走出污水处理厂提标改造土地制约的困境

一、走出污水处理厂提标改造土地制约的困境

1990：《污水综合排放标准》GB8978-88

1998：《污水综合排放标准》GB8978-1996

2003：《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002

2015：GB18918-？征求意见稿/“水十条”

2.提标对工艺技术要求

一级B到一级A：解决碳与磷为核心，混凝过滤为主要工艺。

一级A到准四类：脱氮除磷为核心，对工艺装备提出新的要求。

3.适用于准四类标准的常见工艺

4.解决提标改造土地制约的新方案（巴安水务）

“近零占地”提标工艺

现有工艺：生化池——二沉池——过频——消毒——一级A出水

改造工艺：生化池——ItN平板陶瓷膜（脱N）——KWI浮滤一体化（除P）——消毒——准四类出水

二、天津中心城区污水处理厂高排放标准提标改造工艺方案选择

 1.确定高排放标准提标改造技术方案的基本方法

现状进出水水质统计、分析

   （迁建厂/改扩建厂水质指标分析）

   （提出需要解决的重点污染物指标）

   （针对重点指标进行试验研究，进行水质特性分析）

开展导试研究，提出提标改造比选方案

进行多方案技术经济比较，确定高排放标准改造工艺方案

2.改造后工艺

改进多级AO+高效沉淀池+深床滤池+臭氧高级氧化工艺

3.改造工艺介绍

COD和色度的去除：臭氧氧化工艺（气源、发生系统、接触池、尾气破坏系统、控制系统）。

4.以水质实测数据为基础，采用适当保证率？确定设计进水水质。

三、关于市政污水处理厂提标至地表准Ⅳ/Ⅲ类标准工艺路线思考

1. 地表水环境质量设置五类指标：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类作为指标上限，可同生活饮用水标准衔接；Ⅳ、Ⅴ类作为指标下限可与生活污水、工业废水排放标准衔接。

我国水环境治理从最初的水环境标准制定、湖泊治理研究， 到水环境治理科技攻关、水专项，已历经约30年，在这30年的水环境治理过程中， 取得了令人可喜的成绩。现阶段已进入全面治理黑臭水体和水生态修复的攻坚时期。

2.污染物指标降解措施

3.污染物指标组成分析

（1）TN

反硝化，充分优化二级生物处理去除总氮，氨氮。深度处理选择脱除硝酸盐氮工艺。

（2）SS

分子尺寸小、有机物含量高、工艺残留微生物絮体、难去除。

由于胶体污染物粒径较小，大多数带负电荷污染物，需要投加药剂（混凝剂、絮凝剂）将小颗粒结合成大颗粒，进行过滤沉淀。

（3）COD

二级出水中COD形态组成：

◆溶解态COD占78.17%-86.54%，主要包括：基质中间产物、最终产物，聚合作用产生的复杂化合物，溶解态微生物产物10%左右，残留的可降解有机物，其中环状难降解化合物占DOM的58%。

◆悬浮态有机物占10.11%-17.02%。

◆近胶体态最多占4.8%。

◆B/C在0.1-0.16，出水水质指标夏季较高，冬季较低，可生化性差。

（4）TP

生物除磷反应的二级出水中总磷存在形态：

◆磷酸盐（H2PO4/HPO42-/PO43-)/聚磷酸盐、有机磷，后两者在水解或生物降解作用下会转化成为正磷酸盐。

◆SS微生物絮体含磷量1%-3%。

4.工艺路线选择与分析

先功能定位，后单元改造；先优化运行，后工程措施；

先内部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化学除磷。

（1）二级生化系统AAO优化

（2）反硝化-硝化滤池单元  磁混凝沉淀池

（3）混凝沉淀-过滤单元

（4）难降解COD去除单元-臭氧氧化/粉炭吸附

5.案例技术：磁混凝沉淀池、反硝化深床滤池、生物滤池、臭氧氧化

四、石化综合废水处理系统优化运行与高标准排放升级改造技术研究及工程应用

1. 技术路线

2.石油化工废水水质平均值

3.解决方法：在原有二级处理的基础上，采用：

反硝化滤池+臭氧氧化+高效沉淀+生物活性炭

4. “反硝化滤池脱氮-臭氧氧化-生物活性炭吸附降解”的深度处理工艺将化学氧化、物理吸附及生物降解处理方法有效组合，能够达到石化废水深度脱氮并有效去除难降解有机物，实现高标排放的目标。

5.

