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          高排放標準污水處理廠MBR-O3工藝

          發布時間:2020-12-29 17:07:39  中國污水處理工程網

            一、項目概況及工藝流程

            某污水處理廠地處北京市西北部,尾水收納水體為野鴨湖國家濕地公園,屬于地表Ⅲ類水體。根據2012年7月1日開始實施的北京市地方標準《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11890-2012),污水處理廠需執行地標A排放標準。本工程設計進出水水質見表1。

          1.jpg

            本工程屬鄉鎮污水處理廠的升級改造工程。污水處理廠現狀處理規模5000m3/d,SBR工藝,原設計出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準KGB18918—2002〉一級B標準。根據規劃,本次升級改造后處理規模8900m3/d。工程設計出水水質已超GB18918—2002—級A標準,除TN外,其余指標已達到《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中Ⅲ類水水質標準的要求,是鄉鎮級污水處理廠“準類”排放要求的典型案例。

            本工程工藝流程的確定,需要考慮以下幾點:

            ①鄉鎮污水處理廠來水水量、水質不均勻,波動幅度大;②企業偷排現象較多,由于水廠規模小,對污水處理廠沖擊較大;③出水COD<20mg/L,僅靠常規的二級生化處理+過濾的方式無法滿足要求,更無法穩定達標。

            在深人細致了解污水處理廠現狀運行情況、近年水質情況、鎮域產業結構和未來規劃情況的基礎上,經工藝比選,確定最終污水處理工藝選用調節池一預處理一MBR—臭氧催化氧化一活性炭濾池工藝,消毒采用次氯酸鈉消毒,污泥采用離心脫水至含水率80%后外運處置。工藝流程見圖1。

          2.jpg

            二、設計參數

            2.1 調節池

            由于污水處理廠納污范圍小,處理規模小,水量波動大,需設置調節池。本工程調節池利用現狀調節池,停留時間3.5h。

            2.2 預處理單元

            主要包括粗格柵、細格柵、旋流沉砂池和膜格柵。粗格柵20mm,細格柵5mm,膜格柵1mm。細格柵采用回轉格柵,膜格柵采用內進流孔板格柵。

            2.3 生物池

            包含厭氧池、缺氧池、好氧池及后缺氧池,總停留時間16.7h。缺氧池至厭氧池回流比0〜200%(變頻調節),好氧池至缺氧池回流比200%〜400%(變頻調節),膜池至好氧池回流比200%〜400%(變頻調節),好氧池污泥濃度8000〜9000mg/L。

            2.4 膜池

            共4格,名義膜通量18〜20IV(h•m2),總停留時間0.85h。

            2.5 臭氧催化氧化池

            設計臭氧投加量為20mg/L,分3段投加,投加比例2:1:1,第一段采用穿孔管投加.第二段和第三段采用曝氣頭投加。在第一段設置臭氧催化濾料層,增加比表面積增加接觸時間。

            2.6 消毒池

            次氯酸鈉消毒,根據臭氧系統開啟情況適量投加.確保消毒及出水余氯,停留時間32min。

            2.7 污泥處理單元

            包括儲泥池、脫水機房、污泥轉運間。污泥量2tDS/d,設置離心脫水機1臺,水力負荷15m3/h,固體負荷100kg/h。

            三、處理效果

            污水處理廠自2018年1月正式試運行以來,出水各項水質穩定達標,2018年部分月份進出水水質數據見表2。

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            經過近一年的試運行,本項目于2019年10月份開始進行環保驗收。經第三方機構進行檢測,環保驗收期間污水處理廠出水NH3—N<0.025mg/L,BOD51.8〜2.2mg/L,TN8.38〜8.75mg/L,TPC0.01mg/L,COD10〜11mg/L,SS<5mg/L,出水水質完全達到北京市地方標準《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11890—2012)A排放標準。

            四、設計特點

            4.1 為了應對鄉鎮污水處理廠水質、水量的大規模波動,宜設置調節池。

            規模小、變動大、標準高”是本工程的最大特點。針對鄉鎮污水處理廠這種水質、水量變動比較大、出水水質要求高的情況,宜設置調節池。調節池調節容積宜按進水變化曲線確定,無實際運行資料時,宜選3〜4h。

            4.2 優化生物池厭氧、缺氧、好氧流態,為深度脫氮創造條件

            本工程BOD/TN僅為2.57,碳源明顯不足。為有效利用碳源,除設置后缺氧段外,將厭氧、缺氧段均設計為矩形池.設置多曲面攪拌器,使混合液攪拌更均勻,混合更充分。在好氧段設置循環廊道,促進好氧段的充分混合,確保NH3—N出水達標。

            結合UCT工藝良好的脫氮除磷效果,本工程設置三處回流:一是前缺氧池末端到厭氧池前端的回流,0〜200%(變頻調節),該部分回流混合液硝態氮濃度已降至最低,可基本消除硝態氮對厭氧釋磷的影響。二是好氧池末端到缺氧池前段的回流,200%〜400%(變頻調節),為缺氧反硝化提供硝態氮。三是膜池到好氧池的回流,200%〜400%(變頻調節),維持好氧段生物污泥濃度。

            4.3 采用臭氧催化氧化工藝

            本工程COD設計出水水質20mg/L,需對污水中的可溶解性COD進行進一步降解。經比選工程采用臭氧催化氧化工藝。通過向普通的臭氧接觸池中增加催化劑填料,增加羥基自由基的停留時間和接觸面積,提高臭氧氧化效率,同時減少臭氧投加量。從實際運行效果來看,效果較好,目前實際投加量約10mg/L。設置超越措施,當MBR出水水質良好時可直接超越,進人后續單元。

            4.4 設置活性炭濾池(預留)

            本工程在臭氧催化氧化后設置活性炭濾池作為安保措施,根據相關文獻論述,臭氧催化氧化與活性炭濾池聯用對有機污染物的去處效果明顯。通過實際運行,臭氧催化氧化與活性炭濾池聯用能夠在一定程度上應對鄉鎮污水處理廠污水來源成分復雜、高濃度偷排污水可能對污水處理廠出水水質造成短時強力沖擊的風險。

            活性炭濾池設置超越措施,當臭氧催化氧化出水水質良好時可直接超越,進人后續單元。

            五、總結

            隨著國家對出水水質要求的逐步提高.在部分環境敏感區執行“準Ⅲ類”指標的污水處理項目會逐漸增多。本工程采用調節池一MBR_臭氧催化氧化一活性炭濾池工藝,從1年多的實際運行情況來看,出水除TN外,主要排放指標滿足《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)中UI類水水質標準的要求,可穩定達到北京市地表一級A標準的排放要求。(來源:北京市市政工程設計研究總院有限公司;北京市環境保護督察中心)

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