城镇综合污水处理工艺强化与运行优化技术,供应,水专项,海河流域,徒骇河、马颊河流域水污染防治与水质改善技术集成
技术简介/摘要
一、基本原理
针对工业园区内城镇污水处理厂进水难降解物质含量高、进水水质波动大的特点,采用复合铁酶促活性污泥技术强化活性污泥微生物的生化反应效率,并通过粉煤灰强化澄清过滤技术提高深度处理效率,优化絮凝剂投加条件,实现在不增加土建设施的条件下工业园区内城镇污水处理厂的稳定达标。其中,复合铁酶促活性污泥强化污染物去除技术通过在传统污水生物脱氮除磷系统好氧区末端投加微量铁盐,利用铁元素介入微生物生化反应物质与能量代谢过程,强化铁元素参与电子传递作用与酶促反应激活剂作用,增强生物代谢反应活性,提高难降解有机物与氮磷去除效率,同时优化活性污泥絮体结构,提高微生物抵抗外界环境因素变化的能力。粉煤灰强化澄清过滤技术利用粉煤灰吸附能力及其活性成分在混凝过程中的强化作用,提高悬浮泥渣层运行的稳定性,进一步提高澄清过程COD 、SS截留去除能力。
二、工艺流程
工艺流程如图所示:
1)以三氯化铁和碳酸氢钠为原料在现场制备浓度为10%的超微粒氢氧化铁,将制备成的溶液在30min内投加入生物反应池,进行批次投加,培养复合铁酶促活性污泥。
(2)在复合铁酶促活性污泥培养初期,以超微粒高活性氢氧化铁为铁的投加介质,其投加量为0.01kgFe/kgMLVSS,连续投加5天。经过培养驯化后,在正常运行阶段。
(3)在正常运行阶段,按照生物反应池活性污泥浓度及所控制污泥龄,每日适当补充复合铁盐,弥补剩余污泥排放导致处理系统铁的流失,保持铁盐含量在5%左右。
(4)在传统机械加速(水力)澄清池内投加粉煤灰,充分发挥粉煤灰吸附作用与活性成分的混凝作用,粉煤灰投加量按照机械加速澄清池稳定运行中心反应筒悬浮物浓度达到1900-2300mg/L。
三、技术创新点及主要技术经济指标
1、在城镇污水处理厂生化反应单元投加复合铁盐,实现在人工调控下铁离子介入活性污泥微生物生化反应过程,强化铁离子参与微生物的电子传递作用与酶促反应激活剂作用,有效提高了微生物的生化反应代谢活性。同时,复合铁盐的投加改进与强化了活性污泥的絮体结构,形成了具有较高反应活性与絮体稳定性的新型活性污泥,提高了活性污泥微生物抵抗外界环境干扰的能力。
2、在城镇污水处理厂深度处理单元机械搅拌澄清池投加粉煤灰,利用粉煤灰吸附能力及其活性成分强化混凝过程,提高机械搅拌澄清池悬浮泥渣层的运行稳定性,同时改善化学污泥的脱水性能。
3、该技术具有以下特点:运行方式简单,易于城镇污水处理厂现有系统的改造;难降解有机物去除能力提高5-15%,生物脱氮除磷能力提高20-25%。在深度处理系统澄清反应单元联合投加粉煤灰与石灰还具有水质软化作用,深度处理出水的钙硬度、总碱度、电导率去除率分达到60%、80%、17%以上,使出水浊度达到4NTU以下,为处理后水的回用创造条件。
四、技术来源及知识产权概况
适用性改进与集成技术,并已获得发明专利授权2项。
推广应用案例
应用单位:山东德州市光大水务(陵县)有限公司二厂
存在问题:德州陵县第二污水处理厂进水中工业废水占90%以上,难降解有机物含量较高,水质水量季节性波动大,难以实现稳定达标运行,其中二级生化处理存在难降解有机物与氮磷去除效率低、运行稳定性差等问题;三级强化处理存在悬浮泥渣层形成困难、污染物去除效率低等问题;以上问题造成了该污水处理厂处理出水难以实现稳定达标。
应用技术:针对该污水处理厂生产运行中存在的问题,分别采用复合铁酶促活性污泥强化污染物去除技术和粉煤灰强化澄清过滤技术对其二级生化处理单元及机械加速澄清池进行技术改造。
应用效果:改造完成后,该厂出水水质稳定达到一级A排放标准,其中二级生化处理系统的COD去除率由87%提高到90%,氨氮由94%提高到99%,COD削减量为127.2t,氨氮削减量为26.8t;三级处理的COD去除率由30%提高到45%,SS去除率由64%提高到76%。COD削减量为164.0t,SS削减量为58.3t;最终出水的CODCr平均去除率提高5.9%,氨氮平均去除率提高17.5%。
在运行、管理成本方面,复合铁酶促活性污泥强化污染物去除技术铁盐投加量仅为1.7mg/L(以Fe3+计),其日均铁盐投加量349kg(FeCl3含量30%,单价360元/吨),日均药剂消耗成本125.6元,折合运行直接成本0.006元/m3污水;粉煤灰强化澄清过滤技术的粉煤灰日均投加量为200-400kg,日均药剂消耗成本30-60元,PFS投加量为30-40 mg/L,PAM投加量为0.3-0.4mg/L,机械加速澄清池综合运行成本仅为0.0269/m3污水。
通过采用上述两种城镇综合污水处理工艺强化与运行优化技术,实现了污水处理厂整体运行效率的提高与运行能耗的降低,与2015年同期比较,2016年该污水处理厂整体运行能耗的由0.372kW h/t污水下降至0.312kW h/t污水,运行能耗降低16%左右。
工艺流程图: