥濃度及系統(tǒng)內(nèi)底物濃度理論，找出最佳回流比；通過(guò)控制溶解氧濃度實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化。
② 工程實(shí)際應(yīng)用表明，該工藝具有脫碳、脫氮效率高，總停留時(shí)間短，運(yùn)行費(fèi)用較低等顯著優(yōu)點(diǎn)；在工藝改造中，較傳統(tǒng)工藝在多方面呈現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，工程投資、運(yùn)行成本可分別節(jié)約20％左右，產(chǎn)泥量減少20％左右。
③ 該工藝可隨污水水質(zhì)的不同而變換相關(guān)工藝參數(shù)，具有很大的靈活性，抗負(fù)荷能力強(qiáng)。因此，進(jìn)一步提高新工藝設(shè)計(jì)規(guī)范化程度，形成針對(duì)改造工藝和新建工藝不同的設(shè)計(jì)方法將成為研究重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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