低溫環(huán)境下污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)探討

低溫環(huán)境下污水處理廠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)探討每到冬季的時(shí)候，污水處理廠的達(dá)標(biāo)出水水質(zhì)很差，以前設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)很低一級(jí)B現(xiàn)在慢慢變成一級(jí)A,又升級(jí)北京B標(biāo)北京A標(biāo)，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸增加，對(duì)污水處理廠的達(dá)標(biāo)排放尤其在冬季的時(shí)候低溫的達(dá)標(biāo)排放帶來(lái)了很大的難度。一、低溫對(duì)污水處理的影響因素目前我國(guó)大部分污水處理廠均廣泛采用活性污泥法工藝，也有部分污水處理廠采用生物膜法處理工藝，核心思想都是利用微生物的新陳代謝作用達(dá)到處理污水的目的。在我國(guó)東北地區(qū)冬季（11月~4月，最冷月份12月下旬~1月上旬），室外溫度最低可達(dá)-30~-40攝氏度，進(jìn)入污水處理廠的污水一般在8~10攝氏度，個(gè)別污水收集管網(wǎng)不完善的區(qū)域進(jìn)廠溫度甚至更低。低溫對(duì)微生物活性的影響在污水的生化處理工藝中，污水溫度過(guò)低對(duì)微生物的新陳代謝速率影響很大，國(guó)內(nèi)外的很多研究也都證實(shí)：在污水溫度小于20°時(shí)，微生物菌膠團(tuán)對(duì)有機(jī)物的降解速率、硝化反硝化速率就開(kāi)始下降；在污水溫度小于12°時(shí)，微生物菌膠團(tuán)對(duì)有機(jī)物的降解速率、硝化反硝化速率顯著下降；在污水溫度小于8°時(shí)，微生物菌膠團(tuán)的硝化、反硝化活動(dòng)受到明顯抑制甚至停止。二、北方污水廠設(shè)計(jì)--案例分析工程設(shè)計(jì)背景根據(jù)國(guó)務(wù)院頒布的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（簡(jiǎn)稱“水十條”）及住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《環(huán)境保護(hù)部關(guān)于印發(fā)城市黑臭水體整治工作指南的通知》、《吉林省水污染防治目標(biāo)責(zé)任書》，長(zhǎng)春市的母親河--伊通河流域水體治理目標(biāo)：（1）2017年消除黑臭水體；（2）2020年達(dá)到地表水V類標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)伊通河流域水環(huán)境改善與水生態(tài)修復(fù)的需要，對(duì)東南污水處理廠進(jìn)行改造及擴(kuò)建，改造后出水水質(zhì)執(zhí)行北京地方排放標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11890-2012）中B標(biāo)準(zhǔn)。東南污水處理廠位于長(zhǎng)春市伊通河流域治理的最上游，擔(dān)負(fù)著為伊通河及污水處理廠東側(cè)的南溪濕地公園提供補(bǔ)給水源的重任。東南污水處理廠由華北市政院設(shè)計(jì)，于2010年正式通水運(yùn)行，主要接收長(zhǎng)春市凈月經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、南部新城區(qū)的生活污水，目前已接近滿負(fù)荷運(yùn)行。設(shè)計(jì)規(guī)模10萬(wàn)噸/天，采用“底曝氧化溝+深度處理（混合、沉淀、V濾）工藝”。出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。我們對(duì)周邊服務(wù)區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，這次規(guī)模是擴(kuò)建五萬(wàn)噸，對(duì)現(xiàn)有十萬(wàn)噸進(jìn)行升級(jí)，方案設(shè)計(jì)之初對(duì)水質(zhì)一年300多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了分析和比對(duì)，最終選擇在保證率90%的情況下水質(zhì)指標(biāo)，其他指標(biāo)都可以看出屬于典型的生活污水，著重說(shuō)進(jìn)數(shù)溫度7度，在12月下旬到次年4月份基本維持在10攝氏度以下，在這個(gè)溫度下想穩(wěn)定達(dá)標(biāo)就對(duì)二級(jí)生化提出了很高的要求。