反硝化滤池在天津某工业园区污水处理厂的运行效果

按照《天津市水污染防治工作方案》的要求,城镇污水处理厂出水水质要求达到《城镇污水厂污染物排放标准》(DB 12/599—2015)A类标准。天津市某工业园区污水处理厂在提标改造工程中,深度处理采用反硝化滤池,总设计规模为5×10^(4)m^(3)/d。运行结果表明,由于该厂进水难降解有机物较高,反硝化滤池对COD并无明显的去除效果。系统对总氮、氨氮有着比较明显的去除,排放指标能够达到DB 12/599—2015排放标准。

南北方污水处理厂进水水质特性分析

选取低碳氮比的两座污水处理厂进行南北方污水处理厂进水水质特性分析,并相应提出了初沉池优化运行的建议。两座污水处理厂进水碳源不足的问题均比较突出,对于生物脱氮系统,进水中均为碳氮比的影响最大。进入雨季,相对于旱季两座污水处理厂进水水质和水量均有所变化,但变化幅度有明显区别。两座污水处理厂进水有机物、氮和磷的日变化规律不相同,极值出现的时间也有所不同,但有机物浓度均主要受到非溶解性有机物浓度影响。两座污水处理厂进水中有机物组分比例不同,北方污水处理厂溶解性易生物降解碳源比例高,非溶解性慢速不可生物降解碳源比例低。两座污水处理厂根据进水水质特征采用不同的生物处理工艺,出水水质均能稳定达标。

MBR工艺在典型城镇污水处理工程中的调研分析

选择4座典型MBR城镇污水处理工程,对其工艺流程、应用效果,尤其是脱氮除磷效果进行分析比较。结果表明:各污水处理工程出水水质基本能稳定达到GB 18918-2002一级A标准,尤其是COD、BOD5、NH3-N及SS去除效果较优;但总氮和总磷去除效果受水温、进水水质及进水有机物组成等影响,其中是否有足够的可被生物降解有机物(BCOD)和快速溶解性易降解有机物(SS)是决定MBR系统能否实现高效生物脱氮和生物除磷的决定性因素。当进水BCOD/TN和SS/TP较低时,需通过外加碳源和辅助化学除磷的方法保证氮磷稳定达标。

天津滨海新区污水处理提质增效建议

结合“十三五”国家重大水专项“工业带污水厂高标准超净排放技术研究与示范”课题研究成果,针对天津滨海新区水环境与污水处理的现状及主要问题,从管理和技术需求2个层面提出滨海新区污水处理提质增效的建议,提高污水处理效能,改善区域水环境,大幅削减入海污染物,改善渤海水质。

工业集聚区集中污水处理厂难降解有机物高标准深度处理研究

以某工业集聚区集中污水处理厂二级生化出水为对象,采用臭氧氧化技术进行难降解有机物高标准深度处理试验研究,考察臭氧氧化和臭氧-滤池耦合工艺处理效能。结果表明,原水COD为44.0~59.9mg/L,当臭氧投加量为150mg/L左右时,出水COD为19.2~27.9mg/L,稳定达到天津市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB 12/599-2015)A标要求,但能耗、物耗较高,O3/ΔCOD平均达到4.90。将臭氧作为预氧化措施,投加量为50~55mg/L时,可大幅度提高废水可生化性,强化后续滤池生物降解作用,采用臭氧-炭滤工艺去除效果优于臭氧-砂滤工艺,出水COD为17.8~23.5mg/L,其中臭氧氧化和炭滤平均去除比例为35.5%和26.6%。原水有机物相对分子质量主要集中在100~200kDa,经高投加量臭氧氧化后出水有机物相对分子质量小于30kDa。经低浓度臭氧预氧化后,分子质量为30~100kDa的有机物比例提升21%,颗粒炭优先去除小相对分子质量有机物,炭滤柱出水有机物相对分子质量集中在100~200kDa。

某园区污水处理厂问题诊断与优化运行措施

以海河流域某工业园区采用UCT(悬浮填料)工艺的高排放标准污水处理厂为例,结合生产运行实际,对诊断的运行问题进行了分析,并对其精细化优化运行措施进行了研究,结果表明:通过优化碳源投加点(由缺氧池1改至"厌氧池"),在硝化液DO为6.89mg/L和内回流比200%下,系统脱氮效能强化约5mg/L;通过将厌氧池改为消氧区并按AO脱氮工艺运行,可控制硝化液高浓度DO导致的进水碳源损耗,在内回流比200%和硝化液DO为3~4mg/L下,系统脱氮效能平均强化2.14mg/L,可节省碳源乙酸钠溶液投加成本7.1万元/月,节省运行电费2.4万元/月;通过基于进水磷酸盐浓度确定化学协同除磷药剂投加量,在99%进水磷酸盐不超过1.18mg/L和PAC溶液投加量20mg/L下,二级出水磷酸盐通常不超过0.24mg/L,与优化前相比,化学协同除磷药剂投加量降低120mg/L,节省投加成本8.6万元/月;通过提升二沉池集水槽液位控制跌水充氧作用,低温季节反硝化滤池单元碳源投加量可降低约7mg/LCOD,投加成本可节省约7.1万元/月。

