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研究团队在清河污水处理厂做的试验,二级出水里,对不同嗅味物质,经过不同的处理工艺,有不同的处理效果。尤其是臭氧,对吲哚结构完全去除掉了,但是对二甲基、三甲基没有去除,总体来说去除效果还是非常好的。最终北京近四百万吨的大型污水处理厂全部采用二级出水后续反硝化滤池、硝化滤池,而且硝化滤池是可选的,有些厂没有硝化滤池,后面就是普通的滤池加上臭氧,及消毒。
下图是清河污水处理厂试验深度处理的工艺方案。
目前有两技术路线,一个是AO+常规的处理,另一个是常规的MBR工艺直接加臭氧。
三污水厂升级改造案例
在讲述污水处理厂升级改造案例时,甘一萍选取了卢沟桥再生水厂工程,日处理能力10万立方米,该项目是甘一萍团队水专项的第一个项目,也是北京第一个达到地表四类水质标准的污水处理厂。水质特点:主要为城市生活污水,但服务区域内有食品加工,粪便废水排入,COD组分中有难降解物质,达北京市地标,COD和总氮是去除的难点。因此采用A2/O工艺强化脱氮,化学除磷,深度处理采用反硝化/硝化生物滤池+V型滤池+臭氧集成工艺。利用水专项研究成果,进行了工艺单元的调控和优化,实现了再生水厂顺利启动和稳定运行。
这是当时北京院设计的设计参数。进行了不同的反硝化滤料检测对比,发现陶粒滤料的强度和抗腐蚀性要明显高于火山岩滤料。
采用碳源自动投加系统控制甲醇投加量
卢沟桥再生水厂TN去除量和出水TN平均值均保持在10mg/L左右,甲醇投配率平均值为41mg/L。与采用手动控制方式相比,波动范围明显趋于平稳,且在保证出水水质的前提下节省了外加碳源量(约10%)。
从长期稳定运行的出水水质变化来看,总氮,基本上二级出水在20-30之间波动,出水基本上在15以下。这个厂采用碳源自动投加,甲醇投配率基本上在41毫克/升,跟手动控制相比,减少碳源10%。
甲醇投配率、△TN及水温随时间变化图
甲醇投配率/△TN受水温影响变化较大,水温较低时,反硝化速率下降。6-10月甲醇投配率/△TN为2.72,11-2月甲醇投配率/△TN为3.37.
甘一萍团队经过研究,发现甲醇的投配率也有变化。如果用去除甲醇的投配率来表示碳源的投加,6-10月份基本上是2.72,冬季就要达到3.37。
进而,甘一萍补充了关于臭氧的投加问题。臭氧目前的设计是投加量3-5毫克/升,接触时间是10-15分钟。卢沟桥再生水厂长期稳定的运行,难降解的COD基本上在26-28,所以没有很大的富余。所以COD可以达到30,实际上已经非常困难了。天津污水厂工业水比卢沟桥再生水厂还要高,所以在前面加了催化氧化,甘一萍认为此举非常有必要。卢沟桥再生水厂还说明只加臭氧还是不够完善的。氨氮和总氮基本上没有问题,总氮可以在10以下。
最后,甘一萍总结说,卢沟桥在生水示范工程实际运行水量7-9万m3/d,稳定运行近两年,出水水质指标达到北京新的地方标准要求。每年可为永定河、凉水河等提供高品质再生水量约3000立方米、目前,从北京大型污水处理厂的情况来看,400万吨的大型污水处理厂采用这两种工艺技术路线,已经完全达到了地表Ⅳ类水的标准。
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