水量預(yù)測(cè)及進(jìn)水水質(zhì)分析1、水量預(yù)測(cè)：根據(jù)東南污水處理廠服務(wù)區(qū)域及長(zhǎng)春市生活用水量情況，進(jìn)行預(yù)測(cè)：近期至2020年?yáng)|南污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為15萬(wàn)噸/天；遠(yuǎn)期至2030年設(shè)計(jì)規(guī)模為25萬(wàn)噸/天。均日需水量均B需水量污錚W2眸污水量預(yù)測(cè)歸3暉分頊水量預(yù)測(cè)法15.4023.X6i-iO.S15.56人荘卷合用水16.825.21115.7S25.15平均值25.431.115.57

2、水質(zhì)分析：根據(jù)東南污水廠2015年1月~2016年3月共378個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，選取保證率為90%情況下的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)作為污水進(jìn)水水質(zhì)的依據(jù)，得出東南污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下：TP井溫矽泌眸卄月下旬和光*—月折有卸汪左右甜鈕丁擁典塑ftW芾生新虧水水冊(cè)標(biāo) \TP井溫矽泌眸卄月下旬和光*—月折有卸汪左右甜鈕丁擁典塑ftW芾生新虧水水冊(cè)標(biāo) \頊目水園甌(mg/L)CODcrBODe進(jìn)水水溫｛筆爭(zhēng))污水處理程度東南污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：北京地方排放標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11890-2012)中B標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)伊通河流域治理，對(duì)伊通河排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，因?yàn)闁|南污水處理廠位于伊通河的上游，從整個(gè)水環(huán)境容量計(jì)算最終確定按照北京地標(biāo)進(jìn)行排放，可以看出北京地標(biāo)除了總氮之外較原來(lái)都有很大的提升，尤其是氨氮在原來(lái)基礎(chǔ)上還要達(dá)到70%的數(shù)據(jù)。□3Dbod5nh4-nTHTPss色度國(guó)標(biāo)GB1891S-200250105(8)150.5is30^SDB12/599-2ai53061.5(3.0)100.3；莽15j^DBll/SSC^oTr..■暫芭...301.5(2.5)0.3m地龜KIV數(shù)懈3061.51.503悻狀V數(shù)滋40102.02.00.4r-：■■冰4防一低水溫下污染指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放的可行性分析(進(jìn)水溫度：7°C)在種情況下我們?cè)谠O(shè)計(jì)之初首先對(duì)各個(gè)污染物的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)進(jìn)行了逐一分析，在污水處理廠的有機(jī)物的達(dá)標(biāo)COD、BOD在生化段不是問(wèn)題，低溫有一定的影響但是影響不大基本上可以滿足，對(duì)于色度增加的是臭氧出色基本上也能達(dá)標(biāo)沒(méi)有問(wèn)題?！?CODBO%NHrNTNTPSS3國(guó)^GB1891S-20(}2SO105(8)15€.5w30天津DE12/599-20153081.5(3.0)IQ€3事15寸驚DE11/890-20123061.5(2.5)ISC.3S：Z5|3061.51.50.3地表水V類水侔40102.02.0€.4■-e.勺（1）COD、BOD5：通過(guò)二級(jí)生化處理去除，輔以傳統(tǒng)混凝、沉淀、砂濾工藝進(jìn)一步降低SS及附帶有機(jī)物、深度處理后出水進(jìn)行臭氧氧化，去除水中的色度及部分有機(jī)物。（2）NH4-N達(dá)標(biāo)排放面臨的挑戰(zhàn)：設(shè)計(jì)污水溫度7°C（低于8°C時(shí)，硝化菌的新陳代謝會(huì)受到明顯抑制）；比一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的出水指標(biāo)（5mg/L—1.5mg/L）；老系統(tǒng)改造（改造原有底曝氧化溝生化池10萬(wàn)噸/天）和新系統(tǒng)（新建生化池5萬(wàn)噸/天）建設(shè)的有機(jī)結(jié)合。