图解 | 物理筛选器在三大新兴强化脱氮除磷技术中的工程应用

旋流分离器截留颗粒污泥

在第二部分，Wett博士介绍了他团队的第二个创新工艺——inDENSE，这个工艺的细节我们已经在之前的微信推送里介绍过——inDENSE™是DEMON™厌氧氨氧化工艺使用的水力旋流器(hydrocyclone)在生物除磷、改善污泥沉降性能、提高处理能力方面的延伸应用。它对二沉池排出的污泥进行筛选，将沉降性能好的污泥颗粒回流到生物反应器中。在不改变原工艺的条件下(如传统的连续式活性污泥工艺)，inDENSE™大大提高污泥容积指数(SVI)的表现，无需新增二沉池就能解决混合悬浮固体沉降性差的问题。

▲ Strass污水厂安装InDENSE后的SVI数值变化

他们还在瑞典的Kappala污水厂发生污泥膨胀期间做了对比试验，结果如下图所示，通过过渡期之后，使用了旋流分离器的反应线(橙色)的SVI30不仅更低，而且保持稳定。

▲ 瑞典Kappala污水厂的测试情况(橙色的最终SVI=80，而蓝色参照为150)

旋流分离器除了用于培养颗粒污泥提高沉降性以及实现生物除磷之外，还能作为对回流污泥的优化。Wett博士的团队为此开发BioCos工艺，该工艺是Biological Combined System(生物混合系统)的缩写，它结合了连续式活性污泥系统和SBR系统的优势。曝气池与两个交替污泥回流和沉淀池相连接。而且不需要泵或者其他用于搅拌或循环的电机设备。所有运行循环阶段通过压缩空气和虹吸作用驱动。

▲ 德国Schierling污水厂(16000PE) - BIOCOS工艺代表

德国Soyen污水厂(3000PE)是其中一个工程案例，2016年他们在回流污泥线安装了一个旋流分离器来改善污泥的沉降性能，通过BioCos和inDENSE™的结合，SVI指数降低，截留了更致密和紧凑的微生物絮体和颗粒，实现了生物除磷。采用了BIOCOS技术的污水厂已经超过150个，包括奥地利、波兰、西班牙和德国等污水厂都有案例。下图是德国Soyen污水厂使用旋流分离器后的底流和溢流与普通活性污泥的对比，以及脱氮除磷的表现。对比显示BioCos系统有效截留了沉降性能好且能生物除磷的致密颗粒污泥，而且脱氮除磷效果良好。

据称，Wett博士已经为中国一个15万吨/天的污水厂设计了一个BIOCOS+inDENSE的升级工艺方案图，下图是其3D概念设计图。