果汁废液作为碳源强化生物脱氮效果的研究

针对污水处理厂生物脱氮碳源缺乏、需外加大量商品碳源、投加成本过高的问题,研究采用果汁废液作为补充碳源,考察其强化生物脱氮的效果,并进行工程应用。结果表明,果汁废液有机物含量高、可生化性好、氮磷含量低,其作为补充碳源投加5%(体积分数)时,第一阶段反硝化速率是污水厂原水的5.79倍。通过水解酸化预处理可进一步提高果汁废液中易降解有机物含量,平均提高57%。工程投加24 t/d的果汁废液,较仅投加乙酸钠系统出水TN可降低2~3 mg/L,减少乙酸钠投加量0.6~0.9 t/d,年节约成本24~36万元。

悬浮填料技术用于污水处理厂二级出水极限脱氮研究

采用悬浮填料技术对城镇污水处理厂二级出水进行极限脱氮研究,分析填充比、水温及硝酸盐氮表面负荷等关键因素对悬浮填料技术极限脱氮性能的影响,考察悬浮填料技术极限脱氮效果。结果表明,填料填充比宜控制在35%~50%,当水温23~27℃,硝酸盐氮表面负荷可控制为2.5gNO_(3)^(-)-N/(m^(2)·d),HRT为30min,当水温11~13℃,硝酸盐氮表面负荷宜控制在1.0gNO_(3)^(-)-N/(m^(2)·d)以下,HRT为1.3~1.5h。稳定运行期间,水温11~27℃,进水TN为13.50~16.20mg/L、NO_(3)^(-)-N为11.20~12.85mg/L,控制填料投加比为45%、HRT为0.5~1.5h、乙酸钠投加量为50~70mg/L时,出水TN为1.24~2.59mg/L、NO_(3)^(-)-N为0.65~1.58mg/L。微生物在属水平进行聚类分析结果表明,悬浮填料附着生物膜以Arobacte、Rhodocyclacea、Zoogloea和Dechloromonas等反硝化功能菌属为主,保证了悬浮填料脱氮的高效性。

谈《城市污水再生利用景观环境用水水质》国家标准的修订

《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2019)2019年6月4日正式发布,这一标准是对GB/T 18921-2002的修订,贯彻和响应了国家现行政策,符合新形势下的发展需求,对大力推进生态文明建设、促进水资源可持续利用与保护、推动城市污水资源化利用等具有积极的重要作用。介绍了标准修订的必要性、原则以及标准的核心内容等。

天津滨海新区工业带污水厂进水水质特性分析

为掌握天津市滨海工业带污水厂进水水质特性变化规律,选取天津滨海新区的6座污水厂,于2017年11月~2019年12月对其进水定期取样测试,进行进水水质特征分析,研究了COD、氮、磷组分结构,以及碳氮比、氯离子、UV254变化规律。结果表明:①滨海新区污水厂受工业废水影响,进水中均含有不同程度的有机氮、有机磷、芳香烃及共轭体系的化合物,增加了后续生物处理的难度;②6座污水厂氯离子浓度较高,应根据进水特性,注重提高生物系统的抗冲击性能、采取必要的防腐措施;③针对新区各污水厂的提标改造,需要充分掌握水质运行规律,对于个别污水厂进水碳源不足的现象,提标工程应设置碳源投加系统,为后续生物处理工艺正常运行提供保障,确保水质达标。

城市景观水环境监测及富营养化评价——以天津市5处景观水体为例

为掌握城市景观水体的水环境状况,选取天津市中心城区的5处景观水体(水上公园东湖、水上公园西湖、卫津河、南翠屏公园和阳光100景观湖)设置采样监测点,于2017年4~11月对其进行定期取样测试,水质监测项目包含温度、溶解氧、总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷和高锰酸盐指数等多种指标,开展水体富营养评价并对无机离子含量进行分析。结果表明:5处城市景观水体的水质差异性较大,景观水体的多水源补水特性,进一步加大了水质保持与提升的难度;水体中的总氮和总磷值随月份变化幅度较大,峰值均出现在8月中旬,受人类活动、降雨增多影响因素较大;富营养评价表明:监测期间南翠屏公园水质最差,其综合营养状态指数介于中营养与轻度富营养化之间,水上公园东湖、水上公园西湖、卫津河和阳光100景观湖为中营养水平;景观水体的还原态氨氮含量高,氧化态硝酸盐氮低,说明水体环境失去氧化能力,水体自净能力较差。

