1、第49卷 第 11 期2023 年 11 月Vol.49 No.11Nov.,2023水处理技术水处理技术TECHNOLOGY OF WATER TREATMENTBardenpho+高效沉淀池高效沉淀池+V型滤池工艺用于型滤池工艺用于污水厂改扩建污水厂改扩建关永年1,2,陈勇1,徐超1,范志明1(1.苏州工业园区清源华衍水务有限公司,江苏 苏州 215021;2.华衍环境投资(江苏)有限公司,江苏 常州 213000)摘摘 要要:针对某污水处理厂二期扩建工程存在的进水浓度高、碳氮比低、处理难度大、排放要求高等问题,设计开发了三级格栅+曝气沉砂+初沉池+Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池
2、+紫外线与次氯酸钠联合消毒的处理工艺,并对Bardenpho工艺进行优化:设置预缺氧区,并采取多点进水、多点内回流、多点碳源投加和缺氧/好氧可调等措施。实践证明,采取多点进水、多点内回流、多点碳源投加方式较传统工艺总氮总的去除率提高约18.6%左右;项目自2021年1月正式投运以来,COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP平均去除率分别为96.3%、99.2%、96.6%、98.6%、87.0%、98.4%,出水水质能够稳定达到设计要求;运行期直接成本约0.658元/m3,其中电费0.258元/m3,药剂费0.298元/m3,维修费0.061元/m3,其它0.041元/m3,可为同类水质
3、的污水处理厂提供参考。关键词关键词:污水处理厂;地表水准IV类标准;Bardenpho工艺;高效沉淀池;V型滤池开放科学开放科学(资源服务资源服务)标识码标识码(OSID):中图分类号中图分类号:X703.1 文献标识码文献标识码:B 文章编号文章编号:10003770(2023)11-0150-007某污水处理厂规划总规模为30104 m3/d,一期工程已建成规模15104 m3/d,采用预处理+改良A2/O+高效沉淀+V型滤池处理工艺,出水水质的主要指标满足地表水“准IV类”标准,因负荷较高,同时为满足经济社会发展带来的新增排水需要,二期扩建势在必行。二期扩建工程存在进水浓度高、碳氮比低、
4、处理难度大、排放要求高等难点,以某污水处理厂二期扩建工程为例,分析其处理工艺、设计参数、运行效果并进行成本分析,以期为同类水质特点的污水处理厂项目建设提供参考。1 工程概况工程概况某污水处理厂二期工程建设规模15104 m3/d,占地约8.5 ha2,工程主要内容是新建预处理、生化处理和深度处理设施和设备安装,其中进水泵房、脱水机房、1#低压配电间(预处理用电)、1#鼓风机房(曝气沉砂池用风机)、出水排放总管等均按30104 m3/d总规模土建已一次性建成,二期工程只涉及增加设备。2 工程方案工程方案2.1进出水水质进出水水质二期扩建工程参照一期的实际进水水质,并适当考虑一定的水质变化余量,确
5、定进水水质;出水水质在满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)一级A标准的前提下,主要指标满足 地表水环境质量标准(GB38382002)类标准(TN按10 mg/L),俗称“准IV类”标准。扩建工程设计进、出水水质见表1。2.2扩建工程难点扩建工程难点根据一期工程实际运行数据分析,二期扩建工表1设计进、出水水质Tab.1Design influent and effluent quality项目进水出水pH6969COD/(mg L-1)45030(BOD5)/(mg L-1)1506(SS)/(mg L-1)2005(NH3-N)/(mg L-1)451.5(3)*(TN
6、)/(mg L-1)7010(TP)/(mg L-1)80.3注:*括号内为水温12 时的数据。DOI:10.16796/ki.10003770.2023.11.028收稿日期:2022-05-23基金项目:苏州市科技计划项目(SS202018)作者简介:关永年(1969),男,硕士,高级工程师,主要从事水厂、污水厂、餐厨垃圾处理厂运行管理和技术研究;电子邮件:150关永年等,Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池工艺用于污水厂改扩建程主要面临以下难点:1)进水COD较高,查看历史数据,进水浓度在380450 mg/L之间占比90%左右。2)污水组份复杂,进水中含有约35%的工业废水,工业废
7、水是电子和生物制药企业的废水为主,虽经企业预处理,但仍存在溶解性难降解的COD,相比较其它市政污水,属于难处理的污水。3)进水中 C/N 不足,生化处理难度相对较大。从一期工程实际进水的数据来看,C/N仅在2.83左右,与设计要求的C/N4相差较大。4)进水 SS偏高。一期工程进水中,SS的浓度170190 mg/L之间占比95%以上。5)排放标准要求高,主要指标为实现达标,需达到较高的去除率。COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP去 除 率 分 别 需 达 93.3%、97.0%、97.5%、85.7%、96.7%、96.3%以上。6)扩建用地有限。二期工程扩建用地仅8.5 ha2,
8、生物反应池等构筑物的池深、布局需统筹考虑,尽量节省用地。2.3工艺选择工艺选择因进水浓度相对较高,且含有一定比例的工业废水,处理难度大,同时出水水质要求高,扩建工程需重点考虑提高COD、NH3-N、TN、TP和SS去除率。主导思想是强化预处理,为生化处理提供保障;优化生化处理,提高COD、NH3-N、TN的去除效率,NH3-N、TN的去除立足于在生化阶段解决;深度处理做为COD、TP和SS的保障和提升。2.3.1预处理工艺选择预处理工艺选择1)格栅:在一期工程运行经验的基础上,针对进水中漂浮垃圾及悬浮物较多特点,进一步强化格栅的设计,设计粗格栅+两级细格栅,以提高去除率。2)沉砂池:主要去除比
9、重为 2.65、粒径大于0.2 mm 的可快速沉淀的大颗粒物。采用除砂效果相对较好的曝气沉砂工艺,排砂方式通过比选吸砂机、气提以及底部螺旋排砂等方式,借鉴其它项目的成功经验,采用排砂效率高、不易堵塞的底部抽吸方式进行排砂1。3)初沉池:因进厂污水中含有一定比例的工业废水,且进水COD、SS浓度较高,设置初沉池对COD和SS有较好的去除率,同时可降低生物反应池进水负荷,减少运行压力2-3;另一方面,接纳的废水中含有电子和生物制药类废水,初沉池具有较强的抗冲击负荷和有毒有害物质能力,对生化处理系统起到缓冲和保护作用,有利于生化系统的稳定运行3。2.3.2生化处理工艺生化处理工艺生化处理阶段的 CO
10、D 去除,主要是靠好氧氧化;去除NH3-N、TN,以生物脱氮为主,先进行硝化反应,将 NH3-N转化成硝酸盐氮,然后通过反硝化去除硝酸盐氮,从而去除TN,提高反硝化反应的效率有利于提高TN的去除率。相比于A2O和改良型氧化沟等活性污泥工艺,Bardenpho工艺反硝化更彻底、脱氮效率更高、更容易满足高标准脱氮的要求,并且具有碳源利用率高、混合液回流比低和运行成本低的特点4-5;采用多点进水、多点内回流,将污水按比例分配给预缺氧区和厌氧区,将混合液按比例分配给缺氧前端和中段,将污泥回流到预缺氧区并与一定比例的进水混合后,依次进入厌氧区、缺氧区和好氧区,将大大增强除磷脱氮能力6,见图1。2.3.3
11、深度处理工艺深度处理工艺深度处理主要是进一步去除COD、SS和TP,是对生化处理后的水质进行保障和提升。采用高效沉淀+V型滤池组合工艺可以对SS和TP有较好的去除效果,同时还可以去除部分COD7-8;粉末活性炭可以对部分溶解性COD有一定的吸附作用,在高效沉淀池投加粉末活性炭,有利于提高 COD 的去除率9;使用次氯酸钠消毒,消毒效果较稳定,采用紫外线与次氯酸钠联合消毒,具有消毒效果好,成本低的优势10-11。综上,二期扩建工程主体工艺采用粗格栅+两级细格栅+曝气沉砂池+初沉池+Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池+紫外线与次氯酸钠联合消毒,工艺流程图见图2。图1改良Bardenpho工艺
12、流程示意图Fig.1Schematic diagram of improved bardenpho process flow图2污水、污泥处理工艺流程图Fig.2Process flow chart of wastewater and sludge treatment151第 49 卷 第 11 期水处理技术水处理技术3 主要处理单元及设计参数主要处理单元及设计参数3.1预处理系统预处理系统1)粗格栅及进水泵房(一期、二期共用)。半地下式钢筋砼结构,1座,圆形,分两格,泵房直径30 m,土规模按30104 m3/d已建成,安装了15104 m3/d的设备,二期工程需新增15104 m3/d的设
13、备。新增主要设备:粗格栅,栅隙20 mm,宽2.1 m,倾角75,2套;进水泵,流量2 700 m3/h,扬程15.5 m,功率180 kW,4台,3用1备,变频控制。2)细格栅及曝气沉砂池。地上钢筋砼结构,1 座,分2组,设计流量6 250 m3/h。一级细格栅,网板阶梯式,栅隙6 mm,宽2 200 mm,安装角75,功率2.2 kW,2台;二级细格栅,内进流板式,栅隙3 mm,宽2 400 mm,安装角75,功率3 kW,2台。曝气沉砂池,1座2池,单池尺寸31.6 m4.9 m,有效水深3.5 m。停留时间10.4 min,曝气量0.20 m3/m3。主要设备,鼓风机,风量30 m3/
14、min,风压45 kPa,功率37 kW,2台;底部排砂设备,功率7.5 kW,2套。3)初沉池。地上钢筋砼结构,1座,平流式,分2组,每组3格,设计流量6 250 m3/h,可根据运行需要进行全部或部分超越运行。单格尺寸70 m6.5 m4.7 m,有效水深3.8 m,表面负荷2.29 m3/(m2 h),停留时间1.66 h。主要设备:链板式刮泥机,宽6.5 m,长度为70 m,功率0.55 kW,6台;初沉污泥泵,流量120 m3/h,扬程15 m,功率7.5 kW,3台,2用1备。3.2生化处理系统生化处理系统1)生物反应池。半地下钢筋砼结构,1座,分4组,设计流量6 250 m3/h
15、。单池净尺寸115.4 m42.6 m8 m,有效水深 7 m。总停留时间 22 h,其中预缺氧1.5 h,厌氧2 h,前缺氧6 h(设置1 h交替区,可根据需要用于缺氧或者好氧),前好氧8.5 h,后缺氧3 h,后 好 氧 1 h;污 泥 浓 度 3.0 g/L,污 泥 负 荷 0.055 kgBOD5/(kgMLSS),泥龄21 d,混合液回流比300%,污泥回流比100%,气水比7 1。主要设备:混合液回流泵,流量 2 500 m3/h,扬程 2 mm,功率 27 kW,12台,8用4备;潜水搅拌机 桨叶直径650 mm,功率11 kW,36 台;推流器,桨叶直径 1 600 mm,功率
16、11 kW,16台;剩余污泥泵,流量160 m3/h,扬程20 m,功率30 kW,4台,3用1备;污泥回流泵,流量900 m3/h,扬程3.5 m,功率15 kW,12台,8用4备;管式微孔曝气器,11 500 m。2)二沉池。半地下钢筋砼结构,1座,分8组,平流式,单组净尺寸69.3 m18 m3.9 m,有效水深3.2 m,设计流量6 250 m3/h,表面负荷为0.63 m3/(m2 h),停留时间5.1 h。主要设备:桥式刮泥机,轨距18.0 m,功率3 kW,8台。3.3深度处理系统深度处理系统1)中间提升泵房。地下式钢筋砼结构,与高效沉淀池合建,1座,分两格,尺寸12.9 m17
