反硝化深床濾池-打印版課件

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美國水環(huán)純STS水務(wù)集團CSD(Beijing)WaterWorksOperationManagementCo.,Ltd

中持（北京）水務(wù)運營有限公司TetraDenite反硝化深床濾池1SevernTrentServices

美國水環(huán)純STS反硝化深床濾池—提標改造的利器反硝化深床濾池Tetra/Denite—一池多用具有脫氮、除磷、去除懸浮物等多種功能N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）TP<0.3mg/LSS<5mg/L濁度<2NTU每去除1mg/lN03-N甲醇耗量<3mg/l靈活轉(zhuǎn)換運行模式，STS/Tetra濾池被《廢水工程處理及回用》引用經(jīng)典案例，中文版P695.2反硝化深床濾池—提標改造的利器反硝化深床濾池Tetra/De反硝化深床濾池—提標改造的利器3反硝化深床濾池—提標改造的利器3項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注Infl.進水水質(zhì)≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水質(zhì)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5反硝化深床濾池的工藝流程4項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注I5世界反硝化深床濾池的發(fā)明者及領(lǐng)導者5世界反硝化深床濾池的發(fā)明者及領(lǐng)導者反硝化深床濾池結(jié)構(gòu)6反硝化深床濾池結(jié)構(gòu)6濾料高比重濾料–最小2.6高等級硅砂6X9目直徑范圍2.0~3.0mm均勻系數(shù)小于1.35球形度0.80莫氏硬度6-7

最小為6.07濾料高比8304SS布氣主管氣水分布系統(tǒng)304SS布氣支管TBlock?濾磚布水廊道蓋板88304SS布氣主管氣水分布系統(tǒng)304SS布氣支管TBlo氣水分布系統(tǒng)9氣水分布系統(tǒng)910氣水分布系統(tǒng)10氣水分布系統(tǒng)窄長型的廊道結(jié)構(gòu)，使濾池進水更為均勻濾池進水11窄長型的廊道結(jié)構(gòu)，濾池進水濾池進水12濾池進水12氣水反沖洗特殊的濾磚結(jié)構(gòu)，使濾池反洗(氣洗和水洗)效果良好13氣水反沖洗特殊的濾磚結(jié)構(gòu)，使濾池驅(qū)除氮氣反硝化過程中產(chǎn)生氮氣，使得過濾產(chǎn)生氣阻，通過驅(qū)除氮氣，確保濾池運行效果14驅(qū)除氮氣反硝化過程中產(chǎn)生濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣項目單位進水水質(zhì)

出水水質(zhì)TNmg/L2015TPmg/L20.5SSmg/L2010PAC、甲醇、乙酸、乙酸鈉15濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣反硝化作用16濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣反硝化作用17濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣18濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣19濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣20濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣21濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—水洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣22濾池的工作過程—水洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨濾池的工作過程—驅(qū)氮2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣23濾池的工作過程—驅(qū)氮2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣24濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注Infl.進水水質(zhì)≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水質(zhì)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5濾池的工藝流程25項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注IDenite?Filters反硝化濾池FEController(MMI)控制器NitrateAnalyzer硝酸鹽分析儀InfluentSampler進水取樣器EffluentSampler出水取樣器Effluent出水Influent進水FlowMeter流量計MethanolFeedPump加藥泵Denite反硝化深床濾池碳源控制流程圖26Denite?FEControllerNitrateInflScituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水溫6-7攝氏度冬季低溫的應(yīng)用27Scituate,MA冬季低溫的應(yīng)用27Scituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水溫6-7攝氏度冬季低溫的應(yīng)用28Scituate,MA冬季低溫的應(yīng)用28反硝化濾池的運行成本當污水BOD5/TN＞3~5時，認為反硝化碳源充足。當廢水中缺少有機物質(zhì)時，為了給反硝化反應(yīng)提供足夠的電子供體，需要外加碳源。以甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖為例，比較碳源投加量及費用。各種碳源反硝化化學計量關(guān)系式：5CH3OH+6NO3-→3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-5C2H5OH+12NO3-→6N2↑+10CO2+9H2O+12OH-5CH3COOH+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8OH-5CH3COONa+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8ONa-5C6H12O6+24NO3-→12N2↑+30CO2+18H2O+24OH-29反硝化濾池的運行成本當污水BOD5/TN＞3常用碳源投加量及投加費用一覽表碳源理論投加量（碳源g/TNg）實際投加量（碳源g/TNg）單價（元/kg）噸水消耗（g/m3）噸水折合成本（元）若僅冬季投加噸水折合成本（元）甲醇1.92.93.114.50.0450.011乙醇1.37

