高效气提环流式生物脱氮反应器在污水厂扩建改造中的应用

西北某污水处理厂扩建改造一期工程处理规模为5000m^(3)/d,采用高效气提环流式生物脱氮反应器(DIAB)工艺,所用反应器基于厌氧-缺氧-好氧(AAO)推流式生物反应器与升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge bed,UASB)反应器特点进行改良,由多级环状结构构成,利用三相分离器结构设计实现水、气、污泥分离,利用曝气尾气作为动力来源,实现混合液的无动力回流。总水力停留时间为21 h,其中厌氧区、缺氧区和好氧区停留时间分别为1.5、8.5 h和11 h,混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度为5500 mg/L,平均BOD5污泥负荷为0.1 kg BOD5/(kg MLSS·d),混合液回流比为300%。污水厂采用该工艺完成改造运行后实际出水水质可稳定达到一级A标准。扩建工程单位处理成本为0.454元/m^(3)、生物处理区占地面积为0.161 m2/m^(3),与相似规模传统AAO工艺相比较处理成本和占地面积分别减少了24.3%和25.8%,在出水水质、运行成本方面均有明显改善,与相似规模循环式活性污泥(CASS)工艺相比较占地面积相似,但处理成本减少约20%,出水水质优于CASS工艺,尤其在脱氮方面表现出色。DIAB工艺脱氮效率及碳源利用率较高,脱氮效果好,碳源投加及回流设备用电电耗低,适用于土地、工期受限,以及进水低碳氮比条件下污水处理厂的扩建、应急建设。

某污水处理厂进水水质分析与扩建升级改造工艺方案

为支持地区经济、地方产业的快速发展,高质量的经济园区及工业园区在国内纷纷兴建;与此同时,部分园区内的市政污水处理厂来水中存在一定比例的工业废水,增加了出水达标的处理难度,处理工艺需根据来水水质特点进行深入研究。该项目位于苏州市吴江经济开发区,设计规模为10万m^(3)/d,服务片区内工业废水占比为20%~30%,工业废水中COD_(Cr)、TN、TP的冲击对现状污水处理有较大影响。项目根据实地踏勘的水质调研数据进行整理分析,并遵循工艺稳定、运营可靠、经济合理、节约用地的原则,选取了可强化脱氮除磷、强化去除COD_(Cr)的“Bardenpho+平流二沉池+曝气生物滤池+高效沉淀池+深床滤池+次氯酸钠消毒”工艺路线,并在进水前端设置应急沉淀池用以辅助异常来水的处理。本厂自2022年7月投产运行,近一年内出水水质良好,稳定达标。本项目设计方案可为纳管来水中工业废水占有一定比例,并受COD_(Cr)、TN、TP冲击的市政污水处理厂的设计提供借鉴。

A/A/O微曝氧化沟工艺提标改造效果分析

采用固定式填料对A/A/O微曝氧化沟工艺进行提标改造,可提升系统的脱氮除磷性能。在生化池固定式填料填充体积比为10%的条件下,出水COD、NH_(4)^(+)-N、TN及TP平均质量浓度分别为28.7、2.42、6.86和0.32 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准,且处理水量提升了17.43%。高通量测序结果表明,提标改造后在门水平优势菌群主要为绿湾菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)及拟杆菌门(Bacteroidota),三者相对丰度之和大于60%,且Chloroflexi相对丰度大于30%。在属水平优势菌群为硝化菌属(norank_f_Saprospiraceae、Nitrospira、Mycobacterium)、反硝化菌属(Rhodoplanes)及聚磷菌属(Acinetobacter及Tetrasphaera)。固定式填料-泥膜复合A/A/O微曝氧化沟中填料生物膜有利于菌群结构优化和功能微生物的富集。

多级AO+MBR工艺在污水处理厂高排放标准提标改造中的应用

由于排放标准的提高和进水水质的变化,河北省K污水处理厂需进行提标改造,改造后处理规模不变,出水水质满足《大清河流域水污染物排放标准》(DB 13/2795—2018)中的重点控制区排放限值。基于来水中含有部分工业废水、进水水质波动范围大、占地受限等因素,采用了多级AO生物池+膜生物反应器(MBR)工艺;通过对原工艺单元进行充分挖潜利旧,对原连续进水循环式活性污泥(CASS)出水池局部加高增加了总停留时间,改造后的处理工艺运行稳定,满足出水要求,达到提高后的排放标准[COD_(Cr)≤30 mg/L、氨氮≤1.5 mg/L(水温≤12℃时,氨氮≤2.5 mg/L)、总氮≤15 mg/L、总磷≤0.3 mg/L],可为高排放标准下的污水处理厂提标改造提供借鉴经验。