基于悬浮填料强化脱氮的污水处理厂总氮提标措施研究

针对某污水处理厂总氮高标准达标难问题,基于悬浮填料强化脱氮,提出将生物单元改造为纯膜工艺、缺氧区投加悬浮填料的泥膜复合工艺及增设悬浮填料深度脱氮单元的3种总氮提标措施,并开展相应试验研究,分析不同措施下的脱氮效果及悬浮填料脱氮性能和微生物群落结构特征。结果表明,3种措施下出水总氮分别为7.26~10.95 mg/L、6.34~9.54 mg/L和5.17~8.52 mg/L,与纯膜和泥膜复合工艺反硝化悬浮填料相比,深度脱氮单元悬浮填料脱氮速率分别提升11.6%~18.8%和28.4%~33.3%,附着反硝化功能菌相对丰度分别提升42.5%和88.3%。由于附着态生物和悬浮态污泥竞争基质的制衡,纯膜工艺反硝化悬浮填料脱氮速率要优于泥膜复合工艺,但同时由于附着生物对原水中颗粒态有机物的低水解转化利用率,导致采用纯膜工艺提标措施的总氮去除率低于采用泥膜复合工艺。

海河流域某工业园区污水厂提标改造工程案例

海河流域某工业园区污水厂采用“预处理+改良bardenpho生物脱氮除磷+磁混凝澄清池+深床滤池+臭氧电催化高级氧化+紫外消毒”工艺对园区内污水处理厂进行提标升级改造。改造后出水COD,TN,NH_(3)-N,TP和SS质量浓度分别为20.18,7.72,0.26,0.1,2.3mg/L,出水水质能够稳定达到DB12/599-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准》A类排放标准。成本分析表明,吨水碳源投加成本为0.32元,吨水除磷药剂投加成本为0.029元,提标改造成本增加因素主要为碳源。污水厂改造后排入河流的污染物质大量减少,每年预估削减量为:COD10837t,NH_(3)-N1700tTN1760t,TP191t,改善了该地区的水环境质量,具有良好的生态环境、景观效益。

过硫酸盐不同活化方式的研究进展

过硫酸盐高级氧化技术是一种利用硫酸根自由基(SO4-·)处理水中难降解有机物的新型处理技术。该技术因具有经济适用、安全稳定、环境友好、处理效果显著等特点受到了越来越多的关注。过硫酸盐在不同的活化反应条件(紫外光、温度、过渡金属离子、合成生物炭基材料、超声波)下能够产生强氧化性的硫酸根。通过剖析新型高级氧化技术的反应机理、综述PS活化的不同方式及其影响因素,提出了现有研究中存在的问题及后期值得加强的研究方向,旨在为过硫酸盐氧化技术进一步发展和大规模应用探索出路。

污泥厌氧消化产沼性能强化的工程措施研究

针对污泥厌氧消化普遍存在运行效果不佳和产气性能低的问题,考察有机物含量对污泥厌氧消化性能的影响,研究污泥预处理和与餐厨垃圾协同处理措施对污泥厌氧消化性能的提升效果。结果表明:有机物含量由61.69%~67.44%降至44.00%~46.55%时,厌氧消化系统单位物料产气量平均降低82.4%;碱和热水解联合预处理污泥有机物溶出效果最佳,SCOD、溶解性蛋白质和溶解性碳水化合物分别提高68.93%、43.90%和133.96%,碱投加量(以VS计)宜控制在0.02~0.10 g/g;污泥和餐厨垃圾混合可提高有机物含量、改善C/N、调节有机物构成,污泥和餐厨垃圾投配比(以VS计)为1∶1~3∶4时协同厌氧消化效果最佳。通过污泥热碱水解预处理或与餐厨垃圾协同处理措施,厌氧消化系统平均有机物降解率可分别提高28.4%和137.4%,去除单位有机物平均产气量可分别提高20.4%和90.4%。

某高排放标准污水处理厂精细化运行措施研究

以海河流域某采用Bardenpho工艺的高排放标准污水处理厂为例,结合生产运行,对现状运行问题进行了分析,并对精细化运行措施进行了研究,结果表明:通过设置消氧区(设计HRT为1.4h)并控制好氧池末端DO在2mg/L以下,缺氧池进水碳源损耗可降低11.33mg/LCOD,后缺氧池外碳源损耗可降低10.3mg/LCOD,碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)用量可降低10吨/日,投加成本可节省51万元/月;通过设置内源反硝化区(设计HRT为2.3h),其强化脱氮能力至少可达0.5mg/L,碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)用量可降低60吨/月,投加成本可节省10万元/月;通过关闭缺氧池碳源投加,可节省现状缺氧池碳源无效投加量37.5吨/日,投加成本可节省191万元/月,并且后缺氧池模拟试验表明,去除1mg/L NO3--N约需5.59mg/L乙酸钠,在后缺氧池NO3--N平均去除浓度为2mg/L的实际需求及外回流比100%下,所需的碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)平均投加量为89.44mg/L。

