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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给水排水 |超高污水排放标准,看天津市技术路线怎么做! 天津创业环保集团股份有限公司 彭金利高工

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-13  浏览次数:107
核心提示:给水排水 |超高污水排放标准,看天津市技术路线怎么做! 天津创业环保集团股份有限公司 彭金利高工
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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
 

给水排水 |超高污水排放标准,看天津市技术路线怎么做!

天津创业环保集团股份有限公司 彭金利高工

本文根据天津创业环保集团股份有限公司彭金利高工在2017排水大会题为:天津市污水处理地标稳定达标技术路线探讨的演讲整理而成,未经本人审阅。

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一、天津中心城区污水处理厂概况

1.1 天津中心城区污水处理厂总体概况

1.2 津沽污水处理厂

津沽污水处理厂于2013年建成并通水运行,近期规模55万m³/d。污水处理采用“多级AO+高效沉淀+深床过滤工艺”,消毒采用紫外线消毒工艺,除臭采用全过程除臭工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。

1.3 东郊污水处理厂

东郊污水处理厂设计规模40万m3/d,始建于1989年,1993年正式运行,污水采用传统活性污泥法,污泥采用中温消化的处理工艺,出水标准为《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。2009年,其中28万m3/d升级改造至《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的“一级B”标准,采用“多级A/O+同步化学除磷+转盘过滤”工艺,另外12万m3/d按“一级A”标准设计,采用“BNR+同步化学除磷+转盘过滤”工艺,污泥仍沿用重力浓缩+中温消化+机械脱水的处理方式。

1.4 咸阳路污水处理厂

咸阳路污水处理厂设计规模45万m3/d,2005年底建成通水运行,污水处理采用A/O除磷、硝化工艺,污泥处理采用二级中温厌氧消化,出水标准为《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。2009年进行了升级改造,采用强化生物污脱氮(BNR)工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的“一级B”标准。

1.5 张贵庄污水处理厂

张贵庄污水处理厂于2011年建成通水,一期工程规模为20万m³/d,污水处理采用AO脱氮除磷+反硝化深床滤池工艺,污泥处理采用动静结合的槽式污泥好氧发酵工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。

1.6 北仓污水处理厂

北仓污水处理厂始建于2003年9月,2006年调试运行,处理规模10万m3/d,采用“A/O生物除磷、回流污泥反硝化”的处理工艺;污泥处理及处置选择“中温厌氧消化、机械浓缩脱水”的方案,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002》二级标准。2009年进行升级改造,采用水解酸化+强化生物脱氮工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的“一级B”标准。

二、确定污水厂提标改造技术路线

2.1 确定提标改造技术方案的方法

提标改造都是在现有厂的情况下,迁建改扩建,从以下几方面来考虑,第一个是现有水量统计分析,确认改造或者地表改造的规模。第二,迁建厂主要分析进水水质指标确定工艺路线。第三是改扩建厂主要分析出水水质指标,看指标跟天津市地标A标准有多大的差别,然后再考虑处理工艺。通过水质的分析,提出需要解决的重点指标,针对重点指标有选择开展了一些小试实验对重点指标进行特性分析。结合小试分析结果,提出提标改造比选方案,通过方案综合比选,得出我们认为最优的一个提标改造的技术路线。

2.2 污水厂各项控制指标重要性排序

根据进出水水质及各指标处理的难易程度,将TN、SS和CODcr确定为本次工程的重点处理项目,而BOD5、NH3-N和TP为重点关注项目。

2.3 重点污染物特性分析

污水中溶解性不可生物降解COD比例是COD达标和确定处理对应工艺的关键。通过工程预研究,污水中溶解性不可生物降解COD为18mg/L左右。

污水中溶解性不可氨化有机氮含量是氨氮和总氮达标的关键,通过试验研究,污水中该部分含量较低,强化脱氮除磷工艺段硝化效能良好,可以稳定达到新地标A。

2.4 提出提标改造主体工艺路线

结合目前各厂进、出水水质情况分析,升级改造需重点解决的指标为:CODCr、SS、 NH3-N 、TN、TP、色度等指标。其中NH3-N、TN主要通过改造生物处理系统解决;SS、TP、TN通过增加深度物化处理系统解决;不可降解CODCr和色度,主要通过增加臭氧氧化工艺解决。

提出提标改造主体工艺路线:二级生物处理+深度处理+臭氧氧化。

2.6 污水厂提标改造原则

优先采用技术成熟可靠、处理效果稳定、耐冲击能力强的处理工艺;

积极、慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺;

根据不同污水处理厂的实际进水水质、厂区用地、建设形式、运行管理习惯等实际情况,有针对性的选择满足各厂要求和特点的处理工艺;

运行条件灵活,对水质有很好的适应能力;