乙酸2.684.53.322.50.0740.018乙酸鈉3.665.02.625.00.0650.016葡萄糖2.68

注：上表按總氮去除為5mg/L計算。反硝化濾池的運行成本30常用碳源投加量及投加費用一覽表碳源理論投加量（碳源g/TN常用碳源比較一覽表中文名：甲醇乙酸乙酸鈉外文名：methylalcoholaceticacidsodiumacetate別名：木酒精醋酸醋酸鈉結(jié)構(gòu)簡式：CH3OHCH3COOHC2H3NaO2相對分子質(zhì)量：32.0460.0582.03化學品類別：有機物--醇有機物--酸有機物--管制類型：不管制不管制不管制儲存：密封保存密封保存密封保存熔點(℃)：-97.816.6324沸點(℃)：64.8117.9相對密度：0.791.04921.528閃點(℃)：1139爆炸上限%(V/V)：4417爆炸下限%(V/V)：5.54溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機溶劑。易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性溶于水和乙醚，微溶于乙醇。反硝化濾池的運行成本31常用碳源比較一覽表中文名：甲醇乙酸乙酸鈉外文名：methyl反硝化深床濾池運行費用一覽表噸水消耗消耗品單價噸水費用備注一、電費0.047348KWh0.7元/KWh0.033元/m3二、藥劑1、PAC0.004113kg/m32.5元/kg0.010元/m32、碳源0.015kg/m32.6元/kg0.065元/m3以乙酸鈉計，全年投加三、費用合計0.108元/m3全年投加碳源0.0160.059元/m3僅冬季投加碳源注：上表按總氮去除為5mg/L，總磷為0.5mg/L計算。反硝化濾池的運行成本32反硝化深床濾池運行費用一覽表噸水消耗消耗品單價噸水費用備注一10FtDeepClearWell

3米深的清水池清澈見底出水效果3310FtDeepClearWell出水效果34出水效果34TurbidityoftheEffluent

濾池出水濁度出水效果35TurbidityoftheEffluent

濾池出水美國Tampa地區(qū)78年開始采用STS/Tetra反硝化濾池(38萬噸/d),經(jīng)10年時間Tampa海灣生態(tài)得到恢復典型案例36美國Tampa地區(qū)78年開始采用STS/Tetra反硝化濾池Tampa海灣37Tampa海灣3738381、河北廊坊香河縣三強污水廠（中持環(huán)保公司設(shè)計、施工）（一級B提標至一級A標準，2萬噸/天）2、山西潞城污水處理再生水利用工程（太原市政院設(shè)計）（5-5-3-1的標準，即BOD≤5mg/l;SS≤5mg/l;TN≤3mg/l;TP≤1mg/l.）3、浙江嘉善污水處理廠（一級A，西北市政院設(shè)計）4、無錫蘆村污水處理廠四期（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）5、無錫惠山污水處理廠三期（一級A，無錫市政院設(shè)計，2.5萬噸/天）6、濟寧金鄉(xiāng)污水處理廠（一級A，濟南市政院設(shè)計，3萬噸/天）

7、天津張貴莊污水處理廠一期工程（一級A，天津市政院，20萬噸/天）8、天津泰達-威立雅污水處理廠（一級A，天津市政院設(shè)計，10萬噸/天）國內(nèi)應(yīng)用業(yè)績391、河北廊坊香河縣三強污水廠（中持環(huán)保公司設(shè)計、施工）河北香河縣三強污水廠

設(shè)計規(guī)模：2萬噸/天

進出水水質(zhì)：一級B→一級A

原計劃方案：CASS池內(nèi)增加攪拌機

反應(yīng)時序增設(shè)缺氧反應(yīng)段

原計劃方案面臨問題：

處理水量由2萬噸/天下降至1.6萬噸/天左右，無法滿足減排要求；

改造需停產(chǎn)，環(huán)保檢查壓力巨大；

改造需放空生化池，導致原生化系統(tǒng)停運，恢復困難；

河北廊坊香河縣三強污水廠

（一級A標準，2萬噸/天，2011年11月9日簽約）40河北香河縣三強污水廠原計劃方案：原計劃方案面臨問題：

河北廊坊香河縣三強污水廠

（一級A標準，2萬噸/天，2011年11月9日簽約）該廠于2007年8月底投入運行，采用CASS處理工藝，目前出水水質(zhì)指標均達到一級B的標準：COD≤50mg/L，BOD≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L，TN≤20mg/L，TP≤1mg/L，提標改造的處理中，我公司采用了反硝化深床濾池工藝，只需要采用這樣一個構(gòu)筑物，就可以確保出水穩(wěn)定達到一級A的排放標準，節(jié)省投資，管理簡單。41河北廊坊香河縣三強污水廠

（一級A標準，2萬噸/天

無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）42無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5

