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BFM装配式用于占地受限型污水处理工程规划与施行效果

来源:欧宝小金体育 发布时间:2022-08-23 06:47:19 点击数:1

  /d的污水处理设备,出水水质要求到达“准V类”水,选用BFM装配式进行施工建造,仅用时29d完结污水处理设备新建并完结通水运转,通水7d后完结合格排放,处理了项目面对的占地受限、施行周期短、安稳性要求高的难题。项目施行完结后吨水占地仅为0.142m-N、TN、TP、SS浓度分别为(31.09±3.95)、(0.41±0.38)、(4.21±2.40)、(0.08±0.04)、(4.56±0.91)mg/L,出水水质安稳并优于规划规范,经过纯膜MBBR后缺氧区碳源调控,可确保BFM出水TN低于5mg/L。BFM装配式具有集约紧凑、高效安稳、经济快速的优势,为污水厂原厂提标扩容供给了新思路。

  乡镇污水体系首要包含合流制与分流制,新建城区多选用分流制排水体系,关于老城区,合流制排水体系的大规划改造多选用截流式合流制方式。而截流式合流制溢流污染操控已成为黑臭水体整治与海绵城市建造中急需处理的问题。除源头排水管网管理外,结尾污水处理厂搜集处理是操控溢流污染的另一条途径,但因为溢流量动摇较大,在确保出水规范的前提下,部分污水处理厂处理才干无法匹配溢流量动摇,需求进行新、改、扩建。结合国内污水处理建造项目用地规范以及现状污水处理厂的实践占地状况,可以发现现在许多污水处理厂占地已挨近操控目标,假如进一步进行改造,都将面对用地超支的危险。部分污水处理厂面对建造运转时间长、运转条件受限等许多问题,无法完结原位改造,需进行污水处理设备的新建,相同面对预留用地缺乏或无预留用地的问题。一起,传统工艺流程长,施行速度慢,难以满意建造周期灵敏的污水厂新、改、扩建项目。因而亟需紧凑高效、施行周期短的节地型污水处理工艺进行污水处理厂的新、改、扩建。

  本文以北方某污水处理厂新建污水处理设备为例,在占地上积小,施行周期短,安稳性要求高的前提下,剖析了BFM装配式的技能优势、规划思路及运转效果,以期为同类型污水处理厂的新、改、扩建供给技能参阅。

  北方某污水处理厂规划处理规划为12×104m3/d,出水水质履行《乡镇污水处理厂污染物排放规范》(GB18918-2002)一级A规范,现已满负荷运转。为缓解原厂运转压力,拟在原厂内新建一座独立污水处理设备,规划水量为1×104m3/d。污水厂原规划水质与实践相符,能满意95%确保率,新建部分规划进水水质仍参阅污水厂原厂。出水水质中氨氮要求低于3mg/L,CODcr和TP要求到达《地表水环境质量规范》(GB3838-2002)V类水规范要求,即准V规范,规划进出水水质见表1,规划水温10℃。

  1)占地受限:污水处理厂周边已无扩建用地,新建污水处理设备需建在原污水处理厂厂址内,且厂内无预留规整用地,仅有部分美化用地可供运用,如图1所示,仅1417m2,极为紧凑,新建污水处理设备应选取节地型工艺;

  2)高规范下安稳性要求高:该污水厂坐落山东省烟台市,进水基质浓度较高,首要为日子污水,与同属烟台市的套子湾污水处理厂水质相似,但水质浓度略低。2018年至2020年污水厂进水水质包含率如表2所示,以90%包含率时的进水水质终究确认本项目进水水质;原厂出水履行一级A规范已面对极大压力;新建项目出水履行准V规范,关于NH3-N、TN和TP的去除要求更高,因而需求强化新建项意图脱氮除磷才干;同步考虑进水水质改变大,工艺需具有较强的抗冲击负荷功用,以确保出水水质可以安稳合格;本项目水量上需与原厂上进行平衡与调理,进水水量会有较大的动摇,应重视工艺关于水量的耐冲击性;为满意后续水质提标要求,关于TN要求可以到达出水5mg/L的处理才干;

