500t/d地埋式一體化污水處理設(shè)備
采用*、合理工藝,確保污水處理后達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境保護(hù)要求。
供貨產(chǎn)品有:地埋式一體化污水處理設(shè)備、氣浮機(jī)、二氧化氯發(fā)生器、加藥裝置、機(jī)械格柵、UASB厭氧塔、板框壓濾機(jī)、玻璃鋼產(chǎn)品、一體化泵站等。
1 市政污水低碳源情況分析
為研究不同地區(qū)市政污水的碳源情況，分別選定京津冀地區(qū)和云南地區(qū)的典型污水處理廠進(jìn)水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。京津冀地區(qū)的11座市政污水處理廠原水BOD5/TN不足4的有8座，占72.7%，見(jiàn)圖1a。南方市政污水的碳氮比較北方更低，對(duì)云南地區(qū)的13座污水處理廠的進(jìn)水進(jìn)行分析，見(jiàn)圖1b，只有一座污水處理廠的進(jìn)水BOD5/TN超過(guò)4，低碳氮比污水占比達(dá)到90%以上。郭泓利等選取國(guó)內(nèi)分布在19個(gè)省市自治區(qū)的127 座污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，80%的污水處理廠BOD5/TN＜3.6，僅10%的污水處理廠大于4。韋啟信等基于住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鎮(zhèn)污水處理數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)也表明，我國(guó)70%左右的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水BOD5/TN低于4，且南方城市較北方城市碳氮比更低。因此碳源不足的問(wèn)題在全國(guó)范圍內(nèi)普遍存在。

2 原水碳源高效利用優(yōu)化措施
2.1 傳統(tǒng)工藝的改良
改良型的AAO、氧化溝和SBR工藝，是在傳統(tǒng)工藝的前段增加一段預(yù)缺氧區(qū)（SBR工藝是在時(shí)間順序上增加一段缺氧反應(yīng)時(shí)間），主要目的是將外回流帶來(lái)的NO-3-N在此區(qū)域進(jìn)行反硝化，為后段的厭氧釋磷創(chuàng)造更好的厭氧環(huán)境；同時(shí)預(yù)缺氧段進(jìn)水中的原水有機(jī)物進(jìn)行一定程度的水解后，更容易被聚磷菌利用。同時(shí)，增加預(yù)缺氧區(qū)，原水在碳源分配上將具有更多的選擇性，有利于污水處理廠在運(yùn)行時(shí)摸索出*的碳源分配方式，將原水碳源利用*化。
深圳某20萬(wàn)m3/d的改良AAO工藝項(xiàng)目中對(duì)預(yù)缺氧/厭氧的進(jìn)水比進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果見(jiàn)圖2，在其他工藝條件不變的情況下，預(yù)缺氧/厭氧配水比從2降低到1的過(guò)程中，溶解性COD在厭氧和缺氧段的濃度下降趨勢(shì)增大、出水的NO-3-N濃度基本維持穩(wěn)定、而出水TP濃度逐漸降低。表明在該配水比范圍內(nèi)，隨著厭氧進(jìn)水量的增大，厭氧釋磷效果增強(qiáng)，并可維持反硝化效率，原水碳源利用率逐漸升高。當(dāng)繼續(xù)降低預(yù)缺氧/厭氧進(jìn)水比到0.5，厭氧釋磷達(dá)到zui大，出水TP進(jìn)一步降低，但出水NO-3-N升高，當(dāng)該比例降低到0.2時(shí)，出水TP和NO-3-N均升高，并且預(yù)缺氧段和厭氧段的NO-3-N濃度明顯升高，破壞了厭氧環(huán)境，影響除磷效果。
綜上所述，改良的AAO工藝通過(guò)調(diào)整進(jìn)水比例，在不增加外部碳源的條件下，可較大程度地增加工藝過(guò)程的氮磷污染物去除效率。該措施已經(jīng)在多個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用和推廣，獲得了良好的效果反饋。
500t/d地埋式一體化污水處理設(shè)備2.2 分段進(jìn)水的技術(shù)措施
分段進(jìn)水是在傳統(tǒng)生化處理工藝上的進(jìn)一步改進(jìn)，主要目的是通過(guò)進(jìn)水在沿程方向上的分布，精細(xì)化利用原水碳源。目前分段進(jìn)水大多用于多級(jí)AO工藝和改良的AAO工藝中，多級(jí)AO分段進(jìn)水中前一段原水的硝化產(chǎn)物直接進(jìn)入下一段缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，因此可以較大程度地減少硝化液回流，提高TN理論去除效率并節(jié)約能源，但該工藝難以形成穩(wěn)定的厭氧條件，在提高TN去除的前提下，犧牲了TP的去除效果。在改良的AAO工藝中實(shí)施分段進(jìn)水，可一定程度上平衡TN和TP去除對(duì)碳源需求的矛盾。