曝气生物滤池在高标准污水处理厂提标改造中的应用

江苏某市由于区域污染物排放总量的限制,当污水排放量增长后需降低污染物的排放浓度,该市某污水厂因此要进行提标改造,建设规模为1.7×10^(5)m^(3)/d,出水水质由一级A提高至地表“类Ⅲ类水标准”。文中总结了该污水厂提标的设计经验,设计采用“硝化+反硝化+滤布过滤+臭氧-生物活性炭(O_(3)-BAC)+超滤”处理工艺,脱氮处理构筑物采用曝气生物滤池,抗冲击负荷强,运行管理简单,滤池平均36~48 h反冲洗一次,硝化滤池各级出水设置导流板后,反硝化滤池进水溶解氧质量浓度可稳定在4~6 mg/L。单位用地面积为0.15 m^(2)/(m^(3)·d^(-1))。根据2020年—2021年的运行数据,当进水COD_(Cr)、BOD5、SS、氨氮、TN、TP质量浓度为12~26、3.8~7.1、1~6、0.22~2.22、5.34~11.60、0.15~0.40 mg/L时,各污染物平均去除率分别为29%、23%、44%、57%、52%、68%,通过该工艺处理后出水水质稳定达标,为未来污水厂更严格的排放标准提供了升级提标工艺思路和经验借鉴。

BDP(生物倍增)工艺应用于污水处理厂的提标改造

采用BDP(生物倍增)工艺对某污水处理厂进行提标扩建改造工程,工程运行结果表明,该工艺处理效果良好,出水水质稳定,抗冲击负荷能力强,其中COD、BOD5、NH_(3)-N和TP等污染物达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类水标准,TN和SS则满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A排放标准。工程实际运行费用为0.94元/m^(3),与国内同类工程相比有一定的运行成本优势。

城镇污水厂新兴强化生化处理工艺综述

当前城镇污水处理厂正面临日趋严格的高排放标准挑战,二级处理过程的效能挖潜是当下污水处理提标改造的重点,除了对传统二级处理进行优化改良,现阶段更是涌现出一系列新兴强化生化处理工艺,实现对传统工艺的突破和污水处理的提质增效。文中通过分析生物处理效率提升的途径,总结了快速生化污水处理(RPIR)、载体活性污泥、以芽孢杆菌为优势菌的生物反应器工艺(BBR)、生物倍增、好氧颗粒污泥等已实现规模化应用的新工艺与新技术,介绍了其原理和工艺特点,并结合相关应用案例,对其潜在优势进行了分析和讨论。新兴工艺多采用模块化、一体化装备,在省占地、降投资、减工期等方面具有显著优势,相较现有成熟工艺,新兴工艺虽然还处在发展阶段,但仍可以为未来城市水环境治理提供新思路。

更严格排放标准下低温条件的某新建污水处理厂工程设计与运行

污水处理厂冬季低温运行期间主体生化处理工艺中活性污泥的硝化速率、反硝化速率、生物除磷效率显著下降,常常遇到氨氮、TN、TP难以稳定达标的问题。河北省某污水处理厂扩容提标改造设计总规模为5.0万m^(3)/d,其中新建部分设计规模为3.0万m^(3)/d,设计出水水质执行北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890—2012)中的A标准。该污水处理厂面临进水水温低、碳源利用率低、排放标准高等难题。新建部分采用“多段多级AO+二沉池+高效沉淀池+V型滤池+臭氧接触池+接触消毒池”组合工艺,工程建成投入使用后,各出水指标稳定达标。其中,出水COD_(Cr)、TN、TP质量浓度分别为(13.8±2.6)、(7.1±1.2)、(0.10±0.05)mg/L,直接运行成本为1.36元/m^(3)。该组合工艺在低温条件下具有工艺成熟稳定、运行操作简单、出水效果好等优势,特别适用于高排放标准污水处理厂的建设和运行。文中介绍了该污水处理厂的设计概况、工艺流程及特点、主要设计参数,分析了其运行效果、经济指标,可为类似高排放标准污水处理厂设计提供一定参考。

无锡市城北污水处理厂升级改造工艺设计

无锡市城北污水处理厂升级改造工程设计规模15万m3/d,采用强化二级生物脱氮除磷以及增加三级盘片式微过滤工艺进行改造,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准。介绍了升级改造工程处理工艺选择、工程设计参数、设备配置情况等,总结分析了升级改造工艺设计的技术特点和要求。

基于ASM2d的MSBR工艺脱氮除磷优化运行诊断与改造

为满足较高的污水排放标准,同时考虑降低污水处理运行成本、节省基建费用等因素,通过国际水协推出的活性污泥数学模型ASM2d建立适用于污水处理厂实际运行状况的水质模型,对YT污水处理厂进行了工艺优化诊断,并提出了改造方案,确保工艺运行经济、高效,出水水质能够稳定达标。

无锡市胡埭污水处理厂升级改造工艺设计

无锡市胡埭污水处理厂升级改造工程实施规模为0.7×104m3/d,采用强化C-TECH二级生物脱氮除磷以及增加三级盘片式微过滤工艺进行工艺改造,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准。介绍了升级改造工程处理工艺选择、工程设计参数、设备配置情况等,总结分析了升级改造工艺设计的技术特点和要求。

无锡太湖国家旅游度假区污水处理厂提标改造设计

无锡太湖国家旅游度假区污水处理厂提标改造工程实施规模为1.25×104m3/d,采用强化CAST生物脱氮、机械微过滤(盘片过滤)工艺,改造后处理出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。介绍了该工程的工艺流程、设计参数及技术特点。

