120d/t的一體化酒店污水處理設(shè)備

隨著國(guó)家環(huán)保政策趨嚴(yán)，全國(guó)大部分地區(qū)都在進(jìn)行一級(jí)A的提標(biāo)改造，本文綜述了近五年內(nèi)國(guó)內(nèi)主要城市污水處理廠的常見(jiàn)的一級(jí)A提標(biāo)改造措施，得出目前一級(jí)A提標(biāo)主要問(wèn)題在于TN、TP、SS的達(dá)標(biāo)問(wèn)題，針對(duì)上述問(wèn)題主要通過(guò)工藝優(yōu)化以及增加深度處理設(shè)備設(shè)施得以解決，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

為了緩解水環(huán)境不斷惡化的壓力，尤其是水體富營(yíng)養(yǎng)化的污染?！冻擎?zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中4.1.2.2規(guī)定城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入國(guó)家和省確定的重點(diǎn)流域及湖泊、水庫(kù)等封閉、半封閉水域時(shí)執(zhí)行一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上意味著一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)范圍內(nèi)的推行。而水十條頒布以后，全國(guó)大部分城市和地區(qū)都開(kāi)展了提標(biāo)工作。國(guó)內(nèi)城市污水處理廠主要處理工藝包括AAO及其改良工藝、SBR及其改良工藝和氧化溝及其改良工藝三大類。目前，一級(jí)A提標(biāo)過(guò)程中遇到TN去除較困難或TN去除運(yùn)行成本高，出水的SS、TP較高不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)是常見(jiàn)的問(wèn)題。

本文針對(duì)城市污水處理廠一級(jí)A提標(biāo)改造進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)提標(biāo)改造措施主要包括了以下幾點(diǎn)：

(1)針對(duì)原有工藝進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化以提高出水水質(zhì)(2)針對(duì)原有工藝進(jìn)行設(shè)備設(shè)施改造(3)將原有工藝與生物膜處理工藝結(jié)合，比如投加填料或利用MBR反應(yīng)器，提高出水水質(zhì)。(4)在原有工藝之后新增深度處理工藝主要包括化學(xué)除磷，多種濾池過(guò)濾等工藝構(gòu)筑物。

由于各地區(qū)污水廠地理位置，進(jìn)水水質(zhì)等均不相同，因此選擇適合的提標(biāo)改造方法是重要的。本文綜述近五年全國(guó)各地一級(jí)A提標(biāo)改造的常見(jiàn)工藝和措施，為同行提供參考。

1常見(jiàn)城市污水處理廠提標(biāo)改造措施

1.1原有工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改造

1.1.1工藝優(yōu)化

目前較多污水廠由于設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)達(dá)到一級(jí)B出水標(biāo)準(zhǔn)或者設(shè)計(jì)的參數(shù)與實(shí)際進(jìn)水情況差別較大，可以通過(guò)在原有工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化即可以達(dá)到一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)。

張雨針對(duì)西安市某污水廠一期工程出水不達(dá)標(biāo)問(wèn)題通過(guò)優(yōu)化缺氧段停留時(shí)間，提高污泥脫水車間的處理能力以減少污泥水對(duì)污水系統(tǒng)的影響等措施，使其出水各指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);魯海峰通過(guò)分段進(jìn)水優(yōu)化碳源的合理配制，減少初沉池HRT來(lái)降低有機(jī)物過(guò)多消耗的措施，并通過(guò)優(yōu)化生物池的DO、回流比R、SRT等參數(shù)，強(qiáng)化系統(tǒng)脫氮除磷效果，出水水質(zhì)達(dá)到了一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);傅曉磊在惠南污水處理廠提標(biāo)改造過(guò)程中通過(guò)增大混合液回流比、延長(zhǎng)缺氧池HRT等運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，同時(shí)在缺氧池內(nèi)部投加碳源，強(qiáng)化生物脫氮，在生物處理系統(tǒng)中就達(dá)到了一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.2工藝改造

通過(guò)工藝優(yōu)化不能達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行部分工藝改造提高生物活性，主要包括生物池體功能區(qū)重建，在好氧池后面增加MBR池等措施。

高原在上海市某1萬(wàn)m3污水處理廠通過(guò)將CAST池改造為調(diào)節(jié)池，增加了AAO-MBR生物反應(yīng)池，并進(jìn)行了部分設(shè)備更換，其中MBR系統(tǒng)采用平板膜組件，曝氣設(shè)備采用變頻空氣懸浮風(fēng)機(jī)、管式微孔曝氣器等性能較優(yōu)的設(shè)備，工程投入運(yùn)行后出水達(dá)標(biāo)排放;吳媛媛在神定河污水處理廠通過(guò)將原廢棄的二沉池改建為MBR池，不增加占地，通過(guò)CAS-MBR復(fù)合工藝改造，出水水質(zhì)從一級(jí)B穩(wěn)定提高至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);陳谷在青浦污水處理廠一二期提標(biāo)改造過(guò)程中由于現(xiàn)場(chǎng)用地緊張，采用了MBR工藝，該工藝用膜組件替換了傳統(tǒng)二沉池和深度處理部分，較大節(jié)約了用地，終達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)并節(jié)約了土地資源;熊建英介紹了鹽城城東污水處理廠的提標(biāo)改造情況，原設(shè)計(jì)采用AAO工藝，隨著出水標(biāo)準(zhǔn)的提高，將3座AAO生物反應(yīng)池改造為MBBR池，實(shí)現(xiàn)充分的硝化，實(shí)現(xiàn)了終出水達(dá)標(biāo)排放。

1.1.3投加填料

當(dāng)前，較多城市污水處理廠的提標(biāo)改造是通過(guò)往系統(tǒng)內(nèi)投加填料來(lái)增大活性污泥濃度，提高生物量來(lái)提高出水水質(zhì)，此種措施見(jiàn)效快，改造方便，且多應(yīng)用于場(chǎng)地有限的部分污水廠。

孫穎在宜興市某污水廠進(jìn)行提標(biāo)改造時(shí)，采用水解-A/O-絮凝沉淀工藝處理含有工業(yè)廢水的城市污水，并在生化池內(nèi)投加懸浮填料，并優(yōu)化了水解池、生化池、二沉池、折板絮凝池等運(yùn)行參數(shù)，終使出水達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn);陳杰云研究了多級(jí)A/O+好氧生物膜組合工藝處理城市污水，充分利用分段進(jìn)水對(duì)碳源的有效利用及好氧生物膜增加污泥濃度并強(qiáng)化同步硝化反硝化脫氮，終出水可以達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);李宇研究了以聚丙烯懸浮填料為載體的SBBR系統(tǒng)，研究結(jié)果表明溫度為25℃、C/N比為4.7~13.7、C/P高于42，DO在3.5mg/L時(shí)，系統(tǒng)出水各指標(biāo)滿足一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。吳迪介紹了在不新增占地的情況下，在山西某污水廠將原來(lái)的AAO工藝的厭氧區(qū)分割為缺氧區(qū)和好氧區(qū)，同時(shí)在好氧區(qū)投加SPE-2型懸浮填料，改造后污水廠經(jīng)歷了冬季低溫、進(jìn)水水質(zhì)劇烈波動(dòng)等階段，單出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)達(dá)到了地表水準(zhǔn)IV類水平。
1.2主流工藝新增深度處理設(shè)施

1.2.1 AAO及改良工藝

目前，大部分城市污水處理廠是運(yùn)用AAO作為主流處理工藝，通過(guò)AAO工藝與其他工藝進(jìn)行結(jié)合，可以提高污染物的去除效率，提高出水水質(zhì)。

錢(qián)志軍介紹了AAO-Actiflo工藝在崇福污水廠提標(biāo)工程中的應(yīng)用，通過(guò)在優(yōu)化工藝參數(shù)，提高生物處理能力，深度處理采用了Actiflo高效沉淀池和轉(zhuǎn)盤(pán)濾布濾池相結(jié)合的工藝，確保污水的達(dá)標(biāo)排放;何嘉輝介紹了廣州市花都區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程，通過(guò)對(duì)已建AAO生物反應(yīng)池進(jìn)行改造，增加缺氧填料，新增深度處理工藝采用反硝化深床濾池工藝，確保了出水SS、TN和TP等指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放;葉均磊介紹了寧德某污水處理廠將接觸氧化池改造為多點(diǎn)回流的AAO工藝，后續(xù)工藝采用高密度澄清池與纖維濾布濾池，進(jìn)一步去除污水中的SS、TP，出水滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求;張志峰介紹了蘇州相城某污水處理廠采用旋流沉砂池+AAO+混合絮凝+轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾+紫外消毒工藝對(duì)一期工程2萬(wàn)m3/d的污水進(jìn)行處理，通過(guò)AAO與深度處理工藝的組合，終出水水質(zhì)由一級(jí)B提高為一級(jí)A。

1.2.2 SBR及改良工藝

SBR工藝優(yōu)點(diǎn)是易管理，較難發(fā)生污泥膨脹、出水效果好，在污水處理廠當(dāng)中也占有一些之地，在提標(biāo)改造過(guò)程中，SBR工藝主要通過(guò)優(yōu)化參數(shù)并增加后續(xù)處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。

張赟研究了SBR工藝對(duì)寶雞十里鋪污水廠的提標(biāo)效果，主要通過(guò)調(diào)整SBR池運(yùn)行工況，增加鼓風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)、回流泵，新建深度處理工藝采用混凝-沉淀-過(guò)濾并投加化學(xué)藥劑和碳源，通過(guò)上述措施有效保證了出水的達(dá)標(biāo)排放;張毅研究了SBR工藝處理邵伯污水站低濃度生活污水的*工況，得出在進(jìn)水?dāng)嚢?0min，曝氣2h，停曝?cái)嚢?0min，沉淀60min，潷水及閑置時(shí)間2h時(shí)，系統(tǒng)出水COD和氨氮能到到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，TP和SS通過(guò)新建高密度沉淀池+豎片濾布濾池進(jìn)行處理，終實(shí)現(xiàn)了一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放;鄧偉斌以廣東南部某污水處理廠為例，對(duì)該廠CAST工藝提標(biāo)工藝進(jìn)行了介紹，通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有運(yùn)行參數(shù)，設(shè)置單獨(dú)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)，新增濾布濾池深度處理設(shè)施，實(shí)踐結(jié)果表明，出水水質(zhì)顯著高于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于廣東省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.3氧化溝及改良工藝

氧化溝工藝及其改良工藝也是較常見(jiàn)的污水處理工藝，具有凈化程度高，耐沖擊，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)過(guò)簡(jiǎn)單的改造后，氧化溝工藝可以較容易達(dá)到一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)。

錢(qián)靜介紹了合肥市王小郢污水處理廠的提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行情況，該工程是采用轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝工藝，通過(guò)將氧化溝重新劃分缺氧區(qū)和好氧區(qū)的具體區(qū)域，并在好氧池末端設(shè)置了反硝化區(qū)，氧化溝出水又流經(jīng)新建的反硝化濾池和臭氧氧化工藝段，終實(shí)現(xiàn)了出水達(dá)標(biāo)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn);蘇俊新介紹了福建省某沿?？h城污水處理廠的提標(biāo)改造情況，該廠采用改良DE型氧化溝工藝，目前COD、BOD5、NH3-N等部分指標(biāo)不能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，而且雨季時(shí)進(jìn)水濃度偏低，經(jīng)常出現(xiàn)碳源不足現(xiàn)象，根據(jù)上述問(wèn)題，該污水廠通過(guò)在二沉池末端新建混凝沉淀+精密過(guò)濾工藝的深度處理措施，使其終出水達(dá)標(biāo)排放;毛小偉針對(duì)靖江市污水處理廠TN和SS個(gè)別時(shí)段超標(biāo)等問(wèn)題，提出通過(guò)在Orbal氧化溝內(nèi)增加反硝化回流泵和推流攪拌器，氧化溝出水后新增反硝化濾池等措施，實(shí)現(xiàn)了尾水經(jīng)消毒終達(dá)標(biāo)排放。

1.2.4新型工藝

除了上述常見(jiàn)的工藝外，一些新型工藝也在一級(jí)A提標(biāo)改造過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，張顯忠針對(duì)上海市吳淞污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)特點(diǎn)，通過(guò)各種工藝比選，終提標(biāo)工藝選用了食物鏈反應(yīng)器FCR技術(shù)，該工藝是由一系列串聯(lián)布置的生化反應(yīng)器組成，利用植物根系和工程化生物填料上面的微生物進(jìn)行降解水中的污染物質(zhì)，終出水達(dá)到了一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn);曾如婷利用活性濾料處理城市污水二沉池出水，結(jié)果顯示濾速為4.6m/h、水力停留時(shí)間為40~60min、無(wú)水乙酸鈉投加量為30mg/L時(shí)，能保證污水處理廠出水從一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求;楊卓介紹了連云港市大浦污水處理廠提標(biāo)改造建設(shè)情況，改造工藝為百樂(lè)可工藝+磁混凝澄清工藝，其中磁混凝澄清池集混凝、沉淀、過(guò)濾功能于一池，該池型沉淀效率高，因而多用于老廠改造挖潛或用地面積較為緊張的水廠及嚴(yán)寒地區(qū)的水廠，適合于室內(nèi)建設(shè)。

