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A2/O百乐克工艺的实际运行效果及设计特点

2010-03-29

A2/O百乐克工艺的实际运行效果及设计特点
针对典型百乐克工艺的特点和存在的问题,提出了A2/O百乐克污水处理工艺,该工艺在保留典型百乐克工艺主要优势的基础上,针对其存在的问题做了系统改进,有效强化了污水的生物除磷脱氮功能。实际运行结果表明,A2/O百乐克工艺能够适应我国低C/N比的水质条件,出水水质可稳定达到一级B排放标准(GB 18918–2002),具有工艺运行控制调整灵活、耐瞬时冲击负荷和运行能耗低等特点,是城市生活污水的可靠处理工艺。
中图分类号:X703    文献标识码:C    文章编号:1000–4602(2009)24–0049–04
Design Characteristics and Operation Effect of  A2/O–Biolak Process
LU Dong–yu1,  PAN Zhi–ping1,  ZHANG Wen1,  XU Guo–xun2
(1.Beijing ENFI Environmental Protection Co.Ltd.,Beijing 100038,China;2.College of Urban Construction and Environmental Engineering,University of Shanghai.for Science and Technology,Shanghai 200093,China)
Abstract:  Aimed at the characteristics and existing problems of typical Biolak process,A2/O–Biolak process was put forward to treat wastewater.  Based on keeping some advantages of the typical Biolak process.the existing problems of  the system were improved,and the function of biological phosphorus and nitrogen removal from wastewater was enhanced.The actual operation results show that the A2/O–Biolak process can suit the water quality conditions of low C/N ratio in China,and the effluent can reach the first level B criteria specified in the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 1 8918–2002). The process has flexible operation and control,strong resistance to instantaneous shock loading and low energy consumption.so it is a reliable process for urban domestic sewage treatment.
Key words:  Biolak process;  A2/O–Biolak process;design features
百乐克(BIOLAK)工艺在1999年引入我国,是德国冯&S226;诺顿西公司的专利技术,采用独特的悬挂链式曝气系统,它具有处理系统构造简单、维护容易、基建费用低、低负荷延时曝气、产泥量少等特点,    因此在短短几年内迅速得到发展和应用,其主要应用于中小污水处理厂,如山东招远污水处理厂、北京良乡污水处理厂、深圳龙田污水处理厂等。
该工艺属于延时曝气工艺,对氨氮的处理效果较好,但在碳源普遍较低的情况下除磷脱氮效果不佳,笔者通过对百乐克工艺的特点和存在问题进行分析,提出了具有强化除磷脱氮效果的A2/O百乐克工艺。
1典型百乐克工艺
1.1  工艺流程
国外的典型百乐克(BIOLAK)工艺流程如图1所示。
             
该工艺属于厌氧/好氧的A/O工艺,生物池池体分为厌氧池和好氧池。厌氧池近似于推流式,平面形状为矩形,池内采用机械搅拌。好氧池的设计结合延时曝气工艺,由于采用悬挂式曝气链,通过采用WOX控制系统(利用时间继电器来控制曝气链按设定的时间进行交替运行)控制曝气链的交替曝气,使好氧池内的混合液形成多级A/O(缺氧/好氧)的状态,以实现脱氮,但其对C/N比的要求较高。
1.2存在的问题及对策
①预处理段
国外典型百乐克工艺中的预处理部分未设沉砂池和初沉池,只设间隙为1mm的旋转式细格栅。
②多级A/O池的脱氮稳定性问题
百乐克工艺中未分隔出单独的缺氧池和设置混合液回流系统,在好氧池内依靠WOX系统形成的多级A/O区,完成硝化和反硝化过程。由于水的流动,并且缺氧和好氧区距离较近,很难形成明显的缺氧和好氧环境,脱氮效果不稳定。
③一体化的澄清池和稳定池设置问题
百乐克工艺的澄清池与常规的平流式沉淀池不同,因与好氧池合建,其宽度与好氧池相同,长度较短,出水堰负荷远大于常规平流式和辐流式沉淀池。澄清池长边上设置的桁车受结构和运行稳定性的限制,跨度不宜超过20 m,这也限制了单池的设计处理规模。
目前国内较常用的周边进水周边出水的辐流式
二沉池,不仅提高了沉淀效果的稳定性,而且增加了
单池的处理能力。
稳定池在百乐克工艺中主要起到出水曝气充氧、辅助澄清池的沉淀功能,继续降低出水SS。由于稳定池无排泥设备,存在沉淀物不易清除的问题,因此可取消稳定池。根据现出水水质标准的要求,应设有出水消毒设施。
2   A2/O百乐克工艺特点
A2/O百乐克工艺是在保留国外经典百乐克工艺的优势、结合国内的实际情况的基础上,对典型百乐克工艺存在的问题进行改进,并与传统A2/O 工艺相结合,以提高除磷脱氮效果和处理水质的可靠性,使之更适应国内的处理水质的特点和日趋严格的排放标准。
2.1  工艺流程
A2/O百乐克工艺的流程见图2。
             
