Denite反硝化深床滤池在无锡芦村污水处理厂四期工程深度处理中的应用

全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集II-13江苏无锡2010年7月Denite®反硝化深床滤池在无锡芦村污水处理厂四期工程深度处理中的应用杨兴豹1，李激2，阚薇莉3，赵欣萍3，唐骋彪2，陈宇2，张超1（1.水环纯水务技术(上海)有限公司STS，上海201204；2.无锡市排水总公司，江苏无锡214023；3.中国市政工程华北设计研究院，天津300074）摘要：无锡芦村污水处理厂四期工程深度处理TN出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准，通过现场中试验证，采用Denite®反硝化深床滤池可以稳定保证出水TN、SS和TP的同时稳定达标。四期工程深度处理工艺采用了该滤池技术，结果表明该滤池可稳定达到TN＜5mg/L、SS＜5mg/L、TP＜0.5mg/L。关键词：Denite®反硝化深床滤池；深度处理；总氮；外加碳源无锡市芦村污水处理厂是太湖流域具有代表性的污水处理厂，一至三期工程设计规模20万m3/d。保证TN的稳定达标是最大的挑战，活性污泥系统中碳源的不足是主要原因，外加碳源非常必要，因此三期工程中在AAO工艺的缺氧段设置碳源投加点以保证TN的达标排放。为更精确地控制碳源投加量以及出水TN指标的灵活控制，四期工程在二沉池出水后设置了反硝化深床滤池[2]，此技术有效地解决了芦村污水处理厂的现有问题，可作为TN达标的把关工艺，同时通过微絮凝直接过滤技术，保证了TN、SS和TP的同时稳定达标排放。反硝化深床滤池可以实现截留SS、反硝化去除TN和微絮凝化学去除TP的功能，在国外有大量的成功应用实例。为验证其在太湖流域污水处理中的效果，Denite®在无锡芦村污水厂做了中试以验证其效果。1中间试验1.1中试概况中试原水为活性污泥法后的二级沉淀工艺出水，经泵提升至中试装置。芦村中试装置：中试设备为圆柱体，内径406mm，卵石承托层厚度500mm，石英砂滤料层高度1830mm，滤料容积0.23m3，滤料粒径2～4mm。中试装置试验流程见图1。全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集II-14江苏无锡2010年7月图1Denite®工艺流程示意图1.2中试效果试验期间水量为720L/h，滤速5.56m/h，中试效果见图2、3。水样由国家城市给水排水工程技术研究中心驻芦村污水处理厂化验室化验分析。图2TN去除效果图3NO3-N去除效果1.3中试结论从图2和图3看出，Denite®在运行过程中具有优异的反硝化效果，其中试要求达到了设计要全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集II-15江苏无锡2010年7月求，中试效果可归结如下：以二级出水为原水，在设计水力负荷情况下，经Denite®滤池反硝化后，NO3--N和TN去除效果非常明显，出水TN优于一级A标准。出水NO3--N稳定在4mg/L以下，进水TN在14～24mg/L时，出水TN稳定在5mg/L以下。综上所述，Denite®反硝化滤池脱氮效果满足工程设计要求。2芦村污水厂四期工程深床反硝化滤池工程设计2.1设计参数设计规模5万m3/d，变化系数1.2，水温12℃。设计进、出水水质见表1。表1滤池设计进、出水水质mg·L-1项目TNSSTPCODBOD5进水202025010出水15100.550102.2机械混合池二沉池经进提升泵房提升后送入机械混合池。混合池分为串联的2格，单格尺寸L×B×H(有效水深)=2.4m×2.4m×4.0m。每格设置机械搅拌机1台，功率P=7.5kW。混凝剂投加在第一格混合池，碳源投加在第二格混合池。2.3滤池滤池分4格，单格L×B=26.83m×3.56m，设计滤速5.45m/h，最大时滤速6.54m/h。2.4反冲洗系统设置反冲洗水泵2台，1用1备，每台Q=1400m3/h,H=9m,P=75kW。设置反冲洗风机3台，2用1备，每天Q=4363m3/h，H=71kPa，P=132kW。2.5碳源投加系统滤池所需碳源暂采用乙酸钠。设计增加1套碳源投加系统，由1套乙酸钠储罐、2台投加计量泵（1用1备）和电磁流量计等组成。3工程调试Denite®反硝化滤池从2010年5月27日早晨投加乙酸钠，但后来发现乙酸钠投加系统管路有问题，乙酸钠未投加到机械混合池内。5月31号中午11:20才开始正式投加乙酸钠。6月2日上午8:00水样表明在进水TN为13.9mg/l、进水NO3-N为11.8mg/L时，出水TN为3.56mg/L、NO3-N为2.68mg/L，进水SS为5～10mg/L，出水SS一直未检出。表明该滤池调试成功，尤其是反硝化功能仅2天就调试成功。