中国给水排水 2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第九届)邀请函暨征稿启事
 
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改性填料在污水处理厂的工程化应用 报告人: 大连宇都环境技术材料有限公司张冬梅副总经理 主持人:中国市政工程华北设计研究总院有限公司 总工/教授级高工 郑兴灿 博士

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-13  浏览次数:135
核心提示:改性填料在污水处理厂的工程化应用 报告人: 大连宇都环境技术材料有限公司张冬梅副总经理 主持人:中国市政工程华北设计研究总院有限公司 总工/教授级高工 郑兴灿 博士
青岛欧仁环境科技有限公司

中国给水排水 2018年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第九届)邀请函暨征稿启事
 

改性填料在污水处理厂的工程化应用

 

题目:改性填料在污水处理厂的工程化应用

报告人大连宇都环境技术材料有限公司张冬梅副总经理

主持人中国市政工程华北设计研究总院有限公司 总工/教授级高工 郑兴灿 博士

下面有请大连宇都环境技术材料有限公司 张冬梅 副总经理,就改性填料在污水处理厂的工程化应用 给我们作介绍。

张冬梅

大家上午好,我今天报告的题目是改性填料在污水处理厂的工程化应用。我将从以下几个方面向大家介绍。首先是工艺介绍。

MBBR工艺是没有活性污泥回流的纯悬浮填料膜工艺,特点是没有活性污泥回流。而IFAS工艺是生物膜+活性污泥回流的泥膜混合工艺。特点是有活性污泥回流,这个膜可以是悬浮填料,也可以是固定床填料。

今天给大家重点讲的是SSMBBR工艺,它是全系统的活性污泥和MBBR工艺的集成工艺。第一个S-SYSTEM是指系统,第二个S-SLUDGE是指活性污泥,它是IFAS工艺的一种,包括活性污泥之外还包括悬浮填料,拦截网,疏导系统和检修系统。

SSMBBR工艺的核心是悬浮填料。填料上面附着最适合的微生物,生物量大,生物活性高,流态好,是提高系统效率的关键。拦截网,疏导系统,检修系统都是为了使悬浮填料更好发挥作用而优化设计的。

目前的悬浮填料,大部分用白色塑料直接加工,可以说,就是白色的塑料片,它有很多弊端,不抗紫外线,不抗老化,尤其夏天检修时间长时太阳暴晒老化更快,表面光滑,亲水性差,密度轻,常堆浮水面需要较强曝气流化,能耗大。

我公司研发生产的改性悬浮填料采用酶促进配方,将高分子改性,是生物技术和新材料技术相交叉的高新技术,国际领先,荣获国内外发明专利。

改性悬浮填料 有以下显著特点,一、亲水性好,表面粗糙,微生物容易挂膜,生物量多。亲水性改性后,水和填料的接触角是64°,改性前,水和填料的接触角度是96°。亲水性提高了33%,以下是电镜照片。

比重合理。改性填料的比重在0.96到0.98,微生物挂膜后比重在1左右,少量曝气就能流化,不需额外曝气推动流化,非常节能。未改性填料就是一般的塑料片,比重在0.92到0.95,需要较强的曝气流化,尤其填充比高时能耗非常大。

改性填料抗紫外线,抗老化,抗摩擦,机械强度高,寿命长。改性填料,加入了碳黑,碳黑在塑料行业应用非常广泛。炭黑能吸收紫外线,抗老化,加入碳黑之后抗拉、抗冲击强度、抗摩擦性显著提高,对微生物亲和性也提高。

二、亲电性好,填料表面带正电荷。一般塑料是带负电荷的,微生物也是带负电荷的,所以塑料对微生物的亲和性不好,改性后,带正电荷的填料上容易附着带负电荷的微生物,而且附着的量多。另外当微生物老化时,电荷就会降低,新生的微生物电荷高,这样老的微生物脱落,新的微生物附着上去,自然填料上的微生物活性高,去除效率也提高。以下是实验对比图,效果非常显著。

我公司的填料主要分两大类,一类是市政污水用填料,一类是工业废水用填料。处理生活污水和不同工业废水,起作用的微生物菌群不同的,基于这些我们制备出能亲和附着这些专项菌群的特定功能填料。

第一种是好氧硝化填料。它是沸石改性的填料,附着的硝化菌,比一般填料高出1.5倍以上,大大提高了氨氮的去除能力,以下这两张图,是通过萤光原位杂交方法,对改性填料和未改性填料上的硝化菌群进行分析的。

好氧填料结构;填料的通透性是非常重要的。硝化菌是需要较高氧的,如果通透性不好,填料内部硝化菌因氧不足而被抑制,硝化效率降低。

第二种是厌氧/缺氧功能型填料。零价铁改性,能降低ORP,提高厌氧效果。因厌氧池没有曝气,所以,填料的亲水性和比重非常重要。厌氧池内填料是靠搅拌器推动流化,如果亲水性不好,比重轻,填料会堆浮在上面,如右下图,需要大功率搅拌器推动流化,这样不仅能耗高,而且空气中的氧会随着水流的波动溶进水里,降低厌氧效果。所以,厌氧/缺氧功能填料的亲水性和比重,对于好的流化是非常重要的。