17、.3 m6.9 m,设计流量 6 250 m3/h。主要设备:污水提升泵,流量2 700 m3/h,扬程10 m,功率130 kW,4台,3用1备,变频控制。2)高效沉淀池。半地下钢筋砼结构,1 座,分4 组,尺寸69.5 m41.4 m10.3 m,有效水深8 m,设计流量6 250 m3/h。快速混合时间2.27 min,絮凝时间28 min,沉淀时间0.78 h;沉淀区直径16.0 m,有效水深6 m,表面水力负荷7.69 m3/(m2 h)。主要设备:快速混合搅拌器,桨叶直径1.5 m,功率11 kW,4台;絮凝区搅拌器,桨叶直径1.6 m,功率2.2 kW,8台;中心传动刮泥机,直径
18、16.0 m,功率1.5 kW,4台;剩余污泥泵,流量100 m3/h,扬程30 m,功率22 kW,5台,4用1备,变频控制;回流污泥泵,流量100 m3/h,扬程20 m,功率15 kW,变频调节,5台,4用1备。3)V型滤池。半地下钢筋砼结构,1座,平面尺寸83.46 m51.74 m,设计流量6 250 m3/h。共12格,以管廊为中心对称布置,每侧各6格,并联运行,单格过滤面积95 m2。滤料层厚度1.5 m,滤速5.5 m/h,强制滤速6.0 m/h;反冲洗周期24 h,采用气冲、水冲、气水联合冲加表扫方式,气冲强度56.8 m3/(m2 h),水冲强度为 22.3 m3/(m2h
19、),气水联合反冲强度为 10.8 m3/(m2h),表面扫洗强度 7.2 m3/(m2 h)。主要设备及材料:滤料,采用均质石英砂,有效粒径1.35 mm,不均匀系数 K80=1.4,1 710 m3;反冲洗风机,流量2 700 m3/h,风压50 kPa,功率55 kW,3台,2用1备;空压机,流量60 m3/h,风压90 kPa,功率11 kW,2 台,1 用 1 备;反冲洗水泵,流量 1 060 m3/h,扬程8.0 m,功率45 kW,3台,2用1备;反冲洗废水泵,流量340 m3/h,扬程20.0 m,功率22 kW,2台,1用1备。4)消毒接触池。半地下钢筋砼结构,平面尺寸36.9
20、 m28.7 m,有效水深4.2 m,设计流6 250 m3/h。紫外消毒后接次氯酸钠消毒,接触池停留时间43 min。消毒剂采用成品次氯酸钠溶液,浓度 10%,投加5 mg/L 有效氯。主要设备:紫外线消毒设备,共2套,总输出功率62 kW,灯管寿命12 000 h,紫外线透光率253.7 nm65%,有效紫外剂量18.0 mw/cm2。152关永年等,Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池工艺用于污水厂改扩建3.4臭气处理系统臭气处理系统臭气处理区域包括进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、初沉池、生物反应池、污泥浓缩池、污泥脱水机房等区域,其中,进水泵房及污泥脱水机房在一期除臭基础上进行完善。
21、构筑物换气次数36次/h,脱水机房换气次数8次/h,总风量133 000 m3/h,其中,预处理37 000 m3/h,生物反应池75 000 m3/h,污泥浓缩及脱水机房 21 000 m3/h。吸风管采用玻璃钢材质,送风管采用不锈钢材质。臭气处理采用两级化学洗涤+生物滤池工艺,总停留时间88 s,其中碱洗6.5 s,酸洗6.5 s,水洗5 s,生物滤池70 s。臭气经收集处理后,执行 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)中表4的一级标准。3.5辅助处理系统辅助处理系统1)污泥浓缩池。半地下钢筋砼结构,2 座,单座直径为 25 m,有效水深为 4 m,浓缩池表面负荷0.23
22、 m3/(m2 h),固体负荷68.2 kgDS/(m2 d),停留时间17.5 h。接纳初沉池污泥、生物反应池的剩余污泥和高效沉淀池的化学污泥,总污泥量约5 380 m3/d。主要设备:浓缩池刮泥机,直径25 m,功率1.5 kW,2台。2)鼓风机房。框架结构,1座,建于Bardenpho池上部末端,靠近二沉池,平面尺寸43.5 m31.2 m,层净高11.7 m。主要设备:磁悬浮风机,风量125 m3/min,风压85 kPa,功率190 kW,8台,6用2备。3)脱水机房。地面框架结构,1 座,平面尺寸42.43 m12.24 m,净层高12.7 m,与一期共用,本次新增加设备。主要设备