符合天津市实际情况,并充分与现状工程结合,便于污水处理厂的运行管理;

基建投资和运行费用低。

总体原则:技术成熟先进、处理效果稳定、运行管理灵活、投资运行费用低

三、污水厂提标改造方案选择案例

3.1津沽污水处理厂

3.1.1 津沽污水处理厂实际进水量统计分析

津沽厂收水管道及泵站最高水量约为62-65m3/d,确定本次提标扩建10万m3/d。

3.1.2 津沽污水处理厂实际进水质统计分析

以津沽厂2015 年的水质实测数据为基础,采用适当保证率确定设计进水水质。

3.1.3 确定津沽污水处理厂设计进水水质

从数据对比来看,在90%的保证率下,实际进水水质中BOD 低于原设计水质,COD、SS比设计值略高。SS低于原设计进水水质。TN、NH3-N、TP比设计值略低。总体上实际进水水质与原设计进水水质较接近。因此,综合考虑实际进水水质、原设计进水水质和下水道水质标准,此次提标对BOD、COD 和SS 进行微调,确定本工程设计进水水质。

3.1.4 津沽污水处理厂实际出水质统计分析

现状津沽厂全年的出水各项污染物指标可以稳定达到原设计的一级A排放标准。现状出水指标BOD、COD、SS、TN高于新地标且有一定差距,NH3-N、TP和新标准要求差距较小。

3.1.5 津沽污水处理厂需要解决的重点污染物指标

各项出水指标均需要采取对应的处理措施,绝大部分出水中BOD、NH3-N指标和新标准要求差距已经很小,工艺的选择应重点考虑COD 、SS、TN、TP 和色度的达标排放。

3.1.6 津沽污水处理厂扩建部分主体工艺选择

前提:充分参考现状工程的处理情况,与现有工程整体考虑,保证运行管理方便

预处理工艺段:粗、细格栅+曝气沉砂池+初沉池

二级处理段:现状AAO处理工艺出水水质良好,运行管理方便,仍采用AAO工艺。

深度处理段:

对TP和SS的去除工段:维持现有高效沉淀池+深床滤池的处理工艺,降低设计负荷。

对于COD和色度的去除工段:比较加药沉淀、活性炭吸附、活性炭滤池、臭氧+活性炭、芬顿试剂。

消毒处理:采用紫外线消毒,现状预留了一条渠道未安装设备

降低内回流比,有效利用碳源;增加前端污泥浓度、降低池容;仪表、阀门配置简单、运行管理方便;一期工程已积累了大量经验。

3.1.7 津沽污水处理厂提标改造方案综合比较

新建高效沉淀池+深床滤池处理单元考虑降低部分现有处理单元负荷,出水泵更换叶轮和电机。

新建高效沉淀池+深床滤池处理单元降低部分现有处理单元负荷,改造原有高效沉淀池,增加粉末活性炭投加措施

3.2咸阳路污水处理厂

3.2.1 咸阳路污水处理厂实际进水量统计分析

近期根据统计数据确定规模45万m3/d,远期根据规划确定规模60万m3/d。

3.2.2 咸阳路污水处理厂实际进水质统计分析

以咸阳路厂2014-2016年3月的水质实测数据为基础,采用适当保证率确定设计进水水质。

3.2.3 确定咸阳路污水处理厂设计进水水质

由于污水厂进水水质存在一定的波动性,本次咸阳路污水处理厂迁建提标工程对于NH3-N、TN、SS、TP等污染物指标去除率要求极高,所以对于这三类污染物进水指标,设计采用90%的保证率的进水水质作为主要依据;鉴于实测水质进水碳源存在不足情况,故BOD5指标采用80%的保证率、CODcr指标采用85%的保证率进水水质作为主要依据。

3.2.4 咸阳路污水处理厂实际进水水质特性分析

进水可生化性一般;大部分时间碳源不足;需考虑碳源提高措施,生物处理工艺优先保证脱氮效率。

3.2.5 咸阳路污水处理厂需要解决的重点污染物指标

COD:差距最大,难进一步生物降解,是需要重点考虑解决的污染物指标

BOD:差距很小,且达标相对容易,适当增大生物池的曝气量即可解决

SS:差距较小,但5mg/l的要求非常苛刻,需要有对应工艺重点解决

NH3-N::充分曝气、完全硝化,需考虑冬季极端气温下的稳定达标

TN:在二级生物处理、后续深度处理中协同考虑,充分的利用原水中碳源,需重点考虑解决

TP:生物除磷+化学除磷、保证很低的出水SS

色度:充足的生物反应、过滤、消毒及脱色处理

3.2.6 咸阳路污水处理厂提标改造方案工艺选择

针对本厂的特征水质,采取有针对性的处理方案,确保污水可以经济合理的处理达标。

预处理工艺段:粗、细格栅+曝气沉砂池+速沉池。

二级处理段:选择多级AO(SF-AO)、改良Bardenpho工艺、 A2/O+MBBR和 A2/O+MBR进行工艺比较,经过综合技术比选,推荐多级AO工艺、改良Bardenpho工艺作为比选工艺。