6月4日上午进行反冲洗，距上一次5月25日反冲洗为10天。6月9日下午3:00停止投加乙酸钠。全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集II-16江苏无锡2010年7月调试期间数据见表2。从表2可以看出，①只要碳源投加量合适，出水TN可以稳定的保证在5mg/L以下。②只要混凝剂适量，出水SS可以稳定保证在5mg/L以下。6月7日出水SS为7mg/L，出水中有明显的色度，说明混凝剂投加过量。③只要混凝剂投加适量，可保证出水TP在0.5mg/L以下。综上所述，该滤池启动速度快，可以保证TN、TP和SS达到一级A标准。此外，当进水SS较低或水量较少时，反冲洗周期可大大延长。调试启动后，第一次反冲洗间隔距上一次达10天就充分证明了这一点。这意味着Denite®反硝化滤池废水排放率低，可以降低反冲洗废水的处理费用。4结语和建议①Denite®反硝化深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，运行灵活可靠，在不加碳源情况下，为深床滤池，可同时去除SS和TP；外加碳源则灵活转换为反硝化深床滤池，一池同时去除TN、SS和TP。②反硝化功能启动快，可以稳定保证TN、TP和SS达到一级A标准，且根据进水水质确定是否投加碳源，实现过滤功能和反硝化功能的相互转换。③采用气水分布块滤砖技术，池体本身无易损易耗件，无须补砂，池体终身免维护。④Denite®反冲洗废水率低，反冲洗耗水率为2～4%,可以有效降低反冲洗废水的费用。⑤建议在增加自控程序后在今后长期运行过程中持续核算反冲洗耗水率和脱氮除磷及去除SS效果。⑥建议在以后生产运行过程中，进行在活性污泥系统和后置反硝化滤池系统中碳源投加消耗量的比较分析。参考文献：[1]郑兴灿,李激等.无锡芦村污水处理厂一级A达标难度分析与对策措施探讨[J].给水排水,2009,35(6):24-28.[2]郑兴灿,尚巍等.城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议[J].给水排水,2009,35(5):24-28.[3]王伟峰等.A/O生物膜法（SDF/SAF）在污水厂的应用与调试[J].中国给水排水,2009,25(22):47-48.[4]钱勇等.STS滤池组合工艺处理污水的中试研究[J].中国给水排水,2008,24(23):11-15.[5]WastewaterEngineeringTreatmentandReuse.Metcalf&EddyInc.USA.电话：158212066916E-mail：[e-mail]全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会论文集II-17江苏无锡2010年7月表2Denite®反硝化滤池调试期间数据表COD/(mg·L-1)TN/(mg·L-1)NO3-N/(mg·L-1)NH4-N/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)日期取样时间流量/(m3·h-1)进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水5月31日8:0060023.413.715.316.114.514.60.2970.2235.0未检出0.2560.1996月1日8:0060014.537.514.110.512.810.00.2810.581未检出未检出0.2040.1216月2日8:0063032.527.613.93.5611.82.680.3290.3086.0未检出0.1020.07956月3日8:0075027.623.516.83.1715.10.7010.210.2948.0未检出0.9840.4096月4日8:00700-79031.218.616.24.6413.94.390.1880.283871.050.07686月5日8:00390-75032.421.915.59.22--0.226-4.04.00.172-6月6日5:50765-77537.718.214.07.85--0.227-6.04.00.166-6月7日6:03700-85022.614.413.98.1911.74.450.1090.2078.0未检出1.250.6886月8日5:58770-90023.526.312.35.8512.14.360.1670.318.05.01.430.3546月9日5:59895-145024.518.411.72.4910.71.320.2140.2149.04.01.510.378注：1、“—”表示未检测。2、应污水处理厂要求，6月5日到8日降低乙酸钠投加量，导致反硝化的碳源不足，故反硝化效果降低，出水TN偏高，8日下午提高乙酸钠投加量。