23、:离心脱水机,流量60 m3/h,功率 120 kW,3台,2用 1备;进泥泵,流量 60 m3/h,扬程 20 m,功率 15 kW,变频控制,3 台;PAM 加药泵,流量 5.0 m3/h,扬程 20 m,功率 0.75 kW,变频控制,3套;无轴螺旋输送机,输送量8 m3/h,长17 m,功率5.5 kW,3套。4)加药间。地上框架结构,平面尺寸 47.9 m26.3 m,净层高 5.7 m。主要向生物反应池投加碳源、高效沉淀池投加PAC和PAM以及向消毒接触池内投加次氯酸钠等。主要设备:PAC投加泵,流量400 L/h,扬程30 m,功率2.2 kW,6套,4用2备;絮凝剂制备装置,3
24、 kg/h,功率1.5 kW,2台;PAM投加泵,流量 600 L/h,扬程 40 m,功率 0.55 kW,6 台,4 用 2备;醋酸钠投加泵,流量1 200 L/h,扬程30 m,功率2.2 kW,10套,8用2备,变频控制;粉末活性炭制备系统,10 kg/h,1套;活性炭投加泵,流量1 200 L/h,扬程60 m,功率2.2 kW,5台,4用1备,变频调节;次氯酸钠投加泵,流量2 m3/h,扬程40 m,功率2.2 kW,变频控制,4台,3用1备。4 工艺调试工艺调试4.1预处理系统调试预处理系统调试预处理单元主要包括粗格栅、细格栅、曝气沉砂池和初沉池,重点是进行曝气沉砂和初沉池的调试
25、。粗格栅+两级细格栅组合有较强的截污能力,调试初期,进水中垃圾较多,需加强对三级格栅的巡检,避免运行异常影响过水能力,导致污水外溢。1)曝气沉砂池调试:进水量分别按30%、50%、85%、100%的设计负荷进行调试,相应的停留时间分别为34.7、20.8、12.2、10.4 min,当曝气量为0.1 m3/m3时,检测相应砂的去除率分别为 73.6%、68.3%、65.1%、62.3%,可见,曝气沉砂去除率与停留时间正相关;当进水负荷不变情况下,分别调节曝气量为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3时,进水负荷30%、50%、85%、100%分别对应的曝气量为 0.2、0.15、0.1、0
26、.15时除砂效果最佳,即不同的进水负荷与不同的曝气量存在最佳除砂工况点。2)初沉池调试:分别按进水负荷 50%、75%、100%调试时发现,COD的去除率与进水负荷关联性不大,SS的去除率与进水负荷负相关,即与初沉池的停留时间正相关,见表2。对初沉池排泥进行调试,初沉池排泥周期按每8 h排泥一次时,排泥含水率在99.5%99.7%之间,延长排泥周期至每12 h排泥一次,则排泥含水率为98.5%99%,因此可设定初沉池的排泥周期为12 h/次,具体可根据排泥含水率情况调整排泥周期。4.2生化处理系统调试生化处理系统调试生化处理的调试主要是Bardenpho池的培菌和生物训化以及多点进水、多点回流
27、调试。1)培菌和生物训化:调试时间在11月,当时平均水温约18,培菌训化的速相对较慢,为节省时间,采用人工接种培菌,并加大接种污泥量:用一期的脱水污泥接种,投加量约100吨,同时按一期生化池的剩余污泥排放的量,使用临时管道和污泥泵,连表2初沉池污染物去除效果统计表Tab.2Statistics of pollutant removal effect for the primary sedimentation tank类别负荷率/%5075100COD进水/(mg L-1)371354385出水/(mg L-1)239257263去除率/%35.627.431.7SS进水/(mg L-1)188
