两段曝气生物滤池工艺在沈阳仙女河污水处理厂的应用.pdf

两段曝气生物滤池工艺在沈阳仙女 河污水处理厂的应用 梁彦秋 张显龙 邵 红 沈阳化工学院, 沈阳 110142 刘 阳 王 坦 沈阳仙女河污水处理厂, 沈阳 110015 孙晓东 沈阳华昌岩土工程有限公司, 沈阳 110016 摘要 沈阳仙女河污水处理厂采用了两段曝气生物滤池 BAF 工艺。 其主要特点是具有体积小处理效率高、出水水 质好 、流程简单, 集生物氧化和截流悬浮固体于一体, 在有效去除水中的有机物的同时, 脱氮效果良好。 该工艺不设二 沉池, 节省了基建投资, 且自动化控制水平高, 降低了运行成本。 关键词 曝气生物滤池 污水处理厂 脱氮 1 概述 沈阳仙女河污水处理厂是沈阳市 2003年拟建几 个污水处理厂中规模最大的, 其位于沈阳卫工 、 肇工 明渠、暗渠的下游 ,污水处理规模为320 000 m 3 d, 污 水由提升泵站打入污水处理厂。沈阳仙女河污水处 理厂于2004 年 1月试运行,2004年 3 月正式运行。 2 BAF 工艺特点 经过多次的考察和对各种污水工艺的对比研究, 认为两段曝气生物滤池工艺有诸多优点, 因此 ,最终 选取这种工艺, 其特点表现为以下几方面 1 反应时间短 经短时间的接触, 即可取得水 质良好 、 稳定的处理水; 废水在曝气生物滤池 BAF 流经滤层 ,滤料起着好氧微生物对溶解性有机物的吸 附、 降解和物理过滤的双重作用, 其处理水质能够相 当于传统活性污泥处理系统反应 3 h 所取得的水质 。 2 便于维护管理 曝气生物滤池在运行中, 无 需污泥回流,也不会产生污泥膨胀 。运行中操作方面 主要有两项工作 调节空气量和反冲洗 , 这均可通过 自动控制实现。 3 占地少 曝气生物滤池反应时间短 , 具有同 步去除 BOD5及悬浮物功能 。可不设二沉池, 其占地 面积为传统活性污泥法系统的 2 3、 氧化沟的 1 3。若 采用高效能的前处理装置 ,占地面积可进一步减少 。 4 节能和空气用量少 曝气生物滤池在电能消 耗和耗氧量上与传统活性污泥相当 ,为氧化沟的 2 3。 5 生物膜微生物易于驯化 曝气生物滤池采用 粒径小的滤料 ,一般介于 3～ 20 mm 之间 ,这样的滤料 易于使生物膜形成 , 通废水后 2 ～ 3 周, 即可使 BOD5 及悬浮物去除率达到稳定程度 ,一般无需接种 。 6 对水量变动有较大的适应性 曝气生物滤池 一般不因水量增大而使处理水质大幅度下降 。但是, 当水量变动非常大时 ,也应考虑设调节池 。 7 曝气生物滤池能够适应低浓度废水处理, 并 取得良好的处理水质 ,并且其滤料层隙内能够成活高 浓度的硝化菌, 在去除有机物的同时, 产生较强的硝 化反应 [ 1,2] 。 3 仙女河污水处理厂处理工艺流程 由于仙女河污水处理厂处理的污水主要以城市 生活污水为主, 污水含氮量较高, 两段曝气生物滤池 能满足脱氮要求 。污水处理厂工艺流程见图 1。 图 1 曝气生物滤池工艺流程 主要工艺流程简述为 1 进水 预处理污水经截流工程管道直接送至 污水处理厂提升泵站, 进水泵房与粗隔栅合建, 为地 下式钢筋混凝土结构 ,内设 4 台平面机械粗隔栅, 总 宽度 6. 0 m, 并配有栅渣收集 、压榨及输送设备等。 栅条间隙 25 mm, 格栅倾角 70 ,内设 4 台自藕式无堵 塞潜污泵, 3用 1 备。 2 一级处理 污水由提升泵直接提升到细格栅 系统, 该系统共 3 套格栅, 2 套平行独立的装置。污 11 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 水经三级格栅处理后 ,自行流入曝气除砂斜管沉淀系 统。在此系统设 4 座曝气沉砂池和 4座斜管沉淀池。 在曝气沉砂池内设撇油管和排砂泵 ,除去砂砾和 油脂 。沉砂经排砂泵提升至砂水分离器脱水 ,脱水后 的砂粒外运,上清液回流至进水泵房。 斜管沉淀池内装填组合式斜板填料 ,沉淀污泥经 污泥泵提升至污泥缓冲池 ,经离心脱水机脱水后泥饼 外运 ,缓冲池上清液回流至进水泵房。 3 二级处理 二级处理在曝气生物滤池系统中 进行 。该系统是一种气水向上流的曝气充氧式生物 滤池系统, 整个系统分成两级生物滤池 一级生物滤 池 C N 池 主要作用是去除碳和反硝化 ; 二级生物滤 池 N 池 主要用于硝化。当生物滤池运行到一段时 间后 ,会过滤出一定量的固体杂质并产生剩余的生物 质,因此,为了保证滤池生物膜活性 , 避免滤池堵塞, 必须对滤池系统进行反冲洗, 去除残留的无机固体杂 质和脱落的生物膜, 反冲洗产生的污水用回流泵送到 细格栅间 ,再进入一级处理系统。 4 消毒 二级处理出水进入接触池由自动加氯 机加氯消毒,然后排放到仙女河中 。 5 污泥处理 一级处理的污泥量为 320 m 3 h, 含水率约为 99。污泥进入脱水间 ,投加絮凝剂, 每 天投加量为 240 kg , 脱水间设絮凝剂的储存、溶解及 投加装置和污泥泵的提升 、 运输设施。 4 工艺设计要点 仙女河污水处理厂的工艺设计体现了该厂的诸 多方面要求的特点。 4. 1 S3D 反应池的设计 S3D 除砂 、 撇油、沉泥反应池是一种一级处理系 统。在一个大的池中分隔成几个单元, 每个单元分别 实现除砂、撇油 、 以SS 为主的污泥沉淀 。除砂通过曝 气沉砂单元和砂水分离器实现 ; 撇油通过气浮单元和 撇油管路实现; 污泥沉淀在斜管沉淀单元实现 ,其中 斜管也是一种塑料填料, 因此, 斜管沉淀池起一定的 普通生物滤池的作用 ,可以处理部分溶解性的 BOD5。 4. 2 曝气生物滤池池体设计 采用的是上流式生物滤池 ,其主要结构由滤池池 体、 滤料层 、 承托层 、 布水和布气系统、反冲洗系统和 出水系统组成, 见图 2。