2.2主要改进措施
①一级预处理采用栅隙为3 mm的细格栅和曝气沉砂池的组合代替百乐克工艺中的旋转细格栅。
②生化池采用矩形土池结构,中间用混凝土墙分隔为独立的厌氧池、缺氧池和好氧池三个分区;好氧池内仍采用悬挂链式曝气系统、微孔石丰橡胶膜片,取消WOX控制系统,充分利用其安装简单、可不停产检修的优势。
③为了提高缺氧池内的反硝化能力,对生化池实行分点进水,使进水可直接进入厌氧池和缺氧池。
④增设混合液内回流系统,将富含硝酸盐的混合液由好氧池末端用泵回流至缺氧池,在缺氧池内进行反硝化反应;
⑤  回流污泥分两点,可分别回流至厌氧池和缺氧池,在实际运行中可根据除磷脱氮的情况,灵活调整回流污泥的分配比例,以获得佳的除磷脱氮效果。
⑥取消百乐克工艺中与生化池连为一体的矩形澄清池和稳定池,改为圆形辐流式周进周出沉淀池,以提高水力负荷、保证出水水质的稳定性。
⑦根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 189l 8–2002)一级B标准的要求,增设出水紫外线消毒系统。
3工程应用实例
某城市污水处理厂采用了A2/O百乐克工艺,设计处理规模为5×104m3/d。
城区为合流制排水系统,在设计中截流倍数取1.0,故污水处理厂一级预处理阶段处理规模为10×104m3/d。二级生物处理阶段为5×104m3/d。污水处理厂设计用地为0.82 hm2/(104m3&S226;d)。污水来源为城市生活污水、部分雨水和部分符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082–1 999)的工业废水。
①工艺运行调整特点
在实际运行中,该污水处理厂所采用的A2/O百乐克工艺运行调整的可选择性较强,系统的除磷脱氮能力可以通过调整进水点(进入厌氧池和缺氧池的进水比例)和污泥回流点(外回流至厌氧池和缺氧池的比例)以及混合液回流比例(50%~150%可调)进行调节,在充分利用有限碳源的情况下,大大提高了脱氮除磷效果。
②运行处理效果
该污水处理厂于2007年7月通水调试,2007年底各项指标完全达标。近一年多的运行数据如表1所示。

由表1可以看出,在进水C/N比较低(COD/TN=4.27)的情况下,出水水质均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918–2002)的一级B标准。实际运行电耗为0.25 kW&S226;h/m3,污泥负荷为0.1 kgCOD/(kgMLSS&S226;d),产泥量为1.19 tDS/104m3。
③系统的抗冲击负荷能力
该污水处理厂在2009年2月出现了进水总氮和氨氮突然升高的现象,经调查是有化工厂间歇排放高氮废水所致,给生物处理段造成了很大的瞬时冲击负荷,当时监测的具体水质结果见表2。
             
由表2可以看出,在进水总氮瞬时冲击负荷较大的情况下,对氨氮的去除效果(硝化反应)影响较小;出水总氮略有升高,但在进水COD<1 0mg/L的情况下,总氮去除率仍在50%以上,说明该工艺的抗冲击负荷能力较强,处理效果可靠。
 

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