  3)施行周期短:为赶快缓解污水处理厂运转压力,需在2个月内完结新建并通水运转,所以新建造备应挑选短流程技能,宜选用装配式模块化规划,缩短施行周期。

  新建项意图工艺挑选,应遵从短流程、小占地、高规范、耐受冲击、短周期施行等准则,宜选用装配式节地型污水处理技能进行建造。

  常见的节地型污水处理工艺包含MBR、BAF等。本项目进水水量会有较大的动摇,需与原厂在水量上进行平衡与调理,应重视工艺关于水量的耐冲击性。而上述两种工艺,在应对水量冲击时均具有短板,若获得更强的耐水量冲击才干,只能增大规划改变系数,大幅增大出资。

  BFM工艺是以纯膜MBBR为中心,耦合改进磁加载沉积—超效别离工艺的组合立异技能,其工艺原理如图2所示。BFM运用纯膜MBBR高负荷特色完结节地;体系不富集活性污泥,可省去传统工艺流程中的二沉池,进一步大幅减缩占地;选用超效别离工艺完结纯膜MBBR出水的固液别离,经过一段沉积替代传统工艺流程中二沉池、深度处理两段沉积。纯膜MBBR在国外有较多成功事例,获得了杰出的脱氮效果。国内运用上,广东某污水处理厂处理才干缺乏,存在3×104m3/d的污水处理缺口,选用BFM工艺在20m×100m的长条形土地上施行污水处理设备新建,仅用时30d即完结项意图规划、施工和调试,经BFM处理后出水可安稳优于一级A规范,实践占地仅为0.067m2/(m3·d-1),完结了极限占地条件下的快速施行、安稳合格,初次验证了BFM工艺在南边低基质条件下的可行性。华北某污水处理厂选用BFM为中心工艺新建2×104m3/d的污水处理设备,选用模块化规划并于厂区美化带施行,仅用时100d即完结项意图规划、施工及通水合格,出水可以安稳到达“准V类”规范,吨水占地仅为0.215m2/(m3·d-1),为原厂占地的26%,完结了BFM在市政污水范畴的运用。针对本项目面对的困难,且依据国内许多成功事例,本项目选用BFM工艺进行新建。

  本项目新建工艺流程见图3,平面安置见图4。进水取自原厂初沉池,中心工艺为BFM工艺,B段选用纯膜MBBR完结微生物的专性富集,进步体系有用生物量,确保碳、氮的安稳合格,M段选用超效别离工艺,进一步去除SS和TP,确保出水全目标合格。出水与原厂工艺出水混合,经紫外消毒后直接排放至受纳水体,剩下污泥先进入污泥储池,然后排放至原厂污泥脱水车间与原厂剩下污泥一起处理,含水率降至80%以下后外运处理。

  本项目进水取自原厂初沉池出水,设转子泵3台,2用1备,单台流量271m3/h,扬程15m,N=22kW。

  B段为纯膜MBBR生物池,共设置2组,单组设置9个圆柱形罐体,碳钢原料,单个罐体尺度均为Φ6.5m×8.0m,地埋1.5m,为确保TN高规范排放,生物池全体为两级AO工艺。前3个罐体为榜首级缺氧区,第4~7个罐体为榜首级好氧区,第8个罐体为第二级缺氧区,第9个罐体为第二级好氧区。经过生物池多级多段设置,完结各功用区中心菌种的专性富集和功用分置,进步脱碳、硝化反硝化功率及抗冲击才干。纯膜MBBR工艺前后缺氧区填充率均为55%,前好氧区填充率为60%,后好氧区填充率为65%。体系总停留时间为10.75h,其间前缺氧区为3.66h,前好氧区为4.76h,后缺氧区为1.17h,后好氧区为1.16h。反响器内投加SPR-III型悬浮载体,尺度为Φ25mm×10mm,HDPE原料,密度为0.94~0.97g/m3,有用比外表积≥800m2/m3,挂膜后比重挨近于水,细微扰动下即可完结均匀流化。

  缺氧区设置MBBR专用拌和器,N=4.0kW,在确保推力前提下悬浮载体均匀涣散。考虑充分运用原水碳源,规划6台硝化液回流泵,4用2备,单台流量320m3/h,扬程10m,N=15kW,硝化液回流比300%。好氧区选用磁悬浮风机对生物池进行曝气,共设3台,2用1备,单台风量42m3/min,风压70.0~80.0kPa,N=75kW,规划DO为2~6mg/L。