各组成单元紧凑而有序。一 级和二级生物滤池共用一面池壁, 一级滤池水面高程 高于二级生物滤池, 可以使一级滤池的出水自流到二 级生物滤池内。一级和二级生物滤池的池体实际上 都是由一个大的池体, 分隔成几个处理单元 ,同样体 现了节约基建投资、缩短施工工期和便于维修管理 。 图 2 曝气生物滤池池体 4. 3 滤料的设计 本工程采用的是粒径 3～ 6 mm 的圆形陶粒滤料。 其特点是比表面积大 、 孔隙率大、 机械强度大 ; 陶粒的 形状为圆形 ,对水的阻力较小 ,不易堵塞 ,这样可使反 冲洗强度增大; 陶粒的表面粗糙、多微孔, 易挂膜; 陶 粒的硬度较大, 不易磨损 ,化学稳定性和抗腐蚀性能 好,不会被微生物降解 [ 3] 。 4. 4 承托层的设计 本工程的承托层分为 2 层, 下层采用粒径为 2～ 4 cm 的卵石 , 厚度为 300 mm ; 上层采用的是粒径为 1～ 3 cm 的卵石, 厚度为 300 mm 。因卵石表面光滑, 过水的阻力较小 ,并且机械强度大、化学稳定性高 。 4. 5 布水系统的设计 此工艺采用的是上向流式曝气生物滤池 ,城市污 水和反冲洗用水共用一个镶嵌在滤料支撑底板上的 配水滤头, 进水和反冲洗时,可实现均匀布水 ,节省了 布水设施和资金的投入。 5 运行状况 5. 1 设计进水水质及去除率 根据对处理的卫工、肇工水渠污水监测统计, 确 定进水水质 ; 根据辽宁省城市二级污水处理出水水质 要求及辽宁省污水排放标准, 确定污水处理厂应达到 的处理效率如表 1 所示 。 表 1 污水处理厂进、出水质及去除率 项目BOD5CODCrSSNH3-N石油类pH值 进水水质18039624054136～ 9 出水水质≤ 30≤ 100≤30≤15≤106～ 9 去除率83. 374. 7487. 7572 . 230- 注 表中数值为 6 次监测的平均值。单位 mg L pH及去除率除外 。 5. 2 实际运行时去除率 仙女河污水处理厂 2004 年 3 月初正式运行,3 月 20 日挂膜结束。经监测分析得到污水处理厂 2 个月 的运行状况如表 2 所示 。 12 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 表 2 污水处理厂运行进、出水质及去除率 项目BOD5CODCrSSNH3-N石油类pH值 进水水质21238523648136～ 9 出水水质9 . 6709. 80. 9966～ 9 去除率94. 881. 895. 597. 353 . 8- 注 表中数值为 9 次取样所监测的平均值[ 4]。单位mg L pH 及去除率 除外 。 6 结论 曝气生物滤池 BOD5去除率 90,NH3-N 去除 率 90,出水 SS、BOD510 mg L, NH3-N 可以控制 在1. 0 mg L 以下 。曝气生物滤池不仅水力停留时间 短、 容积负荷高、出水水质好和运行稳定 , 而且占地 少、 基建费用和运行费用均较低 [ 5] 。这种污水处理工 艺非常适合我国国情 。 参考文献 1 张自杰等. 城市污水处理的理论与设计. 北京 中国建筑工业出版 社, 2002. 2 李汝淇, 钱易. 曝气生物滤池去除污染物机理的研究. 环境科学, 1999, 20 6 49～ 52. 3 田文化, 文湘华等. 滤料粒径对曝气生物滤池硝化性能影响. 中国 给水排水, 2003. 19 5 48～ 50. 4 国家环保局. 水和废水监测分析方法 第 3 版 . 北京 中国环境科 学出版社, 1998. 5 郑俊, 吴浩汀等. 曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例. 北京 化学工业出版社,2002. 作者通讯处 梁彦秋 110142 沈阳市经济技术开发区 11 号街 沈 阳化工学院环境工程教研室 电话 024 89388160 O 2004- 05-17 收稿 电化学-接触氧化法处理多层线路板废水工程实例 黄得兵 中鼎集团新鼎信息技术 上海 有限公司, 上海 200237 赵永红 江西理工大学, 赣州 341000 岳铁荣 鄂州市环保局, 湖北 436000 摘要 介绍了采用电化学-生物接触氧化法处理多层线路板废水的工程应用实例。 运行结果表明该工艺 Cu2的去除 率在 99以上, CODCr的去除率在 87以上, 操作简单, 运行稳定, 处理出水稳定达标。 关键词 电化学技术 生物接触氧化法 多层线路板废水 酸化处理 管线混凝 1 前言 电路板业是个重污染行业 ,其排放的废水种类繁 多,处理工艺较为难定。 该项目电路板生产厂规划生产能力为年产 35 万 m 2 多层线路板 PCB , 采用曝光 、蚀刻、电镀等 工艺技术 。废水中的铜离子和有机污染负荷较高 ,生 物毒性强 ,主要污染物有废酸 、 Cu 2 、 CODCr等 。 根据上述特点, 采用了电化学-生物接触氧化法 的工艺 , 工程实施后, 系统运行稳定, 并于 2003 年 8 月通过环保验收。 2 废水性质特点 2. 1 废水分类 由于废水种类繁多, 其间浓度 、 性质相差悬殊 ,需 设一个有效的分类收集系统, 在此, 废液废水分为 5 类。 1 高浓度有机废液 主要包括油墨废液 、 干膜 废液 、 辋板清洗废水 。油墨废液是显影去膜过程中槽 内更新去膜显影液所产生 ,内含羟基树脂 、 填充料 、 色 料及溶剂等有机聚合物; 干膜废液是在曝光 、 图像转 移过程中大量使用干膜光致抗蚀剂产生的,含有成膜 树脂 、 光聚合单体、 增塑剂 、 增粘剂、色料 、 丙酮酒精溶 剂等; 辋板清洗废水是在废板回洗时产生的 ,主要有 羟基树脂、填充料、色料、Na2CO3等。