提標(biāo)改造效果良好，出水各項指標(biāo)均滿足規(guī)范，如何借鑒天津津沽污水處置廠提標(biāo)改造措施
為改善天津市水環(huán)境質(zhì)量，滿足水資源維護以及污染物繼續(xù)減排需要，天津市地方規(guī)范《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》DB12/5992015于2015年10月正式實施。天津市津沽污水處置廠作為我國第一座大型市政污水處置廠紀(jì)莊子污水處置廠的遷建工程，于2014年投產(chǎn)運行，設(shè)計規(guī)模55萬m3/d遠(yuǎn)期規(guī)劃100萬m3/d除部分出水（7萬m3/d作為津沽污水處置廠再生水廠水源之外，出水主要經(jīng)大沽排水河后匯入渤海。依照《天津市水污染防治工作方案》要求，津沽污水處置廠出水要求由滿足《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》GB18918-2002一級A規(guī)范提升至《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》DB12/599-2015A類標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱天津地標(biāo)A為改善出水水質(zhì)滿足新地標(biāo)下對有機物、氮磷及色度等高排放規(guī)范要求，津沽污水處置廠于2017年進行了工程提標(biāo)改造。
1提標(biāo)改造前污水處置廠概況
津沽污水處置廠總服務(wù)面積283km2實際進水量2017年在47萬～62萬m3/d已接近滿負(fù)荷運行且季節(jié)性變化不明顯。提標(biāo)改造前處置工藝為改進型多級AA O高效沉淀—深床過濾—紫外消毒工藝，主要構(gòu)筑物包括曝氣沉砂池1座（HRT為7min初沉池3座（HRT為1h逾越運行）生物池及污泥泵房3座（生物池平均流量下HRT為21.9h二沉池12座［平均外表負(fù)荷1.05m3/m2h］，中間提升泵房及高效沉淀池各1座（沉淀池表面負(fù)荷20m/h深床濾池2座（平均濾速8m/h紫外消毒渠及出水泵站各1座。
2工藝流程改造
2.1新地標(biāo)達(dá)標(biāo)水質(zhì)難點
提標(biāo)改造前的2016年津沽污水處置廠出水水質(zhì)如表1所示。
從表1可以看出，改造前各污染物出水平均值可穩(wěn)定達(dá)到城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》GB18918-2002一級A規(guī)范， 上海純水設(shè)備但上限均高于天津地標(biāo)A有機物、氮磷及懸浮物濃度這幾項基本控制項目中，新地標(biāo)達(dá)標(biāo)技術(shù)難點主要為TN和COD生物池好氧段HRT平均流量下為12h曝氣量足夠情況下，冬季低溫期出水NH3N可穩(wěn)定低于1.5mg/L除生物除磷外，采用了高效沉淀段化學(xué)輔助除磷工藝，可保證出水TP低于0.3mg/L濾池設(shè)計強制濾速為8m/h采用降低負(fù)荷方式可有效降低出水SS全年進水C/N平均僅為5.8低于同期全國典型鄉(xiāng)村污水處置廠進水C/N平均水平，需在低C/N下實現(xiàn)TN高標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)；盡管大部分時段出水COD可滿足≤30mg/L但變化幅度較大，需提高出水COD新地標(biāo)達(dá)標(biāo)的穩(wěn)定性。
2.2工藝流程及改造重點
根據(jù)上述分析，新地標(biāo)達(dá)標(biāo)難點主要為TN和COD其他指標(biāo)可以通過工藝優(yōu)化得到保證的水質(zhì)特征，確定該廠提標(biāo)改造后的工藝流程為多點進水多點回流改進型多級AA O高效沉淀—反硝化深床濾池—臭氧氧化—紫外消毒工藝，主工藝段流程如圖1所示。