  M段共新建2组,单组规划水量为5000m3/d,选用钢制一体化设备,含混合池、加载池、絮凝反响池各1格,停留时间分别为2.6min、2.6min和3.16min,混合池、加载池、絮凝反响池均选用立式拌和器,功率分别为1.1kW、1.5kW及1.5kW。沉积区选用斜管沉积,斜管斜长1.2m,孔径80mm,装置倾角60°,共装置36m2,规划外表负荷11.57m3/(m2·h)。

  新建污泥储池一座,置于M段下方,规划规范5.8m×5.7m×1.6m,含排泥泵2台,1用1备,N=2kW。

  装配式BFM在工厂内进行模块化单元体加工制造,完结项目现场地上平坦预备后,全体运送至项目现场进行装置。如图5所示,本项目BFM-B段为碳钢罐体结构,现场仅需进行固定及管路焊接,BFM-M段为模块化装备,可直接运送至现场与BFM-B段进行装置衔接,在厂内无新建用地的条件下,运用厂区边际美化带进行施行,吨水占地0.142m2/(m3·d-1),仅为原厂吨水占地的17%,克服了建造占地受限、施行周期短的难题。自规划至装置完结合计用时29d,调试7d后完结合格排放,有用缓解了原厂运转压力。

  本项目选用同类型污水处理厂挂膜老练的悬浮载体进行接种发动,水温20℃,调试7d后完结出水合格,调试完结后项目实践进出水状况如表3所示,其间实践进水取自原厂初沉池出水,B段及M段出水水质参数均为水样经中速定性滤纸过滤后测定。

  项目安稳运转阶段实践进水水量为9148.59±591.55m3/d,到达规划进水量的90%,实践停留时间约11.5h。进水COD、BOD5和TN浓度分别为542.94±96.69mg/L、224.94±43.87mg/L和68.36±7.06mg/L,根本到达规划规范,而BFM-B段即生化段出水COD、BOD5和TN浓度分别为36.79±5.22mg/L、3.78±1.01mg/L和4.60±2.53mg/L,已到达规划出水规范,出水TN浓度安稳低于10mg/L,经过两级A/O安置,前缺氧区运用原水碳源去除大部分TN,后缺氧区调控碳源投加量完结TN的深度去除,依托生物膜高效的反硝化速率,可使出水TN安稳低于5mg/L。经过BFM-M段后,以SS方式存在的有机物进一步被去除,确保出水总COD安稳合格。进水氨氮浓度到达59.01±5.62mg/L,长时间超越规划值近20%,但BFM-B段出水氨氮即可安稳到达1mg/L以下,均值仅为0.47mg/L。实践进水SS和TP分别为137.84±15.08mg/L和10.58±4.05mg/L,经过生化段后,TP有少数下降,而因为生物膜的动态更新进程,SS出现添加,持续经过BFM-M段处理后,出水SS和TP分别为4.56±0.91mg/L和0.08±0.04mg/L。BFM-B段确保了出水碳、氮的安稳合格以及少数TP的去除,而BFM-M段则进一步确保了TP和SS的合格排放,全体出水安稳优于规划排放规范。

  悬浮载体生物膜挂膜状况如图6所示,其间左图为接近本项意图泥膜复合MBBR项目中悬浮载体挂膜状况,右图为本项目纯膜MBBR中悬浮载体挂膜状况。从图中可以看出惯例泥膜复合MBBR中,悬浮载体生物膜厚度一般为100~200μm,而本项目中,好氧区生物膜厚度在200~400μm,较泥膜复合MBBR生物膜更厚,这首要是因为纯膜MBBR中没有活性污泥与生物膜的竞赛,因而可以充分发挥生物膜高效富集效果,其有用生物量更高,有用功用菌的数量更多,处理负荷更高,一起生物膜厚度的适量添加也进步了体系的抗冲击负荷才干。