这类废液有机 物浓度较高 ,基本不含铜, 总量约 37 m 3 d。它们后端 水洗时产生的清洗废水污染物浓度则明显降低,宜单 独收集储存 。 13 环 境 工 程 2005年 4 月第23 卷第2 期 RESEARCH ON TREATMENT OF SLIGHTLY POLLUTED YELLOW RIVER WATER USING A COMBINED PROCESSXie Shuguang et al7 Abstract The treatment of slightly polluted Yellow River water was investigated using a combined process. CODMnand UV254could be effectively reduced by biological pretreatment unit and conventional treatment unit. Addition of ozone could greatly improve CODMnand UV254 removal efficiency by advanced treatment unit. Moreover, each unit of the combined process could effectively remove alga, chlorophyll a Chla and chloro precursors. Ammonia removal by bio -ceramic filter was high. During the period of ozone addition ammonia removal by advanced treatment unit became worse. The final effuent nitrite remained less than 0. 003 mg L, sometimes even below detection limit. Keywords combined process, the Yellow River, biological pretreatment, advanced treatment and ozonation TREATING BIO-PHARMACEUTICAL WASTEWATER BY HYDROLYTIC -ACIDIFICATION AND TWO-STAGE CONTACT OXIDATIONYu Hongbing et al9 Abstract This paper prsents exploratory results on the association of hydrolytic -acidification as a pre -treatment and two -stage contact- oxidation for treatment of bio -pharmaceutical wastewater. The system has been operated for two years, during which the mean removal efficiency in term of CODCr, BOD5and SS were respectively 90. 7, 92. 4 and 87. 6. The final effluent presents the following mean characteristics CODCr80. 6 mg L, BOD515. 1mg L, SS23. 7mg L. The results demonstrate thathydrolytic -acidification and two -stage contact -oxidation can be a system of being operated for a longtime and stably. Keywords hydrolytic -acidification, two -stage, contact -oxidation and biopharmaceutical APPLICATIONOFTWO-STAGEBIOLOGICALAERATEDFILTERINWASTEWATER TREATMENT PLANT OF SHENGYANG FAIRY RIVERLiang Yanqiu et al 11 Abstract The process of two -stage biological aerated filter is applied in wastewater treatment plant of Shenyang Fairy River, which hasmany advantages, such as small volume, high treatment efficiency, better quality of effluent, simple technique; bio -logical oxidation and absorbing SS can be done in the same location. Not only can this process remove organic pollutants efficiently, but also remove nitrogen. For this process needs no secondary settling pond, so investment is lower, and operation is