新型氧化溝工藝去除氮磷有招數(shù)
由貴州省環(huán)科院、貴州省建筑設(shè)計(jì)院科研人員歷時(shí)兩年多開發(fā)的“貴州省小城鎮(zhèn)新一代一體化氧化溝污水處理技術(shù)研究與開發(fā)應(yīng)用”項(xiàng)目近日順利通過了專家組的驗(yàn)收和科技成果鑒定，作為貴州省“十五”期間社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目，這一技術(shù)的成功研發(fā)將有助于破解貴州省小城鎮(zhèn)污水處理的難題。
污水進(jìn)水濃度不高導(dǎo)致處理效果不佳
貴州城鎮(zhèn)污水處理廠所采用的污水處理技術(shù)，多已擺脫傳統(tǒng)的活性污泥法而引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家污水處理技術(shù)。但這些技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度很高，對(duì)進(jìn)口設(shè)備儀表依賴性較大，在已實(shí)現(xiàn)雨污分流排水體制的城鎮(zhèn)和計(jì)算機(jī)管理水平高的大城鎮(zhèn)能獲得較好的處理效果。然而貴州省大多數(shù)城鎮(zhèn)由于歷史原因排水體制均為雨污合流制，污水進(jìn)水濃度不高，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理、反饋設(shè)施相對(duì)落后，使得上述技術(shù)的先進(jìn)性不僅無(wú)法體現(xiàn)，而且導(dǎo)致污水處理效果不佳，造成比較嚴(yán)重的投資浪費(fèi)。
一體化氧化溝技術(shù)，集曝氣、沉淀及固液分離為一體，由流程短、造價(jià)低、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行、去除有機(jī)物效率高、管理方便、占地面積少、污泥量少且易處理等優(yōu)點(diǎn)，但脫氮除磷效果不佳。
開發(fā)一種適合貴州省情、便于中小城鎮(zhèn)運(yùn)行管理、簡(jiǎn)潔、高效、實(shí)用的污水處理技術(shù)，達(dá)到處理效果率高、投資和成本低、運(yùn)行穩(wěn)定的要求顯得十分必要和迫切。不僅對(duì)氮、磷等污染物去除效率高，而且投資運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理方便，符合國(guó)家對(duì)城鎮(zhèn)污水處理效率高、投資和成本低、運(yùn)行穩(wěn)定(兩低一高一穩(wěn)定)要求。經(jīng)此技術(shù)處理的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)(大部分指標(biāo)達(dá)到A標(biāo)準(zhǔn))，為貴州省當(dāng)前迅速發(fā)展的小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境污染控制提供了有力的技術(shù)支持。
新一代氧化溝工藝有4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)
在專家組對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行科技成果鑒定時(shí)，專家組提出，此項(xiàng)目開發(fā)的倒置A2/O型一體化氧化溝工藝技術(shù)，“溝內(nèi)網(wǎng)捕過濾＋溝外沉淀”組合式固液分離器，異形導(dǎo)流窗設(shè)置，基于ASM2d模型的污染物降解動(dòng)力學(xué)模式研究等4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)均為國(guó)內(nèi)外首次研究，具有創(chuàng)新性，在同類技術(shù)中達(dá)到國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。
此項(xiàng)目首次在國(guó)內(nèi)外工程實(shí)際中將倒置A2/O型一體化氧化溝工藝與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合，并進(jìn)行了優(yōu)勢(shì)集約、組合，開發(fā)了“兩低一高一穩(wěn)定”的倒置A2/O型一體化氧化溝工藝技術(shù)，確立了工程設(shè)計(jì)的池型及邊界條件，為當(dāng)前國(guó)內(nèi)大規(guī)模建設(shè)中的中小城鎮(zhèn)污水處理提供了有實(shí)用價(jià)值的工程設(shè)計(jì)參數(shù)和最佳工況控制條件。實(shí)踐證明，新一代一體化氧化溝工藝與傳統(tǒng)一體化氧化溝工藝技術(shù)城鎮(zhèn)污水處理效果在去除有機(jī)物方面差別不大，但是對(duì)于去除氮、磷方面新一代的工藝明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。其中NH3－N去除率提高8.69％，TN去除率提高9.94％，TP去除率提高8.29％。此外新一代工藝在處理低濃度城鎮(zhèn)污水效果上也優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。
課題組在國(guó)內(nèi)一體化氧化溝污水處理工藝中首次提出“溝內(nèi)網(wǎng)捕過濾＋構(gòu)外沉淀”固液分離理論，并開發(fā)了組合式固液分離器，在器周和器底設(shè)置特殊消能導(dǎo)流裝置。這種固液分離器通過溝內(nèi)動(dòng)態(tài)分離和懸浮污泥層的“網(wǎng)捕”過濾作用以及溝外重力沉淀，能達(dá)到良好的固液分離效果，滿足環(huán)保要求。解決了傳統(tǒng)工藝固液分離存在的問題，大幅度提高了固液分離效果。
課題組首次在氧化溝導(dǎo)流墻上設(shè)置異形導(dǎo)流窗裝置，解決了氧化溝溝內(nèi)污泥淤積的問題，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證其效果，改善了氧化溝流態(tài)，為提高氧化溝處理效果提供了操作性強(qiáng)的科學(xué)依據(jù)和工程設(shè)施。
課題組首次在IAQW－ASM2d模型相關(guān)理論基礎(chǔ)上對(duì)倒置A2/O型一體化氧化溝工藝有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)模型和脫氮除磷動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究和擬合，并得出了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)值，為新一代一體化氧化溝處理城鎮(zhèn)污水最優(yōu)化設(shè)計(jì)和活性污泥法處理工藝相關(guān)理論研究提供了科學(xué)依據(jù)。
采用新技術(shù)節(jié)約污水處理費(fèi)2600萬(wàn)元/年
根據(jù)此項(xiàng)目中試示范工程技術(shù)的經(jīng)濟(jì)分析表明，新一代一體化氧化溝比傳統(tǒng)工藝及大多數(shù)改良活性污泥法在投資、電耗、運(yùn)行成本上分別下降了7.7～10％、4.17～21.7％、3.5～6.8％，且運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便。專家指出新一代一體化氧化溝工藝所具有的這些優(yōu)勢(shì)將使其具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
目前貴州省發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的32個(gè)中小城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目中，有29個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)，相對(duì)傳統(tǒng)工藝來(lái)說，建設(shè)這批污水處理廠就可以節(jié)約投資6500萬(wàn)元，污水處理費(fèi)2600萬(wàn)元/年，從來(lái)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。解決長(zhǎng)期困擾我國(guó)廢水生物處理存在的投資運(yùn)行費(fèi)用高、處理效率低、占地面積大、出水水質(zhì)波動(dòng)大、部分廢水達(dá)標(biāo)困難、操作管理復(fù)雜等問題，為我國(guó)中小城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水的處理提供一種實(shí)用的技術(shù)裝備和產(chǎn)品。
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