山東濟(jì)南某AAO工藝市政污水處理廠分三期建設(shè)，規(guī)模分別為1萬(wàn)m3/d、2萬(wàn)m3/d和3萬(wàn)m3/d，進(jìn)水BOD5/TN長(zhǎng)期小于3，為了改善脫氮效果，該廠二期進(jìn)行了分段進(jìn)水的改造。實(shí)施方式是將進(jìn)水分配到厭氧段和缺氧段，缺氧段沿程在池前端和中部進(jìn)一步分為兩部分進(jìn)水，使缺氧進(jìn)水更加均勻地分布在整個(gè)池內(nèi)，增加混合程度，提高反應(yīng)效率。表1的數(shù)據(jù)表明，在沒(méi)有外部碳源投加的情況下，分段進(jìn)水可以將系統(tǒng)TN去除率提升15%以上。
同時(shí)，針對(duì)冬季和夏季的不同氣候條件和進(jìn)水條件，研究了通過(guò)調(diào)整缺氧和厭氧段不同的進(jìn)水比例提高效率的途徑，結(jié)果表明分段進(jìn)水配比對(duì)出水TN和TP有較大影響。冬季當(dāng)缺氧池進(jìn)水比例在20%~50%范圍內(nèi)時(shí)，二沉池出水TP偏低，平均1.7 mg/L左右，但出水TN偏高，當(dāng)缺氧池進(jìn)水比例提升至70%~80%時(shí)，二沉池出水TP平均值升至2.1 mg/L左右，但出水TN可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放；夏季進(jìn)水TN較冬季略低，因此缺氧池進(jìn)水比例降至50%左右，此時(shí)出水TN可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)（＜15 mg/L），生化池出水TP可以達(dá)到1.6 mg/L左右。因此，可以根據(jù)不同情況，靈活調(diào)整運(yùn)行方式，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，zui大化利用原水碳源。
2.3 運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化
系統(tǒng)DO控制對(duì)生物脫氮除磷效率和碳源優(yōu)化利用有一定的影響。缺氧區(qū)和厭氧區(qū)對(duì)氧化還原電位的嚴(yán)格要求和硝化反應(yīng)池對(duì)好氧環(huán)境的要求存在矛盾，在回流比確定的前提下，控制好氧池末端DO值，進(jìn)而確保在硝化*的前提下內(nèi)回流攜帶更低的DO是平衡上述矛盾的關(guān)鍵。
廣東省某污水處理廠采用前饋補(bǔ)償-多參數(shù)串級(jí)控制精確曝氣系統(tǒng)，針對(duì)污水處理廠運(yùn)行特點(diǎn)仿真模擬獲得生化需氧模型的特征參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)，應(yīng)用于曝氣量計(jì)算并精確控制，可以實(shí)現(xiàn)好氧池出口DO（2.0 mg/L±0.5 mg/L）的穩(wěn)定控制，有效避免波動(dòng)過(guò)程中高DO濃度的混合液內(nèi)回流對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷厭氧和缺氧環(huán)境的影響。山東濟(jì)南某污水處理廠的AAO工藝采用智能化“前饋+反饋”控制方式，對(duì)污水處理廠進(jìn)水負(fù)荷、生物處理運(yùn)行參數(shù)以及出水水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控，建立符合該污水處理廠實(shí)際工藝的在線水質(zhì)模型，進(jìn)行曝氣工藝關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的*化計(jì)算與全自動(dòng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制，可較穩(wěn)定地控制生化池末端的DO。監(jiān)測(cè)了出水TN與生化池末端DO的關(guān)系（見(jiàn)圖3），隨著生化池末端DO降低，生化系統(tǒng)TN濃度也相應(yīng)降低，且具有良好的相關(guān)性，當(dāng)生化池末端DO由2.5 mg/L降低到1.5 mg/L以下時(shí)，出水TN濃度由10~14 mg/L降低到10 mg/L以下。
同時(shí)，在好氧池末端增加脫氣區(qū)也是有效的DO控制手段，可將回流混合液的DO進(jìn)一步降低，為反硝化創(chuàng)造良好的氧化還原電位條件，降低DO對(duì)進(jìn)水碳源的消耗。在山東濟(jì)南某污水處理廠的二期AAO工藝的好氧區(qū)末端增加水力停留時(shí)間為0.5 h的脫氣區(qū)，對(duì)比廠內(nèi)采用相同的工藝但未設(shè)置脫氣區(qū)的三期，在相同的進(jìn)水條件下，二期TN去除率和出水TN濃度均好于三期。