柏金標(biāo)
摘要:以四川某城市污水處理廠(chǎng)的提標(biāo)改造工程為依托,取污水處理廠(chǎng)生化系統(tǒng)的進(jìn)水采用“A2/O +MBR”工藝對(duì)污水做進(jìn)一步的后續(xù)處理,使MBR出水達(dá)到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。通過(guò)本次現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)進(jìn)水試驗(yàn),將驗(yàn)證MBR膜處理技術(shù)可行性,為工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及運(yùn)營(yíng)提供參數(shù)。
關(guān)鍵詞:MBR工藝;市政污水;化學(xué)需氧量;總氮;總磷
引言
隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn),城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊,污水處理設(shè)施面臨著巨大的壓力,環(huán)境問(wèn)題也不斷凸顯。為了提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,改善投資環(huán)境以及保護(hù)群眾身心健康,將城市建設(shè)成為環(huán)境優(yōu)美、清潔衛(wèi)生、人與自然和諧相處的生態(tài)環(huán)境城市。按照國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(國(guó)發(fā)〔2015〕17 號(hào))相關(guān)要求,同時(shí)嚴(yán)格貫徹執(zhí)行《岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB51/2311-2016),結(jié)合城市排水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,提出污水處理廠(chǎng)改擴(kuò)建方案,切實(shí)指導(dǎo)“十三五”污水處理廠(chǎng)及管網(wǎng)的建設(shè)工作。
一、試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容
(一)試驗(yàn)?zāi)康模焊鶕?jù)四川某污水廠(chǎng)運(yùn)行情況,用“A2/O +MBR”工藝對(duì)污水廠(chǎng)進(jìn)水做深度處理,通過(guò)生化與MBR相結(jié)合的工藝,提高可生化性,改善出水水質(zhì),中試設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,使MBR出水達(dá)到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。通過(guò)本次現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)進(jìn)水試驗(yàn),將驗(yàn)證MBR膜處理技術(shù)可行性,為工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及運(yùn)營(yíng)提供參數(shù)。
(二)試驗(yàn)內(nèi)容:在試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)對(duì)膜集成系統(tǒng)的運(yùn)行通量、運(yùn)行方式和進(jìn)水量等運(yùn)行參數(shù)調(diào)進(jìn)行整,考察分析“A2/O +MBR”設(shè)備的運(yùn)行結(jié)果,確定優(yōu)化的工藝流程和較佳運(yùn)行參數(shù),為工業(yè)化項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐。
二、試驗(yàn)工藝介紹
結(jié)合污水廠(chǎng)的具體運(yùn)行情況,為了最終使技改工程體現(xiàn)“現(xiàn)代化、科技化”,采用技術(shù)先進(jìn),成熟可靠,運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度較高的工藝路線(xiàn),對(duì)原水進(jìn)行處理,達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)。污水廠(chǎng)原運(yùn)行工藝及中試改造工藝流程如下:
污水站技改設(shè)計(jì)生化階段水力停留時(shí)間大概15h。中試設(shè)備主體采用“A2/O +MBR”工藝,集裝箱內(nèi)部設(shè)備共分為三個(gè)同樣大小的獨(dú)立箱體,箱體總有效容積大概3.9立方米,集裝箱外部設(shè)置前置攪拌水箱,有效積大概1立方米,設(shè)備總有效容積大概5立方米,計(jì)劃最終產(chǎn)水流量達(dá)到330-417L/h,中試水力停留時(shí)間大約12-15h。中試采用5片F(xiàn)MBR-10型可拆卸膜片,總膜面積50平方米。
從現(xiàn)場(chǎng)細(xì)格柵出水經(jīng)潛污泵提升進(jìn)入中試設(shè)備,設(shè)備內(nèi)部加入好氧池污泥,設(shè)備第一個(gè)箱體與第二個(gè)水箱,設(shè)為缺氧環(huán)境,好氧水箱及膜池產(chǎn)水箱設(shè)為好氧環(huán)境,并通過(guò)污泥回流泵進(jìn)行回流。設(shè)備內(nèi)部另設(shè)有兩臺(tái)曝氣風(fēng)機(jī)及一臺(tái)產(chǎn)水自吸泵,并設(shè)置產(chǎn)水箱,作為產(chǎn)水收集及反洗用水。同時(shí),投加葡萄糖作為反硝化補(bǔ)充碳源,除磷藥劑用作除磷。