28、175146出水/(mg L-1)919385去除率/%51.646.941.8153第 49 卷 第 11 期水处理技术水处理技术续补充到调试的 Bardenpho池内,停运一期剩余污泥泵。培菌和驯化分为接种闷曝、间歇进水闷曝和连续进水驯化三个阶段。第一阶段,接种闷曝,2 d,池内进水量约三分之一池容,脱水污泥投入到Bardenpho池后,开启搅拌器,污泥与池内污水混合后进行闷曝,控制DO在3 mg/L左右,内回流泵到液位后开启,使泥水充分混合;第二阶段,间歇进水闷曝,4 d,按2 000 m3/h流量,每4 h进一次水,每次进水1 h,其余时间闷曝,控制DO在3 mg/L左右;第三阶段连续
29、进水驯化,14 d,连续进水、连续出水,Bardenpho池、二沉池、内回流、外回流连续运行,此时外回流比控制80%100%,内回流100%,并视污泥浓度情况适量进行排泥。前后经历约20 d左右,活性污泥培养训化成功。2)多点进水、多点内回流调试:Bardenpho池设置 两 个 进 水 点,预 缺 氧 10%30%、厌 氧 70%90%;消化液回流点设置两个,前段 70%90%,中段10%30%;污泥回流到预缺氧段。当污泥回流比75%、混合液回流比250%、混合液全部回流到缺氧段前段不变时,在不外加碳源的情况下,分别调节进水在预缺氧段和厌氧段的比例,测试Bardenpho池的进水和出水TN值
30、变化,发现随着预缺氧段水量分配的比例增加,总氮的去除率也随之提高,主要原因是碳源利用率提高,见下表3。当污泥回流比75%、混合液回流比250%,进水按30%分配到预缺氧段、70%分配到厌氧段,在不投加碳源的情况下,分别调节混合液回流在缺氧段前段和中段的比例,测试 Bardenpho 池的进水、出水TN变化,发现随着缺氧中段混合液分配的比例增加,总氮的去除率也随之提高,主要原因是混合液回流带的溶解氧需一定消氧时间,降低了缺氧段的部分脱氮效率,将混合液进行分配后,缩短了消氧时间,提高缺氧段的脱氮效率。结果见表4。4.3深度处理系统调试深度处理系统调试深度处理系统需重点调试的是高效沉淀池和V型滤池。
31、1)高效沉淀池调试:主要测试药剂投加量对污染物的去除效果。当高效沉淀池进水COD、SS、TP分别为 26、12、0.43 mg/L,PAC、PAM 分别投加 20、5 mg/L时,出水COD、SS、TP分别达19、7、0.21 mg/L,去除率分别为 26.9%、41.7%、51.2%;在 PAC、PAM投加量不变情况下,再分别投加20、30 mg/L的粉末活性炭,相应的出水COD分别降至16、15 mg/L,SS和TP的数值基本不变,即高效沉淀池内投加粉末活性炭对COD的去除有一定的贡献,对SS和TP的去除效果不明显。2)V型滤池调试:主要是对各过滤单元进行滤料清洗,经过1 d的清洗,滤料基
32、本干净,出水SS均小于5 mg/L,达到设计值,正常连续进水运行。5 运行状况运行状况某污水处理厂二期扩建工程于2020年11月建成并开始调试,历经约1个多月调试后运行稳定,COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP等指标去除效果较好,出水水质指标均能够稳定达到设计要求。2021年1月6月 份 运 行 期 间,平 均 进 水 量 为 126 752 m3/d,表5污水处理厂各处理阶段处理效果汇总Tab.5Summary of treatment effects at different stages of sewage treatment plants处理单元曝气沉砂池初沉池Bardenp
33、ho池二沉池高效沉淀池V型滤池消毒接触池总去除率/%进水/(mg L-1)出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%出水/(mg L-1)去除率/%COD3763555.626724.73686.53211.12134.41528.6146.796.3BOD51121056.39519.01.598.21.313.31.27.71.201.18.3399.2SS18315515.38346.52273.51436.4842.936330.098.