autocontrol, so running cost is lower too. Keywords biological aerated filter, wastewater teatment plant and denitrogenation PROJECTEXAMPLEOFTREATINGPRINTEDCIRCUITBOARDWASTEWATERBY ELECTROCHEMICAL -CONTACT OXIDATION PROCESSHuang Debing et al 13 Abstract It is introduced that a project example of treating the wastewater of printed circuit board PCBby electrochemical -biocontact oxidation. The running results show that the removal rates of Cu2 and CODCrare over 99 and 87 respectively after the wastewater is treated by this process. The process features simple operation and stable running ,whose effluent can meet the standard. Keywords electrochemical technique, biocontact oxidation, PCB wastewater, acidification treatment and coagulation by piping TREATMENT OF DYEINGWASTEWATER BYPHYSICOHEMICAL THREE - STAGE BIOCHEMICALPHYSICOCHEMICAL PROCESSJi Jianhong 16 Abstract The wastewater from a printery featureshigh concentration, high colority and high content of organics difficult to degrade. The use of only chemical or biological does not give good results of treatment. A physicochemical three -stage biochemical physicochemical processwas used in a printery in Jiangyin to treat the wastewater from the dyeing process with a design capacity of 360 m3 d. If the CODCr, BOD5, SS and colourity of the inluentwere 2 000～ 3 000 mg L, 600～ 700mg L, 350～ 500mg L and 500～ 1 000 times respectively, the effluent can steadily meet the first-class of wastewater discharge standard after treatment. Keywords wastewater from dyeing process, treatment of wastewater, chemical coagulation, hydrolytic acidification, activated slude and contact oxidation STUDYONTREATMENTOFMODIFIED -STARCHWASTEWATERBYHYDROLYTIC ACIDIFICATION -UPFLOWANAEROBICSLUDGEBED -SEQUENCINGBATCHREACTOR PROCESSCheng Rixiang 18 Abstract In this paper, the hydrolytic acidification-UASB -SBR process was used to treat three kinds of modified -starch wastewaters oxidized starch, esterified starch and etherified starch. The feasibility of this process was researched from design, debugging , operation and technical analysis. The result showed that the process is feasible in modified-starch wastewater treatment and it has a high adaptability to different kinds of modified-starch wastewaters. Keywords modified-starch wastewater, hydrolytic acidification-UASB -SBR process and particulate sludge 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23, No. 2,Apr. ,2005