2結(jié)語(yǔ)

為提高出水水質(zhì)和改善我國(guó)水污染現(xiàn)狀，需對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施進(jìn)行提標(biāo)和改造，目前國(guó)內(nèi)提標(biāo)改造重點(diǎn)在于脫氮和除磷以及去除SS，各城市污水處理廠除了通過(guò)對(duì)原工藝的優(yōu)化，增加深度處理工藝外，還需注意污水的源頭控制，提高污水的納管率，在提標(biāo)改造措施的選擇上既要充分利用原有工藝，又要優(yōu)先選用投資少，效果佳，適合當(dāng)?shù)鼐唧w情況的方法，同時(shí)還需要重視污泥的無(wú)害化資源化以及再生水的回用問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)真正的綠色可持續(xù)發(fā)展。
紡織印染行業(yè)是我國(guó)工業(yè)的重要組成部分，廢水量大，約占工業(yè)廢水排放量的35%。印染廢水水量大、有機(jī)污染物含量高、堿度和pH值變化大、水質(zhì)變化大;可生化性能差，廢水BOD5/COD值一般在20%左右;色度高，有時(shí)可達(dá)4000倍以上;印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢水中的含量大大增加。

1 膜工藝介紹

膜法的廢水再利用主要包括“超濾膜+反滲透膜”的工藝流程，超濾(UF)是以壓力為驅(qū)動(dòng)的膜分離過(guò)程，它能夠?qū)㈩w粒物質(zhì)從流體及溶解組份中分離出來(lái)。超濾膜的典型孔徑在0.01~0.1μm之間，對(duì)于細(xì)菌和大多數(shù)病菌、膠體、淤泥等具有*的去除率。反滲透(RO)預(yù)處理是將污染的問(wèn)題轉(zhuǎn)移到超濾上，由UF或MBR來(lái)解決，采用UF或MBR作為預(yù)處理后，只是減輕了污染，RO部分仍須考慮很多因素，例如膜元件的選擇、排列和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由于各膜組件精度的不同，為使設(shè)備能*、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)源水水質(zhì)的要求也較為嚴(yán)格。超濾截留分子量在10000~50000道爾頓之間，大過(guò)濾精度為0.1-0.2μm;納濾膜組件截留分子量在200~2000道爾頓時(shí)之間;反滲透截留分子量約50道爾頓左右。

2 膜工藝在印染廢水處理中的應(yīng)用

針對(duì)印染廢水屬于典型的工業(yè)有機(jī)廢水這一特性和可生化性較差并含有難以降解的水溶性有機(jī)污染物、SS、膠體狀物質(zhì)等特點(diǎn)，采用了“雙膜法”處理工藝，不僅可以回收水資源，實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)回用，而且還可以進(jìn)一步削減排污總量。

某印染公司的印染廢水中水回用工程由2個(gè)系統(tǒng)組成：一是新建了2萬(wàn) m3/d的物化、生化處理系統(tǒng)，使印染廢水COD濃度降到100~200 mg/L;二是配套建成了8000m3/d廢水深度處理的膜處理系統(tǒng)，利用“雙膜法”技術(shù)再對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理之后，全部回用于生產(chǎn)中，本工程采用的膜性能參數(shù)詳見(jiàn)表1。該工程處理污水量2萬(wàn) m3/d，其中回用8000 m3/d，占地面積2萬(wàn)m2，建筑面積3000m2。
實(shí)際經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理后的廢水如果直接進(jìn)行反滲透，由于水中含有一定量的有機(jī)物和雜質(zhì)，極易使膜污染，從而堵塞膜孔。因此，廢水先經(jīng)過(guò)超濾預(yù)處理再經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾可有效減小膜污染的發(fā)生。處理前后的水質(zhì)狀況詳見(jiàn)表2和表3。
本工程采用的工藝流程，見(jiàn)圖1。