無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）43無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5

無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）44無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5

無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）45無錫蘆村污水處理廠四期

（一級A，華北市政院設(shè)計，5

天津泰達-威立雅污水處理廠

（一級A，天津市政院設(shè)計，10萬噸/天）46天津泰達-威立雅污水處理廠

（一級A，天津市政院設(shè)計Denite?BiofiltrationSummary小結(jié)Denite?Performance反硝化濾池的性能具有良好的生物脫氮功能，N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）具有良好的除磷功能，TP<0.3mg/L對懸浮物具有良好的去除能力，SS<5mg/L，濁度<2NTU濾床終生免維護，淘汰了長柄濾頭和濾板技術(shù)無濾料流失和損失，終生無需添加或更換

反沖水量少，通常為2%-4%47Denite?BiofiltrationSummaryDCSD(Beijing)WaterWorksOperationManagementCo.,Ltd

中持（北京）水務(wù)運營有限公司48CSD(Beijing)WaterWorksOper49

以上有不當之處，請大家給與批評指正，謝謝大家！49SevernTrentServices

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中持（北京）水務(wù)運營有限公司TetraDenite反硝化深床濾池50SevernTrentServices

美國水環(huán)純STS反硝化深床濾池—提標改造的利器反硝化深床濾池Tetra/Denite—一池多用具有脫氮、除磷、去除懸浮物等多種功能N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）TP<0.3mg/LSS<5mg/L濁度<2NTU每去除1mg/lN03-N甲醇耗量<3mg/l靈活轉(zhuǎn)換運行模式，STS/Tetra濾池被《廢水工程處理及回用》引用經(jīng)典案例，中文版P695.51反硝化深床濾池—提標改造的利器反硝化深床濾池Tetra/De反硝化深床濾池—提標改造的利器52反硝化深床濾池—提標改造的利器3項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注Infl.進水水質(zhì)≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水質(zhì)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5反硝化深床濾池的工藝流程53項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注I54世界反硝化深床濾池的發(fā)明者及領(lǐng)導者5世界反硝化深床濾池的發(fā)明者及領(lǐng)導者反硝化深床濾池結(jié)構(gòu)55反硝化深床濾池結(jié)構(gòu)6濾料高比重濾料–最小2.6高等級硅砂6X9目直徑范圍2.0~3.0mm均勻系數(shù)小于1.35球形度0.80莫氏硬度6-7

最小為6.056濾料高比57304SS布氣主管氣水分布系統(tǒng)304SS布氣支管TBlock?濾磚布水廊道蓋板578304SS布氣主管氣水分布系統(tǒng)304SS布氣支管TBlo氣水分布系統(tǒng)58氣水分布系統(tǒng)959氣水分布系統(tǒng)10氣水分布系統(tǒng)窄長型的廊道結(jié)構(gòu)，使濾池進水更為均勻濾池進水60窄長型的廊道結(jié)構(gòu)，濾池進水濾池進水61濾池進水12氣水反沖洗特殊的濾磚結(jié)構(gòu)，使濾池反洗(氣洗和水洗)效果良好62氣水反沖洗特殊的濾磚結(jié)構(gòu)，使濾池驅(qū)除氮氣反硝化過程中產(chǎn)生氮氣，使得過濾產(chǎn)生氣阻，通過驅(qū)除氮氣，確保濾池運行效果63驅(qū)除氮氣反硝化過程中產(chǎn)生濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣項目單位進水水質(zhì)

出水水質(zhì)TNmg/L2015TPmg/L20.5SSmg/L2010PAC、甲醇、乙酸、乙酸鈉64濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣反硝化作用65濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣反硝化作用66濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣67濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣68濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣69濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣70濾池的工作過程—反洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—水洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣71濾池的工作過程—水洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨濾池的工作過程—驅(qū)氮2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣72濾池的工作過程—驅(qū)氮2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨水洗1.正常進水5.驅(qū)除氮氣73濾池的工作過程—正常進水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注Infl.進水水質(zhì)≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水質(zhì)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5濾池的工藝流程74項目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP備注IDenite?Filters反硝化濾池FEController(MMI)控制器NitrateAnalyzer硝酸鹽分析儀InfluentSampler進水取樣器EffluentSampler出水取樣器Effluent出水Influent進水FlowMeter流量計MethanolFeedPump加藥泵Denite反硝化深床濾池碳源控制流程圖75Denite?FEControllerNitrateInflScituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水溫6-7攝氏度冬季低溫的應(yīng)用76Scituate,MA冬季低溫的應(yīng)用27Scituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水溫6-7攝氏度冬季低溫的應(yīng)用77Scituate,MA冬季低溫的應(yīng)用28反硝化濾池的運行成本當污水BOD5/TN＞3~5時，認為反硝化碳源充足。當廢水中缺少有機物質(zhì)時，為了給反硝化反應(yīng)提供足夠的電子供體，需要外加碳源。以甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖為例，比較碳源投加量及費用。各種碳源反硝化化學計量關(guān)系式：5CH3OH+6NO3-→3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-5C2H5OH+12NO3-→6N2↑+10CO2+9H2O+12OH-5CH3COOH+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8OH-5CH3COONa+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8ONa-5C6H12O6+24NO3-→12N2↑+30CO2+18H2O+24OH-78反硝化濾池的運行成本當污水BOD5/TN＞3常用碳源投加量及投加費用一覽表碳源理論投加量（碳源g/TNg）實際投加量（碳源g/TNg）單價（元/kg）噸水消耗（g/m3）噸水折合成本（元）若僅冬季投加噸水折合成本（元）甲醇1.92.93.114.50.0450.011乙醇1.37