34、7NH3-N35.535.01.41344.20.698.20.555.00.525.50.511.90.493.9298.6TN47.646.32.843.56.06.984.16.55.86.500.06.401.56.23.187.0TP6.15.214.84.317.30.490.70.3512.50.1265.70.1016.70.100.098.4表4多点回流对总氮去除的影响Tab.4Effect of multi-point reflux on TN removal rate进水比例缺氧前段进水/%100908070缺氧中段进水/%0102030Bardenpho 池TN去除进水
35、/(mg L-1)42.337.136.431.5出水/(mg L-1)15.613.412.89.7去除率/%63.163.964.869.2表3多点进水对TN去除率的影响Tab.3Effect of multi-point influent on TN removal rate进水比例预缺氧段/%0102030厌氧段/%100908070Bardenpho池TN去除进水/(mg L-1)343238.534.6出水/(mg L-1)15.213.312.510.8去除率/%55.358.467.568.8154关永年等,Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池工艺用于污水厂改扩建Barde
36、npho生化系统MLSS为3 200 mg/L,污泥负荷0.055 kgBOD5/(kgMLSS d),泥龄21 d,总水力停留时间 26.1 h,其中:预缺氧 1.8 h,厌氧 2.4 h,前缺氧7.1 h,前好氧10.1 h,后缺氧3.6 h,后好氧1.2 h。硝化液回流比230%;污泥回流比70%,气水比6 1。运行期间,COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP平均去除率分别为 96.3%、99.2%、96.6%、98.6%、87.0%、98.4%。对各处理单元的平均进水、出水水质统计,见表5。6 经济效益分析经济效益分析某污水处理厂二期工程总投资约55 733万元,其中土建30
37、682万元,设备采购及安装14 101万元,土地购置费5 664万元,其它工程费5 287万元,吨水投资3 716元/m3。2021年运行期间,污水处理厂直接运行成本约0.658元/m3,其中电费0.258元/m3,药剂费0.298元/m3(见表6),维修费0.061元/m3,自来水费0.002元/m3,人员工资0.039元/m3。7 结结 论论1)粗格栅+二级细格栅+曝气沉砂+初沉池+Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池+紫外线与次氯酸钠联合消毒的组合工艺具有污染物去除效果稳定、抗冲击负荷变化能力强的特点,运行期间,COD、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP平均去除率分别为96.3%
38、、99.2%、96.6%、98.6%、87.0%、98.4%。能够稳定达到设计要求,污水处理直接运行成本约0.658元/m3,其中电费0.258元/m3,药剂费0.298元/m3,维修费0.061元/m3,其它0.041元/m3。2)曝气沉砂池砂的去除率与停留时间正相关,不同的进水负荷与不同的曝气量存在最佳除砂工况点;初沉池对SS的去除率与停留时间正相关。3)生化处理在 Bardenpho工艺基础上,采用多点进水,将进水按比例分别进入预缺氧区和厌氧区,多点内回流,混合液按比例分别回流到前端和中段,污泥回流到预缺氧区与一定比例的进水混合,大大提高了除磷脱氮能力。预缺氧段随着进水量分配的比例增加,
39、总氮的去除率也随之提高;缺氧中段随着混合液分配的比例增加,总氮的去除率也随之提高。4)高效沉淀池+V型滤池+紫外线与次氯酸钠联合消毒的深度处理工艺,进一步强化了对COD、SS和 TP 的去除,高效沉淀池内投加粉末活性炭对COD的去除有一定的贡献,对SS和TP的去除效果不明显。参考文献:1关永年,李立新.某污水厂曝气沉砂系统技术改造实践J.净水技术,2018,37(12):19-21.2吉芳英,何莉,周卫威,等.初沉池对污水中无机悬浮固体的影响J.环境工程学报,2014,8(8):3093-3098.3鞠兴华,彭党聪,王社平.城市污水处理厂初沉池对污染物去除效果的研究J.中国给水排水,2006,
40、22(5):96-98.4姜春杰.改良Bardenpho+粉末活性炭+人工湿地处理生活污水J.中国给水排水,2022,38(2):93-97.5吕顺,戴栋超.污水处理厂高标准提标改造思路以苏州木渎新城污水厂为例J.净水技术,2021,40(6):107-114,162.6张月,王阳,张宏伟,等.阳泉市污水处理二期工程Bardenpho工艺设计和运行J.中国给水排水,2020,36(16):64-68.7戴罗平,张丹,耿锋,等.常州市江边污水厂三期工程的设计与运行J.中国给水排水,2012,28(22):62-66.8杨清,郭淑琴,陈伟楠.准类出水标准下天津咸阳路污水处理厂的迁建提标设计J.中国
41、给水排水,2021,37(12):88-92.9关永年,刘洪波,黄剑虹,等.污水处理厂二级出水粉末活性炭深度处理试验J.净水技术,2022,41(4):61-65.10 陈学功.北塘污水处理厂次氯酸钠消毒改造方案J.城市建设理论研究(电子版),2015,30(5):591-591.11 张荣海,方淑霞,杨阿香.城市污水处理厂尾水消毒应急提标改造研究J.中国给水排水,2019,35(7):97-100.表6污水处理厂药剂消耗及费用情况Tab.6Chemical consumption and cost of WWTP药剂名称乙酸钠PACPAM(阴离子)氢氧化钠PAM(阳离子)粉末活性炭次氯酸钠合