某Bardenpho工艺污水处理厂精细化运行措施研究

以海河流域某采用改良Bardenpho工艺的高排放标准污水处理厂为例,结合生产运行,对工艺诊断的现状运行问题进行了分析,并对其精细化运行措施进行了研究,结果表明:通过设置消氧区(设计HRT为1.4h)并控制好氧池末端DO在2mg/L以下,缺氧池平均碳源损耗控制量可达11.33mg/LCOD,后缺氧池平均外碳源损耗控制量可达10.3mg/LCOD,碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)用量平均可降低10t/d,投加成本平均可节省51万元/月;通过设置内源反硝化区(设计HRT为2.3h),其强化脱氮能力至少可达0.5mg/L,碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)用量可降低60t/月,投加成本可节省10万元/月;通过取消缺氧池碳源无效投加,可节省现状缺氧池碳源投加量37.5t/d,投加成本可节省191万元/月,并且后缺氧池模拟试验表明,去除1mg/L NO3--N约需5.59mg/L乙酸钠,在后缺氧池平均强化脱氮需求为2mg/L的NO3--N去除浓度及外回流比100%下,所需的碳源乙酸钠溶液(有效含量25%)平均投加量为89.44mg/L。

生活垃圾渗滤液COD测试方法比选

为寻求适合高浓度氯离子垃圾渗滤液COD的测试方法,采用重铬酸盐法、银盐沉淀-低浓度氧化剂密闭消解法、快速密闭催化消解法等3种测试方法测试模拟垃圾渗滤液的COD浓度,并进行准确度、精密度分析。结果表明:快速密闭催化消解法的测试结果有较好的准确度和精密度,是生活垃圾填埋场测试高浓度氯离子垃圾渗滤液COD的可行性方法。

大型调水对受水湖体富营养化关键因子的影响

开展了引江济太和引江济巢工程对太湖和巢湖饮用水源地富营养化关键指标TN和TP的影响研究。结果表明,太湖贡湖湾超过Ⅲ类地表水标准的指标为TN、BOD5和TP,引水期长江及入湖的TN和TP浓度基本高于贡湖湾;巢湖东半湖超过Ⅲ类地表水标准的指标为TP,长江水的TP和TN年均浓度均高于巢湖东半湖;在长江现状调水水质下,引长江水入太湖和巢湖不能有效降低两湖水源地TN和TP浓度。可见,外调水源虽增加了水量,却不能从根本上解决富营养化问题,必须坚持水量与水质并重,持之以恒地进行入湖及内源污染治理,从根本上实现湖体及水源地生态恢复。

某高排放标准污水处理厂运行问题与对策措施研究

以海河流域采用改良Bardenpho工艺的某高排放标准污水处理厂提标改造工程为例,结合生产运行实际,对工艺诊断的主要运行问题进行了分析,并对其精细化对策措施进行了研究。结果表明,针对内回流混合液与后缺氧池入流DO过高导致外碳源无效损耗及后缺氧池无内源反硝化问题,通过利用池容未利用的好氧段4与好氧段5设置强化消氧区(设计HRT为3.5 h),外碳源损耗控制量(以COD计)可达15.97 mg/L,后缺氧池内源反硝化强化脱氮量可达2.8 mg/L(相当于利用污泥内碳源COD为11.2 mg/L),碳源投加量(以COD计)可降低27.17 mg/L,降幅达54.34%,碳源投加成本可节约5.2万元/d;针对部分时段缺氧池碳源过量投加导致部分好氧池池容(约24%)被占用问题,结合缺氧池设计特征,提出"碳源投加点由缺氧池1后移至缺氧池4并在缺氧池3配置在线硝氮仪"的精细化碳源投加系统及其具体运行控制方法;针对化学协同除磷药剂过量投加导致无生物除磷功能问题,通过采取"化学除磷药剂投加点由二沉池配水井改至磁混凝单元恢复生物除磷功能"的对策措施,生物除磷功能恢复良好,厌氧池磷酸盐由优化前的0.75 mg/L增至7.5 mg/L,好氧池出水磷酸盐低至0.04 mg/L,缺氧池反硝化除磷作用显著(磷酸盐下降2.77 mg/L),并且除磷药剂用量降低70%,投加成本节约0.7万元/d。