淺談城市污水處理廠工藝選擇
城市污水處理是高能耗行業(yè)之一,污水處理的節(jié)能降耗將成為行業(yè)急需解決的問題。采用合理的處理工藝是污水處理廠節(jié)能的重要環(huán)節(jié),污水處理廠工藝的選擇,除了考慮污水處理的要求處理工藝的先進(jìn)性與適用性外,作為BOT污水處理廠,還應(yīng)考慮工藝流程簡(jiǎn)潔流暢,工程建設(shè)造價(jià)經(jīng)濟(jì),合理控制。此外,更應(yīng)考慮運(yùn)行穩(wěn)定可靠,運(yùn)行費(fèi)用低廉,維護(hù)管理方便。
城市污水中的氮磷是造成水體富營養(yǎng)化的重要污染物。A2/o工藝因其較好的脫磷除氮效果而廣泛應(yīng)用于城市污水處理之中。但由于設(shè)計(jì)運(yùn)行不合理,相當(dāng)一部分A2/o工藝存在著高能耗問題,如曝氣量過大,一方面導(dǎo)致高能耗,另一方面導(dǎo)致缺氧區(qū)或厭氧區(qū)工作失常,工世脫氮除磷能力下降。構(gòu)筑物之間高程設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致提升泵功率過大,能源浪費(fèi)。因此,BOT污水處理廠采用低能耗的改良型A2/o工藝,對(duì)解決污水處理廠運(yùn)行中所面臨的成本高,能耗高等問題具有現(xiàn)實(shí)意義。改良型A2/o工藝是目前國內(nèi)較新的污水處理工藝。其工藝流程見下圖。該工藝流程最大的特點(diǎn)是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求能按兩點(diǎn)進(jìn)行水改良A2/o工藝、兩點(diǎn)進(jìn)泥改良A2/o工藝、倒置A2/o工藝、常規(guī)A2/o工藝和A/o工藝等多種方式運(yùn)行,同時(shí)對(duì)處理構(gòu)筑物進(jìn)行合理分組,以適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化,這將利于工藝控制和節(jié)能。
城市污水處理雨季的能耗支出通常包括電能、燃料及藥劑等方面,其中電耗占總能耗的60%-90%。電能消耗主要用于污水、污泥的提升、生物處理的供氧和混合攪拌、污泥的處理處置、附屬建筑用電和廠區(qū)照明等方面。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,我國污水處理廠噸水電耗一般為0.15-0.28kw.h。而某BOT污水廠采用改良A2/o工藝噸水電耗僅為0.14kw.h,節(jié)電效果明顯。經(jīng)計(jì)算,在全廠總電耗中,鼓風(fēng)機(jī)電耗占44%,進(jìn)水泵、回流泵等各種泵的電耗占35%,節(jié)電的主要潛力在污水提升部分和生化處理階段的曝氣部分、污泥回流部分。改良A2/o工藝節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)是
(1)曝氣系統(tǒng)配氣調(diào)節(jié)技術(shù):生化處理單元分兩組設(shè)計(jì),每組好氧池分七個(gè)廊道,在設(shè)計(jì)時(shí)曝氣管按生物生長及生化反應(yīng)各階段需氧量的規(guī)律布置,合理分配供氧量。鼓風(fēng)機(jī)通過總管向每個(gè)生化處理單元供氣,不同的處理單元在相同時(shí)刻的需氣量也會(huì)變化。該技術(shù)的實(shí)質(zhì)為:合理調(diào)節(jié)不同閥門之間的開度組合,既可以滿足不同生化處理單元的曝氣強(qiáng)度需要,同時(shí)又使得調(diào)節(jié)造成的壓力損失最小,使鼓風(fēng)機(jī)能耗最低。
(2)生化池進(jìn)水比例控制技術(shù):改良A2/o工藝有多種運(yùn)行方式,根據(jù)不同進(jìn)水水質(zhì),不同季節(jié)情況下,生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化,調(diào)節(jié)分配至缺氧段和厭氧段的進(jìn)水比例,以保證反硝化和除磷效果。例如:把常規(guī)脫氮除磷系統(tǒng)的厭氧、缺氧環(huán)境倒置過來,同時(shí)取消內(nèi)回流,控制厭氧、缺氧區(qū)合理的進(jìn)水比例,可得到更好的脫氮除磷效果,同時(shí)節(jié)省大量的電能。在一定范圍內(nèi),厭氧環(huán)境的HRT越長,厭氧程度越充分,聚磷菌的吸磷動(dòng)力越強(qiáng)。缺氧區(qū)位于厭氧區(qū)之前,硝酸鹽在這里消耗殆盡,厭氧區(qū)ORP較低,有利于形成更強(qiáng)的吸磷動(dòng)力;微生物厭氧釋磷后直接進(jìn)入特殊化效率較高的好氧環(huán)境,其在厭氧條件下形成吸磷動(dòng)力可以得到更充分的利用;缺氧段位于工藝的首端,允許反硝化優(yōu)先獲得碳源,系統(tǒng)有較好的脫氮能力。運(yùn)行結(jié)果表明:TP去除率明顯上升,NH3-N和COD去除率基本持平,TN去除率略有下降。進(jìn)水TN一般在35mg/L左右,達(dá)到20mg/L標(biāo)準(zhǔn),去除只需43%左右即可,TN去除率約下降3%,完全可以滿足要求。