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Mark van Loosdrecht教授谈Garmerwolde污水处理厂提标改造

北极星环保网来源:水进展 作者:陈涛2016/11/30 9:02:48我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 提标改造 污水处理厂

北极星环保网讯:本文原标题为《Garmerwolde污水处理提标改造——新增好氧颗粒污泥系统、旁侧流SHARON》,选自《净水技术》2016年第五期“热点聚焦”栏目。来自浙江工业大学环境学院的陈涛联合HelenX. Littleton、李军、Mark van Loosdrecht等专家共同剖析了Garmerwolde污水处理厂提标改造工艺。

污水处理

1 基本概况和提标改造的必要性

1.1基本概况

Garmerwolde污水处理厂位于荷兰北部的格罗宁根市东北,规模约为7.4万m3/d(2700万m3/y,约23.5万人口当量),污水来源主要为市政污水。原工程主体采用AB法(见图1),活性污泥池有效容积为28400m3,沉淀池有效容积为24800m3。原工艺设计排放标准:TN≤12mg/L、TP≤1mg/L,出水排入附近河道。污泥消化产生的沼气每年提供0.8兆瓦电力。

污水处理

1.2提标改造必要性及存在问题

随着当地社会经济的发展,现有污水厂的处理规模已经不能满足需求,导致现有污水处理设施负荷过大,处理效率无法提升使得出水不能达到要求,特别是出水TN超标。据统计,该厂污泥脱水、浓缩等处置环节回流液提供了该厂氮负荷总量的大约34%,这对处理工艺的脱氮能力造成了显现的难度,使得总氮控制目标的达成更加困难。

因此为应对不断增长的污水排放量,必须新建污水处理设施;解决污泥消化液高浓度含氮废水回流产生的冲击影响问题。由于土地资源的有限和经济效益的考虑,在提标改造中特别需要考虑经济、高效、运行稳定、节约土地。

2 提标改造技术路线及实施

2.1技术路线概述

AB法是吸附-生物降解工艺的简称,主要特征是A段在高负荷下(一般为普通活性污泥法的50-100倍)和较短的水力停留时间下(30-40min),利用世代周期较短的原核细菌(泥龄0.3-0.5d)去除大量有机物,产泥量约占总系统的80%;B段在低负荷下(一般<0.15kgBOD/kgMLSS)和 2-5小时的水力停留时间下,利用较长泥龄(一般为15-20d)条件的长世代周期微生物去除剩余有机物;由于A段的生物量高,对水质、水量、pH、有毒有害物质的冲击负荷具有良好的缓冲,A段和B段具有独立的污泥回流系统。

由于AB法的工艺特点,具有有机物去除率高、系统运行稳定、抗冲击负荷能力强、良好的脱氮除磷效果、节能等优点,但也存在着A段易产生硫化氢、大粪素等臭气体影响周边环境,A段有机物去除过多导致B段进水碳氮比偏低而影响脱氮,污泥产量过高造成后续污泥处置难度加大等缺点。

针对该厂原工艺存在的问题,在旁侧流增加强化短程硝化反硝化(SHARON,Single reactor High activity Ammonia Removal Over Nitrite)反应器来处理污泥消化液,以减轻主处理工艺的氮负荷,达到新的更加严格的排放标准;另新增处理规模为2.86万m3/d(占改造后总处理量的41%,约14万人口当量)的好氧颗粒污泥处理系统来消纳新增污水量。该污水处理厂的提标改造工艺流程见图2。新建好氧颗粒污泥工艺的设计出水标准为COD≤125mg/L,BOD5≤20mg/L,TN≤7mg/L,TP≤1mg/L,SS≤30mg/L。

污水处理

2.2短程硝化反硝化系统

SHARON工艺是一种用来处理高浓度、低碳氮比含氨废水的脱氮工艺,通过控制反应器水力停留时间、消化液温度和pH等,在有氧条件下利用优势的亚硝化细菌迅速将氨氮转化为亚硝酸盐,然后在缺氧条件下,以有机物为电子供体将亚硝酸盐反硝化生成氮气。具有工艺流程简单、脱氮速度快、投资和运行费用低等优点。

该厂的SHARON系统设计规模为3200m3/d,设计负荷为2400kgN/d,反应器由两个主反应池组成,有效容积4900m3(单体容积2450m3),以序批式反应器方式进行,分进水、反应、沉淀、排水等过程,水力停留时间1.4-1.5天,进水NH4+-N浓度700-800mg/L,COD来源考虑为污泥干化浓缩液、工业废物、甲醇等,出水进入集水井。

该系统于2005年运行,后期试验了Markvan Loosdrecht教授研发的BABE®技术(Biological Augmentation Batch Enhanced),有效解决了主处理工艺与旁侧流工艺之间细菌差异性过大,菌种单一等问题,取得了提高旁侧流短程硝化反硝化效果、强化主处理工艺硝化能力等效果。

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