污水处理厂如何减少碳源投加量,降低药剂成本

2022-12-07 08:17:54
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为了提高地表水环境质量,各省市纷纷颁布了更高的污水处理厂排放标准,TN、TP两个指标排放限值降低。如2012年北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)新建污水厂A标准中将TN由一级A的15mg/L提升至10mg/L,总磷提升至0.2mg/L。2015年至2018年,天津市、巢湖流域、四川省、浙江省、太湖流域也分别将TN提升至10mg/L,同时TP提升至0.3mg/L。昆明市地标最为严格,《城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》A级标准中TN、TP分别达到了5mg/L和0.05 mg/L,被称为“双五标准”。

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各省、流域污水厂污染物排放地标与国标IV类标准对比(mg/L)

各地的污水排放标准中TN、TP指标的提升使得碳源、除磷剂的投加成本增加。这也迫使污水处理厂进行工艺优化、药剂比选更换和技术改造,来控制碳源和除磷剂的成本。

而AAO工艺又是市政污水中应用最广泛的处理工艺,因此,如何进行药剂降耗是重中之重。比如控制碳源投加成本的方法主要有回流比优化、控制内回流液溶解氧、多点进水、间歇曝气、加药点优化、药剂比选等。控制除磷剂投加成本的方法主要有控制污泥龄、控制厌氧池溶解氧、加药点优化、药剂比选等。

下面,小编就以某个AAO工艺污水厂(排放标准为 DB11-890/2012中A标准)为例,详细介绍这些措施应用之后的效果,希望能给水友们带来一些启发。

污水处理厂基本情况

以北京地区某污水厂为例,设计规模6000t/d,处理工艺如图所示。生化池为AAO+消氧池,出水执行DB11-890/2012排放标准中A标准。

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处理水量约1700~2000t/d,运行一半生化处理设施,实际进水水质如表所示。

某污水处理厂水质情况

问题分析

碳源投加量偏大:COD当量80×10^4mg/L 的液体碳源投加量约170mg/L,成本约0.45元/t。

除磷剂投加量偏大:缺氧池投加含量25%的氯化亚铁,投加量约为390mg/L,成本约为0.16元/t。多余二价铁离子在臭氧氧化池被氧化后,也影响出水SS和色度。生化池含大量铁离子,抑制了生物除磷过程,同时影响生物活性及脱氮效果。

回流污泥池液位较高,剩余污泥依靠重力可自流至储泥池。在不脱泥时,多余污泥会通过溢流管排至提升泵房,造成不良后果:①污泥吸收、吸附进水中的COD,造成原水碳源浪费,不利于脱氮。②污泥含铁离子,腐蚀格栅、水泵等设备。③污水又回到提升泵房,浪费电能。④生化系统排出的磷又回到系统中。

优化措施

1、更换除磷剂及投加位置

更换除磷剂为三氯化铁,投加点由缺氧池更换至二沉池出水渠,初始投加量为90mg/L;后续逐步降低投加量,最终降至45mg/L。更换除磷剂后,出水色度和SS也有所改善。

2、减少排泥、提高MLSS

排泥时间由8h/d缩减为4h/d,生化池MLSS由4500mg/L逐步提高至6000mg/L。

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好氧池MLSS变化趋势

3、降低外回流比

将外回流泵频率由48Hz逐步下调至37Hz,外回流比从130%降至90%。降低外回流比也可提高剩余污泥浓度,改善脱泥效果。

4、控制好氧池DO

好氧池末端DO由1.5~2.5mg/L逐步降低至0.5~1.5mg/L,缺氧池ORP由-50mV左右降低至-100mV左右,改善反硝化脱氮环境。

5、更换碳源投加点

碳源投加点由厌氧池更换至缺氧池进水口,并将加药管口从水面更改为液面下(约0.5m)。液体碳源投加量由170mg/L,逐步降低至125mg/L。

6、控制储泥池溢流

二沉池刮泥机启动液位从4.5m降低至3.5m,停止液位从5m降低至4m,降低回流污泥池液位,避免污泥自流进入储泥池。同时将高效池排泥时间更改为脱泥时排泥,并控制排泥时间,避免储泥池溢流。

7、多进点水

打开缺氧池进水闸门,厌氧池与缺氧池进水量按2:1比例配水。

8、PAC稀释投加

由于PAC流量较小,加药泵容易堵,将PAC稀释1倍进行投加。并将高效池的PAC投加量由 45mg/L降到至25mg/L左右。

降耗效果分析

经过上述优化措施后,在水温从19℃降低到14℃、出水稳定达标的情况下,该污水厂碳源成本降低0.194元/t水,除磷剂成本降低0.141元/t水。以2000t/d水量计算,每年可节约 24.5万元药剂费。

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优化前后成本比较


结语

通过实际运行效果可以得出,适当提高污泥浓度、优化回流比、控制好氧池末端溶解氧、 优化药剂投加点、多点进水可以将碳源成本降低;选择合适除磷剂、投加位置、 稀释投加方式可以将铁盐成本、PAC成本降低。这些措施在保证出水达到高排放标准的情况下,可以有效降低污水厂生产运行成本。


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