第三种是氧化还原介体填料,适合难降解有机污染物的去除。可以显著加速微生物在其表面的胞外电子传递过程。从而加速对难降解有机污染物的去除并且脱色效果好。

改性填料目前的应用领域是市政污水,工业废水,水产养殖和河道微污染水源治理等。

SSMBBR工艺第二部分:拦截网。它的作用是拦截填料流失,同时避免纤维等杂物堵塞拦截网。拦截网分平板式拦截网和筒式拦截网。左图是平板式拦截网,右图是筒式拦截网,拦截网的设计非常重要。生化池前面虽然有粗细格栅,但是,水在生化反应后,经常有胶状物产生,如左下方的图,并且有头发丝、纤维塑料片等随着进水刮风流入系统,堵塞拦截网,如右下方的图,所以网前要有自清洗系统,防止堵塞拦截网。

SSMBBR工艺第三部分:疏导系统。就是防止填料堆积。填料随着水流往后走,走到拦截网前堆积,如果不及时疏导填料会越积越多,堵塞拦截网。要有好的疏导系统及时把填料疏导到前端,重新循环很重要。疏导方式有推进器疏导和气提疏导。

第四部分:填料移送自动化。自动地把填料从池子导出来,检修池底。曝气盘,曝气管被厚厚填料覆盖,如下面图的右上方图,如何检修呢。自动移送系统,可以把填料导到其它池子或空地,修完曝气后再自动导回来,SSMBBR工艺中,已经全部设计进去了。

下图左下方的图是,填料导出后的曝气池。中间的图是把曝气池的填料导到了缺氧池,最后面的这个图是自动导料系统,它可以做成移动式的。

SSMBBR工艺提标扩容污水处理厂四大优点。

工程案例

营口西部污水处理厂2005年提标,已经运行十二年。日处理量10万吨,由四个生化池组成,原工艺是:传统活性污泥工艺,改造后(A2O+填料)SSMBBR工艺。改造后出水:一级A标准。先完成第一组,后期陆续完成。

它的工艺是这样的,下图左上方的图,在好氧池第一廊道和第二廊道投放填料,用推进器推动疏导,让填料在池内循环,不在网前堆积。下图右面3个图,改造后COD,氨氮,总氮出水稳定达到一级A,尤其冬季水温在8摄氏度左右时,都能稳定达标。

四川达州市污水处理厂2013年完成,水量4/8万吨,它的原工艺,是UNITANK工艺,改造后(A2O+填料) SSMBBR工艺,改造后出水达到一级A,它的底部曝气, 是不锈钢穿孔曝气,永久性的,无需维护检修。

(下图,左上方的图)生化池出水,除SS是20外,其它都是一级A,后面有过滤系统去除SS。当时我们说这种设计,同步硝化反硝化效果非常好,甲方是半信半疑。结果,改造完之后,(下图,左下方的图)出水氨氮小于1,TN:在5左右(这是有内回流时),没有内回流时,TN:在13-14。好氧池同步硝化反硝化效果非常好,而且非常稳定。下图,右面三个图是监测数据。

吉林松原污水处理厂,水量5万吨,原工艺,CAST工艺,改造后,CAST池加填料SSMBBR工艺,改造后出水一级A,改造时在滗水器前设拦截网,不让填料流进滗水器里,改造非常简单,工期短,投资少。改造后,冬季水温小于8度时氨氮稳定达标,并且不改变原来的运行模式。

湖南湘潭污水处理厂,水量10万吨,由2组生化池组成,原工艺A2O工艺,改造后A2O+填料SSMBBR工艺,改造后出水:一级A。

第一个5万吨池子改造完之后,改造第二个池子时,进水量达到了14万吨,也就是5万吨的处理系统,进来了14万吨的水,这在MBBR工艺中,填料流到后面拦截网前,堆堵拦截网,憋高水位,是极大的考验。我们加大了气提疏导,(下图,右下方图)填料很快疏导出去,没有出现堆堵。这就是SSMBBR工艺的优点,根据变化,能够迅速进行调整。当时的进水水质较低,所以出水还是稳定达标。但是如果不是SSMBBR工艺,停留时间缩短了近3倍,稳定达标还是很困难的。

辽宁鞍山腾鳌化工园区污水处理厂水量:1.5m³/d,原工艺A2O工艺,改造后A2O+填料SSMBBR工艺,改造后出水一级A。验收要求,连续稳定运行6个月,并且要有完整的冬季运行。这个化工园区的污水主要来源是生活污水30~40%,染料废水和印染废水等占60~70%,当时国内有十几家去做了实验,试验由甲方把关,监督,运行,最后,因我们的实验效果显著,选定我们并签约。这里用的填料是,氧化还原介体填料,这种填料对难降解有机污染物的去除,效果非常好。

设计SSMBBR工艺的注意事项:

一、生化池中,填料所投放的区域不同,填料的设计取值就不同。(如下图)好氧池中,填料投放在第一个廊道O1和最后一个廊道O4,填料所承载的硝化负荷是不同的,有时相差非常大,因此设计时,准确取值填料负荷非常重要,否则,会因填料量不足不能达标,或者,因填料量太多而浪费。二、系统内活性污泥浓度的设定不同,填料的负荷取值不同,这个比较好理解,因为填料上的微生物和活性污泥有竞争关系。

大连宇都环境,成立于2002年,15年来专注MBBR工艺的环保企业,是国内最早研究,生产改性悬浮填料的企业。国内第一个将悬浮填料出口的企业。国内悬浮填料出口量最大的企业。国内第一个将悬浮填料应用于市政污水处理厂提标升级企业。目前已经完成260万吨/日的污废水处理量。改性填料出口国家11个。填料被认定为国际领先,工艺被认定国际先进,获得过科技进步一等奖,承揽国家十二五重大水污染项目太子河流域治理。国内国外应用我公司填料及技术的客户已经超过260家。

 

 
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