  MBBR工艺可以成功运转的中心在于悬浮载体是否可以杰出流化,而在BFM体系中,纯膜MBBR工艺的填充率较传统泥膜复合MBBR工艺更高,怎么完结高填充率下悬浮载体的低耗流化成为纯膜MBBR工艺大规划运用的要害。关于好氧区,因为存在曝气体系,仅需对其进行合理安置,即可完结悬浮载体的均匀流化,无需额定曝气量;而针对缺氧区,则需求装备推流拌和器,国外项目缺氧区的功率密度高达30W/m3。本项目依据传统泥膜复合MBBR的规划经历,缺氧区选用了MBBR专用拌和器,在确保推力前提下可以使悬浮载体涣散,功率密度可下降50%以上。本项目实践流化效果如图7所示,悬浮载体流化状况杰出,无堆积现象。

  改造完结后,凭借依据CFD软件的仿真模仿对生物池全体水流场进行模仿剖析,明晰表现了体系内的流化状况。图8显现了依据该项意图悬浮载体散布状况,缺氧池悬浮载体受专用推流拌和器的推流效果做循环活动,初始阶段,悬浮载体散布于水池上方,在专用推流拌和器的拌和效果下,将悬浮载体均匀涣散开,缺氧池全体散布较为均匀。好氧池内的穿孔曝气孔置于池底,悬浮载体遭到气体冲击向四周涣散运动,散布均匀,没有悬浮载体堆积现象出现。

  图9显现了依据该项意图流场散布,从全体的水流速度散布看,水流散布遭到外力效果改变,如图9-a,b速度矢量图所示,缺氧池内推流器邻近水流速度较大,带动了水池内的水体运动,水体在运动的一起带着悬浮载体进行循环活动。好氧池内的穿孔曝气带动水流向上运转,形成水体在水池内震动动摇,悬浮载体在水池内也跟从水体进行震动动摇,确保了悬浮载体在水池内的运动状况。如图9c,d所示,专用推流拌和器使水池内的水体出现较高的速度散布,并且推流器方位的合理设置也能确保水体在水池内的循环运动。好氧池内的水体速度在池壁邻近有所增大,这是因为水体液面震动所形成的,部分速度增大值有限,部分速度增大也有利于加速悬浮载体在水池内运动速率。

  经过CFD模仿,验证了其模仿效果与实践运转效果的相似性,关于后续的辅导调控与优化运转具有重要的参阅含义。

  本项目建造总出资4595.57万元,其间工程费用为4223.75万元,单位水量总本钱为1.9元/m3,单位水量运营本钱为1.29元/m3,吨水耗电量为0.55kW·h/m3。

  北方某污水处理厂新建处理规划1×104m3/d的污水处理设备,项目需一起满意占地上积小、安稳性高、施行周期短的要求。中心工艺选用BFM进行新建,运用美化带进行施行,吨水占地仅为0.142m2/(m3·d-1),一起选用装配式方式进行施工,规划及建造仅用时29d,通水7d后完结合格排放,完结了在缺地条件下污水处理设备的快速新建。BFM出水各目标安稳到达并优于规划出水规范,其间出水氨氮浓度安稳低于1mg/L,出水TN浓度安稳低于10mg/L,且经过纯膜MBBR工艺段后缺氧区的优化调控,可确保出水TN安稳低于5mg/L,出水TP安稳低于0.1mg/L,完结了高效的脱氮除磷效果;纯膜MBBR流化效果杰出,缺氧区拌和功率密度较国外下降50%以上,完结了节能降耗,并经过CFD模仿,完结了悬浮载体流化的辅导调控与优化运转。BFM装配式具有集约紧凑、高效安稳、经济快速的优势。针对污水厂原厂提标扩容,在原体系不变的基础上,经过新建装配式序列,添加体系处理才干,完结全体提标,为污水厂原厂提标扩容供给了新思路。

  视频及图片线上直播我国污水处理厂提标改造/污水处理提质增效/排水管网、水环境综合管理/再生水运用/水环境综合管理大会

  长春帅气污水处理厂于2019年1月全面竣工并正式投产运转。污水处理厂占地总面积3.3097ha,处理规划为日处理日子污水2.5万吨。

  原规划出水水质到达《乡镇污水处理厂污染物排放规范》(GB18918-2002)中一级规范的A规范。

  1、长春帅气污水处理厂规划出水水质按《乡镇污水处理厂污染物排放规范》(GB18918-2002)中一级规范的A规范规划。该污水处理厂出水在终究排入雾开河。雾开河归于饮马河支流,松花江水系。依据吉林省生态环境厅、吉林省财政厅、吉林省住宅和城乡建造厅下发的文件及并结合环保部门关于雾开河国家地表水查核断面的要求,要求对污水处理厂出水水质进行提标。