42、计用量/(kg m-3)0.060.030.0030.020.001 20.0050.06单价/(元 kg-1)1.451.12150.75302.51.15单耗/(元 m-3)0.0870.0340.0450.0150.0360.012 50.0690.298以水利高质量发展支撑经济社会高质量发展,为推进中国式现代化作出水利贡献。155第 49 卷 第 11 期水处理技术水处理技术The Application of BDP(Biological Double-Efficiency Process)in the Upgrading of Sewage Treatment PlantWANG
43、Baozong1,LUO Zongqiang1,ZHANG Qian2,YE Gang3,CHEN Acong3(1.College of Building Engineering,Xiamen City University,Xiamen 361000,China;2.College of Chemical Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361000,China;3.School of Environment and Energy,South China University and Technology,Guangzhou 510006,Chi
44、na)Abstract:BDP(biological double-efficiency process)process was used to upgrade and expand a sewage treatment plant.The operation results show that the process has a good treatment effect,stable effluent quality,and strong resistance to impact load.The pollutants such as COD,BOD5,NH3-N and TP meet
45、the Class IV water standard in the Environmental Quality Standard for Surface Water(GB3838-2002).TN and SS meet the Level A discharge standard in the Pollutant discharge standards for urban sewage treatment plants(GB18918-2002).The actual operating cost of the project is 0.94 yuan/m3,which has a cer
46、tain operating cost advantage compared with similar projects in China.Keywords:BDP(biological double-efficiency process);upgrading and reconstruction;nitrogen and phosphorus removal(上接第149页)(上接第146页)Research and Design of Wastewater Treatment Process for Waste Cathode Slurry Recycling of Li-ion Batt
47、eriesXU Zhiwei1,SHEN Kuiwen1,MA Tengyue1*,DING qianfu1,GAO Pengxin1,YANG Yunguang2(1.Pingnan Contemporary Advanced Materials Technology Limited,Ningde 352300,China;2.Guangdong Brunp Recycling Technology Co.,Ltd,Foshan 528100,China)Abstract:Wastewater containing NMP will inevitably be generated durin
48、g the recycling of waste cathode slurry of lithium-ion batteries.Since NMP and water are miscible in any proportion,and have the characteristics of high ammonia nitrogen,high COD,low volatility and high polarity.The use of conventional treatment methods to treat NMP-containing wastewater was not onl
49、y costly but also the ammonia nitrogen and COD indicators of the treated wastewater cannot reach the discharge level standard.Therefore,it is difficult to make the final discharged wastewater meet the discharge standard by using the conventional wastewater treatment process.In this paper,the wastewa
50、ter generated in the recycling process of waste cathode slurry of lithium-ion batteries was studied,and the treatment of this wastewater by Fenton oxidation+aeration stripping method,a resin adsorption method,biochemical method and high-temperature catalytic separation+electro-oxidation+biochemical
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