基于织物填料的传统活性污泥法城市污水处理厂改造的生产试验

摘要

为了克服传统活性污泥工艺生物浓度低，对难降解物质去除能力差，易产生污泥膨胀及抗冲击负荷差等弊端，满足现有污水处理厂更新改造的需求，通过在传统活性污泥工艺的初沉池及曝气池中投加织物填料，改造成基于织物填料的水解——接触氧化工艺，能够在曝气池容积不变的情况下提高其中的生物量，增加工艺对难降解污染物的去除能力，增强工艺运行的稳定性。 试验利用珠海市拱北水质净化厂二期闲置生产设施及设备，在该厂的一沉池、曝气池内安装织物填料，将一沉池改造成水解池，曝气池改造成接触氧化池，并进行生产试验。试验重点考察了四部分内容：1、改造工艺水解池的运行状态；2、设计水量下改造工艺对污染物的去除效果；3、设计水量下改造工艺与传统活性污泥工艺的运行效果对比；4、改造工艺提高污水处理水量的可行性研究。 水解池的运行表明，水解池对于进水浓度变化引起的冲击负荷有很好的抵抗能力，当进水平均浓度为500mg/L时，COD去除率在60％左右。废水经过水解池处理，可生化性得到提高，BOD5/COD比值从0.38提高到0.45；水解出水CODso1比例从进水的0.31提高至0.60，污水中的有机形态及性质有所改动，有利于后续的好氧处理。设计水量(14000m3/d)下改造工艺运行稳定，对各污染物去除效果很好，在污泥回流比保持50～100％的情况下，COD去除率为87.1％；BOD5去除率为95.5％；SS去除率为93.1％；总氮去除率为63.6％；总磷去除率为86.8％。 通过与珠海拱北水质净化厂一期运行数据及同步实验对比，改造工艺在设计水量下运行时：对COD、BOD5、SS等有机物去除率可以达到传统活性污泥法的去除水平；改造工艺的脱氮除磷功能明显比活性污泥工艺增强，总氮的平均去除率改造工艺高于传统活性污泥法50％，总磷的平均去除率高于传统活性污泥法58％；而且从进水浓度变化与出水水质对应比较分析，改造工艺的运行稳定性也好于传统活性污泥工艺。 试验采用保持进水量(设计水量=14000m3/d)不变，减少曝气池运行个数的方法探讨改造工艺在出水达标的前提下，提高污水处理量的可行性。试验结果表明，改造工艺可以大大缩短曝气池停留时间。按试验工况推算，在一沉池、二沉池水力负荷许可的情况下，改造工艺可提高一倍的处理水量，即拱北水质净化厂二期采用改造工艺最大处理量可达28000m3/d。 通过对珠海市拱北水质净化厂二期改造进行简单的投资及运行费用分析，采用美国阿科蔓生态基进行改造，在不考虑折旧的情况下，改造工艺至少比传统活性污泥工艺节省初期投资57万元，即投资节省32％。而且少占用土地面积576m2。采用改造工艺，无需土建，工期可缩短100天以上。 基于织物填料的水解—接触氧化工艺比较传统活性污泥工艺可以大大缩小曝气池的容积，减少占地面积，减少土建投资，缩短工期，这对于已建成的污水处理厂，在可利用土地面积有限的情况下适合于进行改造，提高处理水量。

目录

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第一章绪论

1.1传统活性污泥法处理工艺存在的问题

1.2水解—好氧工艺的开发与应用

1.2.1水解(酸化)工艺的基本原理

1.2.2水解—好氧工艺的开发

1.2.3水解—好氧生物处理工艺特点

1.2.4水解—好氧工艺的应用现状

1.3生物接触氧化工艺原理及填料应用

1.3.1生物接触氧化工艺工作原理

1.3.2生物接触氧化工艺中的填料应用

1.3.3织物填料的介绍

1.3.4阿科蔓生态净化基简介

1.4研究目的与意义

1.5试验内容

1.5.1工艺改造方案及设计

1.5.2改造工艺的启动

1.5.3设计水量改造工艺的运行

1.5.4设计水量下改造工艺与原工艺的运行对比

1.5.5提高处理量改造工艺的运行

1.5.6改造工艺的除磷脱氮效果

1.5.7改造工艺的技术经济评价

第二章拱北水质净化厂(二期)的工艺改造方案及设计

2.1珠海市拱北水质净化厂概况

2.1.1原工艺流程

2.1.2原工艺流程说明

2.1.3进出水设计浓度

2.1.4原工艺单元设计及参数

2.1.5原工艺存在问题

2.2工艺流程改造

2.2.1改造工艺流程说明

2.2.2工艺设计及参数

2.3本章小结

第三章改造工艺的启动

3.1启动方案

3.1.1水解池的启动方案

3.1.2接触氧化池的启动方案

3.2试验条件

3.3监测指标与方法

3.3.1监测指标

3.3.2测试方法

3.4水解池的启动

3.5接触氧化池的启动

3.6本章小结

第四章水解池的运行

4.1运行效果

4.2 BODs/COD比值和溶解性有机物比例的变化

4.3负荷变化对水解池处理效果的影响

4.3.1流量变化的影响

4.3.2有机物浓度变化的影响

4.4本章小结

第五章设计水量下改造工艺的运行(工况1)

5.1试验条件及运行参数

5.2各污染物去除效果

5.3污泥特性参数

5.4本章小结

第六章设计水量下改造工艺与原工艺的运行对比

6.1设计水量下改造工艺与传统活性污泥工艺的运行对比

6.2设计水量下改造工艺与低负荷活性污泥工艺运行对比

6.3本章小结

第七章提高处理量改造工艺的运行

7.1三个曝气池运行试验(工况2)

7.1.1试验条件及运行参数

7.1.2各污染物去除效果

7.2两个曝气池运行试验(工况3)

7.2.1试验条件及运行参数

7.2.2各污染物去除效果

7.3有机物降解机理的探讨

7.4本章小结

第八章改造工艺的脱氮除磷效果

8.1生物脱氮原理

8.2生物除磷原理

8.3各工况除磷脱氮效果

8.4本章小结

第九章改造工艺的技术经济分析

9.1改造工艺主要技术特征

9.1.1工艺运行稳定性高，出水水质稳定达标

9.1.2停留时间短，可提高现有污水厂的处理能力

9.1.3脱氮除磷效果好

9.2改造工艺与原有工艺的技术经济比较

9.3织物填料的评价

9.4本章小结

第十章结论与建议

10.1结论

10.2建议

参考文献

已发表文章

致谢