P為優(yōu)化生物脫氮效果，本次改造中生物段在保管原有生物系統(tǒng)多點進水合理分配進水碳源的基礎(chǔ)上，增加了內(nèi)回流點和最大回流量，提高了生物池混合液懸浮固體濃度，將第一好氧池末端優(yōu)化為漸減曝氣方式以消除溶解氧對第二缺氧池反硝化的有利影響；此外將深床濾池改造為反硝化深床濾池，降低了強制濾速并增加了濾層厚度，去除SS之外作為高標(biāo)準(zhǔn)下出水TN達(dá)標(biāo)的二級生物處置的保證性措施；為提高出水COD穩(wěn)定性并降低出水色度，深床濾池后增加了臭氧接觸池，去除溶解性難生物降解有機物及新興微量污染物的同時無化學(xué)污泥發(fā)生，并可根據(jù)其投加量的大小與紫外消毒工藝聯(lián)合優(yōu)化運行，保證出水COD色度和大腸菌群的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
2.3改造前后設(shè)計參數(shù)
改造前后二級生物處置與深度處置工藝段的設(shè)計參數(shù)如表2所示。
3改造效果分析
2018年11月津沽污水處置廠出水開始執(zhí)行天津地標(biāo)，本文以該廠原有系統(tǒng)為例，對2018年11月～2019年5月含有低溫期與常溫期的進出水水質(zhì)進行了研究，以探討提標(biāo)改造后的處置效果，并分析了沿程主工藝段對有機物和氮磷去除的貢獻。
3.1外加化學(xué)藥劑
提標(biāo)改造后，第二缺氧池投加了乙酸鈉（CH3COONa作為外加碳源以強化脫氮效果，二沉池出水TN基本低于10mg/L情況下，反硝化深床濾池暫時依照深床濾池運行。本文研究期間，乙酸鈉有效成分月平均投加量在4560mg/L高效沉淀池的混凝劑為聚氯化鋁（PA C助凝劑為聚丙烯酰胺（PA M折合有效成分后月平均投加量分別為3.34.5mg/L和0.50.7mg/L臭氧以液氧為氣源， 上海純水設(shè)備投加濃度為10%2019年3月份開始調(diào)試運行，設(shè)計平均投加量為325kg/h
3.2改造后進出水水質(zhì)
3.2.1有機物
改造后進水、二沉池出水及深度段總出水COD變化如圖2所示。
由圖2可見，提標(biāo)改造后進水COD為246447mg/L平均352mg/L總出水COD10.327mg/L平均16.3mg/L出水COD可穩(wěn)定達(dá)到天津地標(biāo)A標(biāo)；由COD變化可以看出，COD主要在生物處置段得到去除，平均該段去除的COD占總?cè)コ实?span>98.3%深度處置段主要起到輔助達(dá)標(biāo)的保證作用。提標(biāo)改造后，二級出水COD主要以溶解性有機物SCOD為主，SCOD/COD45.9%99.3%平均為77.2%對于二級出水的有機物深度去除，高效沉淀/過濾以及臭氧氧化對COD去除效果如表3所示，其中高效沉淀/深床濾池占深度處置段去除率的82.5%臭氧氧化為17.5%高效沉淀/深床過濾對顆粒態(tài)有機物的去除占到深度段作用的主體，目前階段臭氧氧化進水COD濃度已較低，臭氧低投加量下對COD降解作用不明顯。
3.2.2氨氮和總氮
提高氮的去除能力是鄉(xiāng)村污水處置廠提標(biāo)改造的重點，氨氮和總氮主要依靠硝化和反硝化生物作用去除，低溫條件下保證生物脫氨效果為鄉(xiāng)村污水處置廠運行的難點之一。津沽污水處置廠提標(biāo)改造完成短期后即進入了冬季低溫期，改造后進出水NH3-N和TN變化如圖3和圖4所示。
良好硝化是低溫條件下污水處置廠保證脫氮效果的前提，由圖3可見，提標(biāo)改造后進水NH3N20.944.7mg/L出水NH3N最高為0.8mg/L冬季低溫期最低水溫為15℃的情況下系統(tǒng)硝化性能依舊良好，且冬季出水NH3N平均值（0.2mg/L稍低于升級改造前（0.34mg/L原有系統(tǒng)硝化穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，改造后提高生物池污泥濃度有利于進一步提升系統(tǒng)的硝化能力， 上海純水設(shè)備此外將第一好氧池末端調(diào)整為漸減爆氣減少的溶解氧供量沒有對系統(tǒng)的硝化能力發(fā)生有利影響。