6.颗粒生物焦：

生物焦是一种颗粒状的吸附材料，具有大量功能基团，中孔（2nm-50nm）丰富，正是这种孔隙结构和功能基团特点，使生物焦在污水处理领域有广泛的应用空间，主要作用为去除COD、色度、胶体、重金属等污染物。

五、污水提标改造新技术介绍

1. 污水厂提标主要需求/要求

水质稳定达到一级A甚至准IV类水标准

工艺可靠，操作简便，自动化程度高

对流量和污染物浓度变化的抗冲击能力强

可利用的场地有限，需要紧凑型工艺

成本控制，系统运行成本低

能减少未来进一步提标时的工作难度和投资费用

2.SUEZ常用深度处理工艺单元

TN、NH4-N：生物滤池、深度脱氮V型滤池

TP：高密沉淀池、高速气浮

SS：V型滤池、滤布/转盘滤池

Hard COD：粉末活性炭脉冲地、臭氧生物滤池

3.生物滤池

一种采用固定生物膜技术的好氧或缺氧生物反应过滤器，主要用于二级处理或深度处理中去除污水中的炭、氮以及悬浮物。与传统的活性污泥法相比，占地面积可节省70%，出水无需二沉池处理，处理负荷高，滤速可高达30m/h。

4.反硝化V型生物滤池

一种采用固定生物膜技术的缺氧生物反应过滤器，主要用于去除污水中的氮、磷以及悬浮物。可同步实现为絮凝除磷和除悬浮物的功能；陶粒滤料挂膜量大，不易磨损，截污能力强；真正意义的恒水位过滤，减少碳源投加；高效的节水反冲洗+表面扫洗，反冲水量可<2%；出水TN、TP、SS可达准IV类水标准。

5.高密度沉淀池

一种带有外部污泥回流功能的污泥接触式高效沉淀池，主要用于去除污水中的磷，悬浮物以及硬度等。与传统的沉淀工艺相比，占地面积可节省80%；药剂投加量可节约10-30%；上升流速可达20-120m/h。

6.高速气浮

一种通过水力絮凝和高效气浮实现澄清处理的高速溶气气浮工艺，强化高效混凝工艺，主要用于去除原水中的藻类和悬浮物。可处理低至0°C 的低温地表水；上升流速达20-30m/h，是传统气浮的2-3倍；出水总磷可低至0.3mg/L以下、出水浊度低；无需投加絮凝剂或仅少量投加；可耐瞬间高浊高至200NTU。

7.炭吸附脉冲澄清池

一种有炭泥混合床的斜管脉冲式澄清池，主要用于去除水中的有机物和悬浮物等。PAC接触时间30min 以上，停留时间3-5天；上升流速可达12m/h；吨水电耗低至5Wh，无需投加絮凝剂；无设备腐蚀或磨损风险，减少维护工作量；PAC 投加浓度: 3～5kgPAC/kgΔCOD；出水COD可稳定达准IV类标准甚至更高要求。

8.臭氧生物滤池

臭氧预氧化+生物滤池微生物降解COD、去除微污染物。预曝气增加溶解氧，生物滤池高效降解COD和过滤SS，生物陶粒滤料，可投加混凝剂同步除磷。结合臭氧预曝气，可去除30%～50%的难降解COD；上升流速达5-10m/h；出水总磷可低至0.3mg/L以下、出水浊度低；滤料厚度1.5～2m；气洗55Nm3/m2/h，水洗15m3/m2/h。

9.臭氧发生器

主要用于氧化原水中的难降解有机物等，提高可生化性。高强度陶瓷放电管+单独保险丝，安全稳定；全密闭空气冷却系统，无安全风险的尾气破坏系统；运行费用低（放电效率高、冷却效果好、臭氧浓度高）；维护量低（保险丝+放电管少，零维护的尾气破坏器）；可与臭氧联用组成臭氧活性炭滤池，提高去除效率。

六、MBBR在准IV类水提标改造中的应用与工程研究进展

1.

2.MBBR+强化沉淀+超效分离——准IV类提标

MBBR：生化段解决氮磷问题，提高容积负荷

强化沉淀：提高沉淀池表面负荷，保证SS/TP效果

强化过滤：深度处理保障SS