  2、长春帅气污水处理厂实践运转进程中,因为百乐克工艺无明晰的厌氧、缺氧单元,形成该工艺对TN去除效果缺乏,出水不能到达乡镇污水处理厂污染物排放规范》(GB18918-2002)中一级规范的A规范,处理后的污水对雾开河及下贱流域形成了相应的污染。

  将现有的污水处理厂规划由25000m3/d调整为18000m3/d,新建污水处理厂的处理规划为42000m3/d。扩容提标改造后的总处理规划为60000m3/d。

  Vertical Flow Labyrinth – 改进A2/O(VFL)®.(笔直流迷宫)污水/中水处理专利技能的发明者斯洛伐克AQUATEC 改进A2/O(VFL), s.r.o.有限责任公司是一家在小型日子污水/中水处理范畴全球抢先的公司。

  改进A2/O(VFL一体化组合池) 技能获得了德国PIA和法国VEOLIA两项欧洲最高水平与最具威望的水处理技能认证。该认证是针对产品系列中最小处理量的产品进行认证,判定进程中会要求污水处理设备模仿实在的运用环境(如水质、水量大幅动摇、间断性停电等),查验污水处理是否可以安稳合格,查验周期为一年。只要在这种极端严苛的运转条件下依然可以安稳合格的技能或设备才干获得这项认证。

  改进A2/O(VFL一体化组合池)污水处理及回用工艺是一种可完结有机污泥近零排放、污水污泥同步处理、高效低耗的环境友好型工艺。

  改进A2/O(VFL一体化组合池)工艺在厌氧区和缺氧区选用笔直流迷宫式结构,从结构上大大延长了厌氧区和缺氧区的流程,消除回流活性污泥对厌氧区和缺氧区的晦气影响,并大幅度地进步其脱氮功率,一起有利于除磷,操控和习惯厌氧区、缺氧区对碳源的运用。

  该工艺不光脱氮除磷效果好,并且具有应对进水水质改变调整运转参数的灵敏性和很强的抗冲击负荷才干,还具有应对出水规范进步和污泥排放受限的前瞻性。

  1-厌氧、缺氧区-笔直迷流宫结构;2-好氧区;3-沉积区;4-内部循环;5-污泥回流;6-管式微孔曝气器;7-排水槽

  长春市双阳污水处理厂于2016年建成投产,原选用AAO+MBR工艺,处理水量2万吨/天。针对污水厂进水基质高、水温低、用地严重以及出水要求高级问题,经多方证明,选用MBBR+MBR高效集约工艺组合进行提标扩建,全厂处理规划到达6万吨/天,出水水质达准III类水规范,作为河道生态补水,改进周边的水生态环境。

  双阳污水处理厂一期在好氧区嵌入MBBR工艺,完结2万吨原位提标改造,二期新建4万吨/天,工艺道路与一期共同,选用MBBR+MBR的工艺组合,有用处理低温硝化难、进水基质高、占地严重及出水要求高的问题,强化生物处理效果的一起处理了高污泥浓度下膜通量下降的问题,节约占地,顺利完结全厂的提标+扩建作业。

  项目出水后,极大地改进了周边的水生态环境,河道下流国控断面查核安稳合格。对管理水污染、维护当地流域水质和进步居民的幸福感具有十分重要的效果。

  粗格栅-细格栅-沉砂池-膜格栅-改进Bardenpho+MBBR-膜池-臭氧触摸池-排水泵池

  延伸立异工艺:青岛思普润依据MBBR的BFM工艺是高品质出水的集约技能,比较传统活性污泥法,最大节约80%占地,出水可到达准IV及更高规范。2021年经住建部院士专家组判定到达世界抢先水平,BFM工艺流程简练、占地集约、施行灵敏,才智化运维程度高,1-3个月可完结装配式建造,是打造绿色低碳水生态综合体的优选工艺。到现在,BFM工艺已完结落地项目20余项,成绩规划近300万吨/天。


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