分析改造后的進出水TN濃度，進水在27.460.5mg/L平均為46.6mg/L出水在5.039.98mg/L平均為8.25mg/L可穩(wěn)定滿足天津地標(biāo)A規(guī)范；與提標(biāo)改造前同期相比，TN平均去除率有所增加，提標(biāo)改造前后分別為72.2%和81.4%隨著污染源治理力度不時加強，廠進水TN濃度有所下降，C/N有所增加，改造前后TN和C/N平均值分別為52.5mg/L46.6mg/L和6.3mg/L7.6mg/L為生物系統(tǒng)脫氮有利因素；此外，廠自提標(biāo)改造完成后將碳源投加方式調(diào)整為全年投加，設(shè)計中優(yōu)化了內(nèi)回流方式和好氧池末端爆氣方式，提高了內(nèi)外碳源的利用效率，3種因素協(xié)同作用保證了出水TN天津地標(biāo)達(dá)標(biāo)。
與對有機物的去除變化規(guī)律相同，氮的去除主要依靠二級生物處置段，具體結(jié)果如表4所示，該段占到系統(tǒng)整體對NH3N和TN去除的99.3%和96.9%由于目前深床濾池并未投加碳源，濾池僅起到對局部顆粒態(tài)氮的截留作用，因此深度段對總氮的去除貢獻作用不明顯，深床濾池投加碳源后脫氮效果還有待于后續(xù)跟蹤研究。
3.2.3總磷
改造后進水、二沉池出水及深度段總出水TP變化如圖5所示。
由圖5可以看出，進水TP為3.186.71mg/L條件下，出水TP可穩(wěn)定低于0.3mg/L平均值僅為0.19mg/L平均去除率達(dá)到96.1%生物和化學(xué)兩方面的作用保證了高效的除磷效率，廠進水TP中以PO3-4-P為主平均占到54.3%溶解性有機磷比例平均僅為17.0%二沉池回流污泥中NO-3-N濃度基本在6.5mg/L以下，有利于聚磷菌在厭氧條件下磷的釋放， 上海純水設(shè)備為好氧階段磷的吸收發(fā)明了條件，結(jié)合生物同化作用對磷的去除，二沉池出水TP可達(dá)到0.171.15mg/L平均為0.44mg/L此外，深度段高效沉淀工藝中投加了除磷化學(xué)藥劑PA C進一步降低了出水TP濃度，該段貢獻了平均0.25mg/LTP去除量，保證了TP達(dá)標(biāo)。
3.2.4懸浮物和色度
懸浮物濃度對水體中營養(yǎng)鹽和浮游動物均具有重要影響，降低懸浮物濃度可有效限制出水中病毒、細(xì)菌和其他有害物質(zhì)，降低色度對于廠出水補給河流及用于景觀再生利用具有重要意義。提標(biāo)改造后進出水SS變化如圖6所示，二沉池和深度段出水色度分別為20~25倍、≤10倍。二沉池出水SS8mg/L以下，經(jīng)過深度段處理后SS已檢測不出，色度深度段出水基本為10倍及其以下。
4結(jié)論
1針對新地標(biāo)達(dá)標(biāo)的水質(zhì)難點主要為 TN和COD將原有的改進型多級AA O高效沉淀—深床過濾—紫外消毒工藝改造為多點進水多點回流改進型多級—高效沉淀—反硝化深床濾池—臭氧氧化—紫外消毒工藝；為提高生物脫氮效果優(yōu)化了內(nèi)回流點、回流量及好氧池曝氣方式，并設(shè)置了反硝化深床濾池；增加了臭氧氧化提高出水COD穩(wěn)定性并可與紫外消毒聯(lián)合優(yōu)化運行，去除生物難降解有機物的同時面向未來新興微量污染物去除需求。
2提標(biāo)改造后，廠出水TNCODNH3NTPSS和色度均可穩(wěn)定滿足DB12/599-2015要求；進水低C/N平均7.6及高排放規(guī)范下，改造后冬季及常溫期需外加碳源保證出水TN≤10mg/L
3生物二級處置為有機物、氮和磷去除的主體，所占貢獻比例（平均值）CODTNNH3NTP和SS分別為98.3%99.3%96.9%94.6%和95.3%深度段起到水質(zhì)提升作用，該段對CODTNNH3-NTP和SS去除提升分別為（平均值）5.5mg/L0.2mg/L1.2mg/L0.25mg/L和5mg/L對各項指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)起到保證作用。
本文由上海皙全水處理設(shè)備網(wǎng)提供任何人和單位不得轉(zhuǎn)載盜用”。 上海水處理設(shè)備， 純水設(shè)備 ， 上海純水設(shè)備，純水設(shè)備保養(yǎng)
- 上一篇：建立常態(tài)長效機制，上海生活垃圾的分類實效提升遠(yuǎn)超預(yù)期 2019/10/13
- 下一篇：祝賀蘇州皙全純水設(shè)備有限公司年初八開工大吉 2018/2/23
