HPB工艺用于污水厂扩容提标的中试实验

山东某水厂因进水超标而造成减产,拟用HPB(High concentration powder carrier bio-fluidized bed)工艺提高水厂产量,故进行中试实验验证该技术的可行性及低温下对北方高浓度工业废水的处理结果。实验期间,中试装置进水水质与原水厂相同,结果表明:工况Ⅰ,在水力停留时间为25.84 h时(模拟厂区3×10^(4) m^(3)/d),中试系统COD去除率为96.3%,TN去除率为91.1%,NH_(3)-N去除率为96.0%,TP去除率为98.8%;工况Ⅱ,在水力停留时间为20.0 h时(模拟厂区4×10^(4) m^(3)/d),中试系统COD去除率为94.3%,TN去除率为93.4%,NH_(3)-N去除率为96.4%,TP去除率为98.4%;极限工况下,水力停留时间15.6~20.0 h(模拟厂区4~5.33×10^(4) m^(3)/d),中试系统COD去除率为94.5%,TN去除率为92.0%,NH_(3)-N去除率为96.8%,TP去除率为98.3%。在水力停留时间减半的情况下,中试装置出水仍接近甚至优于原厂区,稳定达到二沉池设计出水水质(COD<100 mg/L,ρ(NH_(3)-N)<1.5 mg/L,ρ(TN)<10mg/L,ρ(TP)<0.3 mg/L)。中试实验验证了北方低温下HPB用于该水厂提标扩容的可能性,为日后的生产性实验奠定基础。

武汉市某污水处理厂提标改造工艺设计要点

在长江大保护的背景下,武汉市某污水处理厂提标改造面临进水水量水质波动较大、厂内无剩余用地且建设期无法长时间停产减产的难题。针对上述问题,设计在充分挖潜现有设施处理能力的条件下,采用拆除现有处理效率低下的氧化沟并原地新建具有更高脱氮除磷效率的多段多级AO生物池的工艺方案,在不新增用地的情况下提高污水处理厂生化处理能力。同时为了弥补建设期的污水处理能力缺口,通过对二期生物池进行高浓度复合粉末载体流化床工艺(HPB工艺)改造,使其处理能力由6万m^(3)/d临时提量至10万m^(3)/d,满足污水厂不停产不减产的要求,污水厂提标改造后新增经营成本0.20元/m^(3),出水水质可稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中准四类标准(TN除外),可供面临类似设计难题的污水厂提标改造工程参考借鉴。

北方城镇污水处理厂提标扩容HPB技术中试研究

针对北方城镇污水处理厂冬季气温低、出水水质难以达标的难题,依托山西省太原市某污水处理厂开展了高浓度复合粉末载体生物流化床(HPB)技术在低温环境下(<10℃)的提标扩容中试研究。通过向生化单元投加复合粉末载体,混合液悬浮固体(MLSS)为10~15 g/L,污水处理量由5.76 m^(3)/d(模拟量为12.8×10^(4)m^(3)/d)逐步提升至9.60 m^(3)/d(模拟量为21.3×10^(4)m^(3)/d),HRT由11.83 h缩短为7.11 h,同时出水水质指标均可稳定达到山西省地方标准《污水综合排放标准》(DB14/1928—2019),出水COD、NH_(3)-N、TN和TP的平均浓度分别为22.8、0.39、6.85和0.28 mg/L。当中试运行至第30天和第100天时,分析各生化单元的微生物情况发现,微生物群落结构发生了明显变化,拟杆菌门的相对丰度由37.76%降低至15.99%,变形菌门的相对丰度则基本维持在22.75%,而放线菌门的相对丰度由14.77%提升至37.88%,成为了相对丰度较高的菌群,强化了生物脱氮除磷。中试结果表明,在低温环境下HPB技术对于城镇污水处理厂的提标扩容具有重要的推广应用价值。

HPB技术应用于污水处理厂原位扩容改造

为消除厂外管网溢流污染,江苏某污水处理厂面临着处理规模从3.0×10^(4)m^(3)/d提升至4.0×10^(4)m^(3)/d的扩容需求,同时需采用工期短、占地小、投资省和运营成本低的解决方案。针对上述需求,采用了高浓度复合粉末载体生物流化床(HPB)工艺对该厂进行原位扩容改造。改造结果表明,HPB技术大幅提高了处理水量(稳定在4.0×10^(4)m^(3)/d以上),出水主要指标满足COD≤30 mg/L、NH3-N≤1.5 mg/L、TN≤10 mg/L、TP≤0.3 mg/L的排放标准;在不增加占地的情况下,改造总工期仅85d,且全程不停水。与改造前相比,碳源投加量减少50 mg/L,运行成本节省约0.09元/m^(3)。

HPB工艺用于污水厂提标扩容改造的生产性试验研究

基于HPB工艺中试研究结果,为进一步验证HPB工艺在提标扩容实际生产工况下的处理效果和可实施性,在湖南某水质净化厂进行了生产性试验。试验期间,在总进、出水量保持不变的条件下,进行HPB工艺改造,将现状两组生化池(A2/O)切换为单组运行,处理水量提升1倍,总停留时间缩短为5. 0 h以下。通过复合粉末载体的投加及排泥过程中载体和附着微生物的回收循环,实现了"双泥龄",克服了脱氮菌和除磷菌的污泥龄矛盾,提高了脱氮除磷效率。试验结果表明,生化池混合液浓度控制在10 000 mg/L左右,在厂区进水水量和水质变化较大(K_(Z)≥1. 3)、水温低于冬季设计温度时,HPB工艺系统运行稳定,主要出水水质指标COD <30 mg/L、NH3-N <1. 5 mg/L、TN <10 mg/L、TP <0. 3 mg/L,能够实现高效、稳定达标。