北京高碑店再生水处理厂升级改造工艺方案设计

为实现污水的资源化利用,通过改造工程将高碑店污水处理厂升级成为再生水处理厂,规模100万m3/d,出水主要水质指标要求达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)IV类水体水质标准。通过对现状污水处理厂及改造目标的分析,综合考虑技术、经济、可实施性等多方面因素,选取升级改造主体为A2/O(填料)工艺,新建的深度处理部分采用反硝化生物滤池+膜过滤+臭氧脱色工艺。介绍了水处理和污泥处理部分的工艺设计方案及设计参数,分析了工艺方案特点。

“准Ⅳ类”标准下城镇污水厂提标改造的难点与举措

近年来我国诸多地区的污水厂迎来了以“准Ⅳ类”为排放标准的新一轮提标改造任务。从新标准的变化入手,结合我国实际情况,分析了在各种因素制约下提标改造中的困难所在,建议以提高进水浓度为目的的源头控制、以优化内部碳源分配利用为核心的工艺改造,以及以强化污泥和深度处理并举的生物脱氮等措施,以期为新一轮的提标改造提供借鉴与参考。

青岛市团岛污水厂生化单元升级改造方案选择与效果分析

系统介绍青岛市团岛污水处理厂原有生化处理工艺设施条件,分析系统存在问题,选择方案对原有改良A2/O工艺进行改造,在好氧段投加填料形成生物膜与活性污泥复合的MBBR系统增强硝化功能和脱氮效率,改善生物系统稳定性.升级改造后污水处理厂运行效果良好,出水COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别稳定达到93.5%、98.5%、89.5%、91.5%,为污水处理厂总出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准创造良好条件.

某城区污水处理厂二级生物处理系统提标改造工艺设计

某城区污水处理厂位于湖北省孝感市孝南区,总处理规模为14万m^(3)/d,采用改良百乐卡AAO为主体工艺,提标前出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准,提标后执行一级A标准。厂区现有用地极为紧张,预留地块面积小且所处位置不利使用,但又无法新增用地。文中基于用地、工艺流程等现实边界条件进行了巧妙构思,在现有百乐卡AAO生物池前端增设厌氧/缺氧反应池,优化了生物系统格局,通过降低TN负荷率,并同步采用多种技术措施强化生物脱氮除磷,充分挖潜了二级生物处理能力确保TN达标,解决方案简单而高效;提标吨水投资仅为640元,提标处理单元电耗为0.096 kW·h/m^(3)。目前,提标后已运行两年多,提标改造后的二级生物处理系统运行良好,TN平均去除率由54.0%提高至69.0%,TP平均去除率由85.0%提高至94.0%;出水TN平均质量浓度为7.9 mg/L,去除率为63.0%~72.0%;出水TP平均质量浓度为0.2 mg/L,去除率为90.0%~96.0%。

AOAO工艺耦合MCCE技术在老旧污水处理站提标改造中的应用

提标改造后某污水处理站处理能力为1 200 m^(3)/d,主要处理乡镇生活污水,现出水指标达到《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB 33/2169—2018)。基于对进水水质、污水站运行状况以及运行成本等因素的综合考虑,本次改造仅将原好氧池的结构划分为好氧池1、兼氧池和好氧池2,处理系统运用AOAO(缺氧+好氧+兼氧+好氧)工艺耦合基于介质的细胞集群效应(medium-based cell cluster effect,MCCE)技术。提标改造运行结果表明,当进水水质在一定波动范围内,系统的去碳脱氮能力显著增强,具有优异的抗水质、水量冲击负荷能力,出水可稳定达到改造后设计排放标准。

废水生物脱氮工艺对新污染物去除转化的影响

近年来,一些检出水平低但风险水平较高、处理难度较大的新污染物(Emerging Contaminants,ECs)在各类污水处理厂的进出水中频繁被检出。以生物脱氮为主体工艺的生物处理单元可同步去除氨氮及ECs,但ECs在其中的去除途径复杂,去除机理有待明确,ECs降解中间产物的毒性效应也应引起重视。基于此,分析了影响ECs在生物脱氮工艺中去除效率的关键因素,从生物及化学角度阐述了自养菌、异养菌及活性氮物质在ECs去除过程中的作用,系统地讨论了ECs的去除途径,同时对中间产物所产生的毒性效应进行了初步讨论,评估了不同类型生物脱氮工艺去除ECs的可行性,以期为应用脱氮工艺同步去除氨氮及ECs提供参考及理论指导。

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。

回流污泥曝气再生在污水处理厂升级改造中的应用

太湖流域无锡某污水处理厂在升级改造工程中采用了回流污泥曝气再生技术,介绍了其技术原理、改造措施与流程以及再生池设计。监测数据表明,该工艺运行稳定可靠,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。结合实际工程运行情况,对回流污泥曝气再生技术在城市综合污水处理升级改造中的应用进行了研究探讨,对同类型城市综合污水处理工程有一定的借鉴意义。