工藝選擇：IFAS工藝（泥膜共生系統(tǒng)），懸浮填料的投加為硝化菌的生長(zhǎng)提供了載體，在同樣容積的生化反應(yīng)池內(nèi)增加額外的硝化菌數(shù)量，低溫條件下生物膜上生長(zhǎng)的硝化菌比混合液中的硝化菌具有更高的生物活性，且不必?fù)?dān)心硝化菌在池內(nèi)的平均細(xì)胞停留時(shí)間。同時(shí)生物膜的剝落和接種能夠增加混合液中的硝化菌比例。曝氣生物濾池工藝：采用前置反硝化（DN池）+二級(jí)碳化、硝化（C池和N池）曝氣生物濾池，初衷仍然是考慮到低溫下生物膜法有更好的硝化效果。最終選擇IFAS工藝（內(nèi)蒙烏拉特中旗、赤峰等污水處理廠的成功應(yīng)用）（3）TN：在生化池內(nèi)實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)排放（＜15mg/L），反硝化菌對(duì)溫度的適應(yīng)范圍較大（5?40C），但低水溫時(shí)反應(yīng)速率也明顯下降。通過(guò)阿倫尼烏茲公式計(jì)算反硝化所需要的脫氮速率：

溫度系數(shù)e依據(jù)排水規(guī)范為1.08,20°C時(shí)的K20—般選擇中間值0.045kgNO3/kgMLVSS.dIFM主化也設(shè)計(jì)模型:廠、1（懸浮填料投加區(qū)）|岀水區(qū)厭缺氧區(qū)岀水區(qū)厭缺氧區(qū)111好氧曝氣區(qū)好氧曝氣 E911好氧曝氣區(qū)（懸浮填料投職墾加附］設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥齡：SRT=19.5d（硝化菌最小世代時(shí)間的2.1倍）；平均水力停留時(shí)間：HRT=19h;混合液懸浮固體濃度：4gMLSS/L；脫氮速率Kde（T）：0.017kgNO3/kgMLVSS.d調(diào)節(jié)池（懸浮填料投加區(qū)）好氧曝氣調(diào)節(jié)池（懸浮填料投加區(qū)）IFAS工藝是基于泥膜工藝，在好氧區(qū)添加懸浮填料強(qiáng)化脫氮作用，這個(gè)圖畫的比較簡(jiǎn)單，前面有預(yù)缺氧段、厭氧段，東南廠的投加比例是30%，通過(guò)計(jì)算最終核算的脫氮速率。停留時(shí)間19小時(shí)，核算完污泥負(fù)荷是0.05。IFAS生化池設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題：

懸浮填料能夠在生化池內(nèi)成功掛膜;懸浮填料制造廠商采用的原材料、制作工藝的不同，差別很大。懸浮填料能夠在池內(nèi)形成較好的流態(tài)化效果，避免形成死區(qū)在池內(nèi)堆積。對(duì)預(yù)處理提出更嚴(yán)格的要求，細(xì)格柵柵條間隙不大于3mm。(4)TP和SS：生化池受限于脫氮除磷的矛盾，厭氧區(qū)對(duì)TP的去除有一定的貢獻(xiàn)率，剩余大部分TP選擇投加PAC藥劑去除，采用“同步除磷”和“后置除磷”，分別投加于二沉池進(jìn)水端和深度處理混合段。低溫下水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)變大，應(yīng)提高相應(yīng)的混合攪拌強(qiáng)度。SS：在深度處理段投加PAC,通過(guò)混合、斜板沉淀、砂濾去除，選擇較低的液面負(fù)荷參數(shù)。(5)色度：深度處理后出水中殘余的膠體顆粒、腐質(zhì)質(zhì)影響了水的色度，將臭氧通入接觸池內(nèi)，對(duì)這些殘余物質(zhì)進(jìn)行氧化去除。滿足出水排放的色度要求(小于等于15)。一期的改造工藝路線如圖，主要改造部分是對(duì)二級(jí)生化處理投加生物填料，增加IFAS工藝。嚴(yán)魁> 旨順粛用童那嚴(yán)魁> 旨順粛用童那If蔚1]1.TO^fri{ }1自爭(zhēng)祜研ndfHi強(qiáng)I'1如圖是新建部分完成的新的工藝，現(xiàn)在廠的初建工程基本已經(jīng)完成，預(yù)計(jì)在明年5月份可以正常通水。姻恪謝涉申宜沉砂池水。姻恪謝涉申宜沉砂池三、北方污水廠設(shè)計(jì)——要點(diǎn)分析1、 適當(dāng)降低生化池的有機(jī)負(fù)荷、二沉池表面負(fù)荷；2、 在水力流程允許的條件下，將池體盡可能的埋于地下，起到冬季保溫的效果；地面以上池體外壁貼發(fā)泡保溫棉（厚度100?80mm）；3、 盡量減少散熱面積，生化池有效水深一般選擇6.0?7.0m。4、 污泥回流比一般取上限值，便于冬季加大污泥回流量，維持生化池內(nèi)高的生物量。5、 鼓風(fēng)機(jī)空氣管道纏保溫棉，便于冬季保溫。要點(diǎn)分析生化處理系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)1、在每年9月份~10月份逐步完成耐冷細(xì)菌的馴化。2、減少剩余污泥排放量，提高生化池內(nèi)混合液懸浮固體濃度，抵抗冬季低溫下微生物活性