中試設(shè)備運(yùn)行方式為:產(chǎn)水8分鐘,反洗2分鐘,如此反復(fù)連續(xù)運(yùn)行。并根據(jù)污水站工業(yè)化污水處理量,以及設(shè)備連續(xù)運(yùn)行狀況,對(duì)設(shè)備產(chǎn)水流量及時(shí)間做適當(dāng)調(diào)整,以保持設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定連續(xù)且效果良好。
三、試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
此次中試試驗(yàn)設(shè)備使用的是5片F(xiàn)MBR-10型膜片,總膜面積50m2(可拆卸為30m2)。通過(guò)對(duì)連續(xù)產(chǎn)水的COD、氨氮、TN、TP、濁度等水質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析,以及運(yùn)行壓力和反洗時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)的考察,確定適合的工藝處理操作,驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行的可行性。考察該工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性。
本次試驗(yàn)可分為三個(gè)階段:
① 第一階段:2018年4月28日至5月7日,初步試驗(yàn)階段
設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)水流量為240l/h,總停留時(shí)間大概21h,缺氧停留時(shí)間大概10h,好氧停留時(shí)間大概11h。
② 第二階段:2018年5月8日至5月12日,水量提升試驗(yàn)階段
設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)水流量為280l/h,總停留時(shí)間大概18h,缺氧停留時(shí)間大概9h,好氧停留時(shí)間大概9h。
③ 第三階段:2018年5月13日至6月2日,水量提升,水力停留時(shí)間縮短至與技改工程設(shè)計(jì)一致
設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)水流量為330l/h,總停留時(shí)間大概15h,缺氧停留時(shí)間大概7h,好氧停留時(shí)間大概8h。
設(shè)備三個(gè)階段一直保持連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。剛開(kāi)始在較長(zhǎng)水力停留時(shí)間情況下,穩(wěn)定改善出水效果,然后提高產(chǎn)水流量,縮短停留時(shí)間,最終與技改工程設(shè)計(jì)一致,用于模擬實(shí)際工業(yè)化處理情況,設(shè)備保持運(yùn)行正常,產(chǎn)水指標(biāo)良好。
(一)中試設(shè)備及水廠(chǎng)CASS工藝CODcr處理效果對(duì)比
從圖表可以看出,經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的連續(xù)運(yùn)行,中試設(shè)備CODcr去除率始終保持在較高水平,去除率基本在80%以上,并且設(shè)備產(chǎn)水CODcr并沒(méi)有因縮短停留時(shí)間,進(jìn)水水質(zhì)異常升高,而出現(xiàn)較大幅度波動(dòng)。
從以上數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出檢測(cè)結(jié)果較為平穩(wěn),產(chǎn)水CODcr穩(wěn)定在30mg/l以下,去除率在90%以上。
(二)中試設(shè)備及水廠(chǎng)CASS工藝氨氮處理效果對(duì)比
從以上數(shù)據(jù)可以看出,中試設(shè)備出水氨氮效果明顯優(yōu)于水廠(chǎng)CASS工藝出水,設(shè)備出水氨氮數(shù)值大部分在1mg/l以下,氨氮去除率基本在98%以上,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行,穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)以下,只有四次數(shù)據(jù)在1.5mg/l以上。設(shè)備在5月17日至5月20日期間,由于膜池曝氣量降低,曝氣不均勻,導(dǎo)致膜池內(nèi)部出現(xiàn)未曝氣區(qū)域,導(dǎo)致硝化效果不明顯,氨氮出水?dāng)?shù)據(jù)有所升高,但是去除率仍然保持在較高水平。經(jīng)改善膜池曝氣環(huán)境之后,出水氨氮立即恢復(fù)到正常水平,從側(cè)面說(shuō)明了中試設(shè)備及工藝高效的處理效果。
(三)中試設(shè)備TN處理效果
從以上圖表可以看出,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,“A2/O +MBR”工藝具有較高的TN處理效果,去除率基本在70%以上,前期水廠(chǎng)進(jìn)水TN嚴(yán)重超標(biāo),基本在70mg/l以上,最高時(shí)將近100mg/l,設(shè)備產(chǎn)水穩(wěn)定在20mg/l左右。進(jìn)水TN不超標(biāo)時(shí),設(shè)備產(chǎn)水TN基本在10mg/l以下,達(dá)到排放要求。