轉(zhuǎn)載自“污水處理觀察”公眾號
最近一些微信朋友留言希望對多點進水工藝做一些介紹,在此本公眾號收集了一些這方面的資料,這些資料只是描繪出一個初步的端倪,具體的細節(jié)可查閱相關文獻。
1. 工藝的背景
多點進水工藝在國內(nèi)的叫法 不僅相同,有的叫分段進水,有的叫多級AO,國外一般都統(tǒng)稱Step feed,如果是有脫氮的功能則往往叫Step feed BNR,從字面上理解這種工藝的核心意思是一步一步進水。
說起多點進水工藝,實際上這種工藝有著悠久的歷史,Gould在1939年將這一方法最先應用于紐約的Tallman Island污水處理廠。在這之后,美國的很多污水處理廠都采用了這種工藝。下圖是Gould當時的工藝圖。
傳統(tǒng)多點 進水工藝最初的目的是為了解決供氧的問題,但實際上后來成為污水處理廠應對流量波動的有效手段。后來隨著脫氮的要求,在傳統(tǒng)多點進水工藝的基礎上多點進水脫氮工藝逐步發(fā)展起來,最先應用的也是在Tallman Island污水處理廠,那已經(jīng)是20多年前的事了。Tallman Island污水處理廠是將原有傳統(tǒng)的多點進水工藝的每一段都設置了缺氧區(qū)和好氧區(qū),這種技術的改進使得脫氮工藝所需池容更小、脫氮效率更高、運行管理也相對方便。
2. 工藝的性能
(1)進水點的數(shù)量
進水點的數(shù)量會影響脫氮率的高低,隨著進水點數(shù)量的增加脫氮率而不斷提高,但提高的幅度逐漸變緩,在實際工程中一般進水點設置4個就足夠,沒有必要設置太多的進水點,設置太多的進水點可能會導致各區(qū)產(chǎn)生返混現(xiàn)象。
(2)進水流量的分配
進水流量的分配受制于碳氮比,對于碳源充足的進水,進水的流量將逐級降低,最后一個分區(qū)的流量最低;而進水碳源缺乏的進水,則進水的流量將逐級提高,最后一個分區(qū)的流量達到最大。實際上,對于碳源較低的進水,多點進水工藝的脫氮效果與A/O工藝的相差無幾。
(3)缺氧、好氧的池容
缺氧、好氧的容積會直接影響多點進水工藝的表現(xiàn)。一個理想想的結果是每個分區(qū)的缺氧段都實現(xiàn)了充分的反硝化,好氧段都實現(xiàn)了充分的硝化。但事實并非如此,缺氧、好氧的容積受多方面因素的制約,進水水質(zhì)特征、出水水質(zhì)標準是主要的因素。對于老的污水處理廠改造為多點進水工藝,一般各個分區(qū)中的缺氧、好氧的容積是相同的,新建的污水處理廠可以采用非對稱的缺氧、好氧容積,各個分區(qū)的缺氧、好氧容積并不完全相同,這樣的優(yōu)化設置會使總的容積盡可能小,節(jié)約建設成本。多點進水工藝在美國的應用實踐過程中,一般缺氧區(qū)的容積占總容積的33~50%左右。
(4)污泥回流
在多點進水工藝中,污泥回流對工藝的性能也有一定的影響,但并不是主要的影響因素。如果不考慮污泥的沉降特性,通過增加或減少回流比會對TN的去除產(chǎn)生一定的影響。Daigger等的研究指出,對多點進水的污泥回流比等參數(shù)進行適當?shù)目刂瓶梢允沟枚帱c進水生物脫氮工藝的平均MLSS較傳統(tǒng)的生物脫氮工藝增加35~70%。
(5)出水水質(zhì)
多點進水生物脫氮工藝的脫氮效果優(yōu)于A/O工藝,在進水碳源充足的情況下,多點進水生物脫氮工藝的脫氮率一般可達到80%以上。
(6)主要設備
多點進水工藝的設備較為簡單,主要包括進水閘門、管道及擋墻等,進水閘門或閥門可以用手動閘門或閥門,最好采用電動閥門。下面的圖是美國加州San Jose Creek West污水處理廠的多點進水工藝的進水管道。
3. 工藝的比較
多點進水生物脫氮工藝不僅可以實現(xiàn)較高的脫氮效果,而且池容的利用更為有效,多點進水工藝一般所需要的池容僅為A/O或Bardenpho工藝池容的2/3左右,而且運行的靈活性大大提高。
美國佛羅里達州橙縣公用事業(yè)局的南部再生水廠處理規(guī)模為16.3萬m3/d,這座處理廠有三種工藝,分別是A/O工藝、多點進水工藝和Carrousel氧化溝工藝,實際上該廠的多點進水工藝是原來一座氧化溝改造而來的,當局對改造后的多點進水工藝和現(xiàn)有的另一座氧化溝進行了性能比較。對比的時間持續(xù)了6個月,結果表明兩種工藝都可以達到出水TN<10mg/L的標準。當進水的TKN為35mg/L時,氧化溝的出水TN為7.3mg/L,多點進水工藝的出水TN為7.2mg/L,兩種工藝的出水BOD5都持續(xù)地低于5mg/L。但是,多點進水工藝的處理能力為8.1萬m3/d,氧化溝工藝的處理能力為3.7萬m3/d,多點進水工藝的處理能力遠遠超過了氧化溝工藝的能力,而事實上這兩種工藝的池容幾乎是完全相同的,這說明多點進水工藝的池容利用率要高于Carrousel氧化溝。
4. 案例介紹
在此僅給出一些案例,具體細節(jié)內(nèi)容感興趣的朋友可以搜索相關的內(nèi)容,這些案例包括:美國Lander Street污水處理廠、加拿大Lethbridge污水處理廠、美國Piscataway污水處理廠、美國Rock Creek處理廠等等。
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陜西珂沅環(huán)保工程有限公司技術部整理供稿
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