圖2為MBR膜產(chǎn)水通量與操作壓力之間的關(guān)系圖，可以看出，MBR膜的產(chǎn)水通量隨著膜負(fù)壓的升高呈較為平緩的下降。隨著壓力增加，膜污染加劇，通量不再隨壓力增加而線性增加，而是逐漸趨向平緩。這可能是由于壓力越大，污染層被壓密，導(dǎo)致膜污染阻力增加而引起的。

MBR是采用鼓風(fēng)曝氣作為膜絲氣洗設(shè)備，其鼓風(fēng)曝氣使膜絲產(chǎn)生劇烈的抖動(dòng)，進(jìn)而大大減緩了膜面污染;由于透水孔徑一定而使得產(chǎn)水質(zhì)較穩(wěn)定;設(shè)備能接受較高負(fù)荷的懸浮物濃度，大為1萬(wàn) mg/L，這樣在保證了產(chǎn)水水質(zhì)的同時(shí)可適當(dāng)節(jié)省沉淀空間或省掉沉淀池。

與傳統(tǒng)的生物處理方法和超濾技術(shù)相比，MBR具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前有前途的廢水處理新技術(shù)之一。由圖3可以看出，RO膜的產(chǎn)水率隨著運(yùn)行時(shí)間的增加呈較為平緩的下降。

膜回收系統(tǒng)設(shè)備隨溫度的變化其性能也會(huì)有較大變化，進(jìn)水水溫會(huì)造成膜組件擴(kuò)散速率的變化，首先是產(chǎn)水量隨溫度降低而減少;其次是產(chǎn)水水質(zhì)隨溫度降低而提高;再次是運(yùn)行壓力隨溫度降低而提高。根據(jù)膜性能設(shè)計(jì)參數(shù)則*使用25℃的運(yùn)行溫度為*溫度。
圖4為RO脫鹽率隨時(shí)間之間的關(guān)系圖，可以看出，RO膜的脫鹽率很高，基本在99.96%以上。原水中溶解性雜質(zhì)透過(guò)膜的百分率，計(jì)算公式為：
SP=*×(Cp/Cfm)

式中：SP———透鹽率，%;

Cp———透過(guò)液鹽濃度;

Cfm——料液的平均鹽濃度。

水通量和透鹽率的基本關(guān)系式是反滲透的基本原理?？梢钥闯?，透鹽率隨操作壓力增加而降低，其原因是水通量隨壓力增加，但鹽的透過(guò)速率在壓力變化情況下保持不變。

由圖5可以看出，RO膜的運(yùn)行壓力比較穩(wěn)定，膜前后壓差較低只有0.3 MPa左右。

反滲透膜分離技術(shù)通過(guò)對(duì)廢水中污染物的分離、濃縮、回收，而達(dá)到廢水處理的目的。其具有不產(chǎn)生二次污染、能耗低、可循環(huán)使用等特點(diǎn)。系統(tǒng)在使用一段時(shí)間后，膜元件的表面會(huì)形成一些硅垢、鈣垢、鎂垢、金屬氧化物、有機(jī)物等雜質(zhì)組成的垢層，一般表現(xiàn)在系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)變化，如：產(chǎn)水量下降、運(yùn)行壓力升高、產(chǎn)水水質(zhì)變差、膜段之間的壓力差增大(以上數(shù)據(jù)均為標(biāo)準(zhǔn)化以后的數(shù)據(jù))，一般當(dāng)以上參數(shù)增加或降低10~15%時(shí)需進(jìn)行化學(xué)清洗，通過(guò)化學(xué)藥液的浸泡、反應(yīng)、沖刷等物理、化學(xué)作用，來(lái)達(dá)到松動(dòng)垢層后將其沖刷至膜體外，從而恢復(fù)膜元件的運(yùn)行性能。

廢水采用反滲透膜設(shè)備處理后，含鹽量、電導(dǎo)率大大降低，達(dá)到或超過(guò)印染工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，可滿足中高檔產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，可將反滲透處理后的回用水與一般生產(chǎn)用水以一定比例混合使用，以改善正常生產(chǎn)用水的水質(zhì)，并降低用水成本。

120d/t的一體化酒店污水處理設(shè)備