深度处理段:

对TN的去除工段:选择反硝化生物滤池工艺和反硝化深床滤池工艺比较,推荐采用“反硝化生物滤池工艺”。

对TP和SS的去除工段:

经高密度澄清池、Actiflo澄清池和磁混凝澄清池比较,推荐采用“高密度澄清池工艺”。

经活性砂过滤、V型滤池、纤维束滤池、纤维转盘滤池比较,推荐采用V型滤池

对于COD和色度的去除工段:比较加药沉淀、粉末活性炭吸附、臭氧氧化工艺、芬顿氧化工艺,推荐采用“臭氧高级催化氧化”。

消毒处理:比较液氯、臭氧、紫外线、二氧化氯等工艺,推荐采用“紫外线消毒”

3.2.7 咸阳路污水处理厂提标改造方案综合比较

咸阳路方案一:改进多级AO工艺+反硝化生物滤池+高密度澄清池+V型滤池+臭氧高级氧化

咸阳路方案二:改良Bardenpho生物池+反硝化生物滤池+高密度澄清池+V型滤池+臭氧高级氧化

推荐采用“改进多级AO工艺+反硝化生物滤池+高密度澄清池+V型滤池+臭氧高级氧化工艺方案”。

3.3北仓污水处理厂

3.3.1 北仓污水处理厂实际进水量统计分析

北仓污水处理厂设计进水量与实际进水量差别较小,已接近满负荷。近期水量以工商业GDP增长预测+实际进水量确定,近期规模15万m3/d。远期根据排水规划,按供水量计算,远期规模20万m3/d。

3.3.2 北仓污水处理厂实际进水质统计分析

以北仓厂2014年的水质实测数据为基础,采用适当保证率确定设计进水水质。

3.3.3 确定北仓污水处理厂设计进水水质

根据北仓污水处理厂运行资料,对2014年的进水水质进行统计分析,对照原设计进水水质,目前污水进水水质除夏秋季节外,其他时段均超标严重,进水 BOD超标概率约为20%,进水COD超标概率达60%,SS超标概率达100%,进水水质随季节变化较大,部分时段冲击负荷很高。

根据相关要求,本次污水厂扩建及提标工程设计进水水质的主要污染物浓度参考《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010)中A等级。

3.3.4 北仓污水处理厂需要解决的重点污染物指标

COD:差距最大,难进一步生物降解,是需要重点考虑解决的污染物指标。

BOD:差距很小,且达标相对容易,适当增大生物池的曝气量即可解决。

SS:差距较小,但5mg/l的要求非常苛刻,需要有对应工艺重点解决。

NH3-N:指标较为容易达到,但应注意冬春季节水温较低时硝化的进行。

TN:本项目的进水TN指标为70mg/L,出水TN指标为10mg/L,相应的去除率为85.7%。由于本工程总氮去除率要求较高,除了要做到氨氮的完全硝化,特别要重视反硝化的控制。

TP:差距很小,适当加大加药量,优化过滤单元即可满足排放指标要求。

色度:现有工艺对色度去除效果有效,应采取对应去除措施。

3.3.5 北仓污水处理厂重点污染物指标特性分析

污水中各种形态磷的比例对于TP达标影响较大。通过试验发现,出水中可化学沉淀去除磷和可絮凝沉淀去除磷浓度较低,在0.05-0.15mg/L之间,而溶解性不可化学去除磷浓度波动范围在0.06-0.2mg/L之间。可以保证物化深度处理出水TP标。

对于难生物降解COD,通过试验可以看出,臭氧对1#和2#水样COD的去除量分别为16.5和12mg/L,去除率分别达到65%和54%。

次氯酸钠是污水厂常用的消毒剂和脱色剂,同时对污水中难降解有机物也具有一定氧化效果。试验发现次氯酸钠对COD的最大去除率为22%。但是,当次氯酸钠投加量超过于8mg/L时,对COD的测定有一定影响,COD浓度反而增大。

3.3.6 北仓污水处理厂技术方案应对

针对本厂的特征水质,采取有针对性的处理方案,确保污水可以经济合理的处理达标。

总体上来说,这三个方案都能满足技术要求。但是从运营成本上来说,最终推荐选择是改进多级AO工艺+=砂滤工艺作为提标扩建=工艺。砂滤过程中,降低砂滤池,保证=出水SS。

3.4 中心城区污水厂提标改造工艺选择总体情况

 
 
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