乙酸2.684.53.322.50.0740.018乙酸鈉3.665.02.625.00.0650.016葡萄糖2.68

注：上表按總氮去除為5mg/L計算。反硝化濾池的運行成本79常用碳源投加量及投加費用一覽表碳源理論投加量（碳源g/TN常用碳源比較一覽表中文名：甲醇乙酸乙酸鈉外文名：methylalcoholaceticacidsodiumacetate別名：木酒精醋酸醋酸鈉結(jié)構(gòu)簡式：CH3OHCH3COOHC2H3NaO2相對分子質(zhì)量：32.0460.0582.03化學品類別：有機物--醇有機物--酸有機物--管制類型：不管制不管制不管制儲存：密封保存密封保存密封保存熔點(℃)：-97.816.6324沸點(℃)：64.8117.9相對密度：0.791.04921.528閃點(℃)：1139爆炸上限%(V/V)：4417爆炸下限%(V/V)：5.54溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機溶劑。易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性溶于水和乙醚，微溶于乙醇。反硝化濾池的運行成本80常用碳源比較一覽表中文名：甲醇乙酸乙酸鈉外文名：methyl反硝化深床濾池運行費用一覽表噸水消耗消耗品單價噸水費用備注一、電費0.047348KWh0.7元/KWh0.033元/m3二、藥劑1、PAC0.004113kg/m32.5元/kg0.010元/m32、碳源0.015kg/m32.6元/kg0.065元/m3以乙酸鈉計，全年投加三、費用合計0.108元/m3全年投加碳源0.0160.059元/m3僅冬季投加碳源注：上表按總氮去除為5mg/L，總磷為0.5mg/L計算。反硝化濾池的運行成本81反硝化深床濾池運行費用一覽表噸水消耗消耗品單價噸水費用備注一10FtDeepClearWell

3米深的清水池清澈見底出水效果8210FtDeepClearWell出水效果83出水效果34TurbidityoftheEffluent

濾池出水濁度出水效果84TurbidityoftheEffluent

濾池出水美國Tampa地區(qū)78年開始采用STS/Tetra反硝化濾池(38萬噸/d),經(jīng)10年時間Tampa海灣生態(tài)得到恢復典型案例85美國Tampa地區(qū)78年開始采用STS/Tetra反硝化濾池Tampa海灣86Tampa海灣3787381、河北廊坊香河縣三強污水廠（中持環(huán)保公司設(shè)計、施工）（一級B提標至一級A標準，2萬噸/天）2、山西潞城污水處理再生水利用工程（太原市政院設(shè)計）（5-5-3-1的標準，即BOD≤5mg/l;SS≤5mg/l;TN≤3mg/l;TP≤1mg/l.）3、浙江嘉善污水處理廠（一級A，西北市政院設(shè)計）4、無錫蘆村污水處理廠四期（一級A，華北市政院設(shè)計，5萬噸/天）5、無錫惠山污水處理廠三期（一級A，無錫市政院設(shè)計，2.5萬噸/天）6、濟寧金鄉(xiāng)污水處理廠（一級A，濟南市政院設(shè)計，3萬噸/天）

7、天津張貴莊污水處理廠一期工程（一級A，天津市政院，20萬噸/天）8、天津泰達-威立雅污水處理廠（一級A，天津市政院設(shè)計，10萬噸/天）國內(nèi)應(yīng)用業(yè)績881、河北廊坊香河縣三強污水廠（中持環(huán)保公司設(shè)計、施工）河北香河縣三強污水廠

設(shè)計規(guī)模：2萬噸/天

進出水水質(zhì)：一級B→一級A

原計劃方案：CASS池內(nèi)增加攪拌機

反應(yīng)時序增設(shè)缺氧反應(yīng)段