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技術解析丨低碳源污水的脫氮除磷技術研究進展 當前位置:首頁 > 新聞動態 > 新聞動態 > 正文

隨著社會經濟的快速發展與人們生活水平的提高,用水量的增加使得污水處理廠中的有機物含量逐漸降低,而磷含量則較高,因而在污水脫氮除磷處理中,低碳源污水成為發展的瓶頸。COD含量的降低使得污水在采用生物法進行脫氮除磷處理時,微生物新陳代謝過程所需的碳源不足,進而對出水中氮磷含量造成影響,導致出水達不到相關標準。

在碳源不足的前提下,污水排放氮、磷不達標會使污水排放問題更為突出,因此亟須開發高效經濟的污水處理技術,旨在提高氮、磷去除率。

目前,在我國城市及鄉鎮污水處理中,氮、磷含量較高,在對污水進行脫氮除磷處理中,排泥除磷與反硝化工藝均需要應用碳源,為了能夠使出水的氮含量與磷含量達標,就需要投加額外的碳源,但該項費用較高,采用此方式會增加污水處理的成本。

我國生活污水屬于非常典型的低碳源污水,因而對低碳源污水脫氮除磷技術的研究成為現階段我國污水處理行業的熱點。鑒于此,本文對一系列脫氮除磷技術,如外加碳源、取消化糞池以及磷回收等技術及效果進行分析,從而為低碳源污水處理提供有價值的參考意見。

01

低碳源污水的脫氮除磷技術

1.1補充外來碳源

在對有機物濃度較低的生活污水進行處理時,大部分的污水處理廠通過補充外來碳源方式進行處理,但碳源與藥劑的增加會在很大程度上提高污水處理廠的運營成本。因此,這種方式無法滿足低化學品投加與節能降耗的目標,也會顯著提高經濟成本。

相關人員在選擇外加碳源的過程中,應盡可能選取溶解性或不溶性的易生物降解有機物,同時還要確保碳源價格低廉,簡單易得。一般來說,溶解性有機碳主要呈現為乙醇、乙酸及葡萄糖等液態形式,這些容易降解液體的有機物極容易在處理時被利用,因此具有較高的氮磷去除率。

但由于甲醇具有一定毒性,而葡萄糖以及甲乙醇的價格較高,因而一部分污水處理廠在污水處理中采用化工生產的乙酸廢液,具有較為明顯的應用效果。

需要注意的是,在污水處理中通過投加外碳源的方式雖然能夠在一定程度上強化生物脫氮除磷效果,但存在受溫度影響大、運輸困難以及甲醇毒性大等問題。同時投加外碳源的方式會增加運行管理費用,因而逐漸被棄用。

1.2優化進水方式

大部分的碳源在好氧段通過傳統的進水方式會導致其被氧化成為二氧化碳,使其在缺氧反硝化階段出現無碳源可用的狀況。通常來說,對進水方式優化是將原污水中所含有的一部分有機碳應用于反硝化過程,從而提高脫氮效果,主要包括兩種方式,分別是分段進水、周期性改變進水方向。

優化進水方式是通過應用后置缺氧UCT分段進水工藝,使氮磷去除率保持在75.3%左右。而周期性的改變進水方向僅需要將兩個相同的反應器予以串聯,然后將其作為定期進水的第一級反應器,改變每個反應器的周期性功能。

1.3取消化糞池

化糞池隨著我國經濟的發展,其弊端逐漸顯現出來。主要體現在以下幾個方面:第一,運行管理能力欠佳,通常在出現堵塞時才予以清理,影響周圍環境。第二,化糞池的設置會導致占地以及其他管線布置困難等問題。第三,化糞池會去除一部分有機物,降低原污水中的有機碳源,影響污水廠的正常運行。

因此,建議取消化糞池,旨在提高污水中的有機成分,最終提高脫氮除磷效果。

1.4磷回收

從污水中采取磷回收措施能夠將污水中的磷變廢為寶。一般情況下,磷回收采取的是抽取工藝中的厭氧池上清液,通過結晶技術、化學沉淀以及離子交換等技術分離清液中的磷,剩余的上清液便將其回流至處理構筑物。這樣不僅能顯著減少污水中的磷負荷,同時也可將磷元素用在化肥生產中。

02

新技術

2.1同步硝化反硝化

同步硝化反硝化依賴的好氧反硝化菌以及異養硝化菌在溶解氧濃度梯度單級反應器中的溶氧較低,因而在處理過程中需要對曝氣予以一定限制或實現精準曝氣。該技術的特點與因進水碳源低而需要控制無效氧化的相關要求、節約動力消耗等具有一致性。

因此,在對低碳源污水處理中,同步硝化反硝化具有較為廣闊的應用前景。

2.2厭氧氨氧化

厭氧氨氧化主要指的是細菌在溶氧濃度較低的前提下,通過細胞內的新陳代謝,促進亞硝酸鹽與氨之間發生生物氧化的還原反應,從而使氮氣脫除水。該種方式在實際應用過程中具有節省碳源、節約能耗以及細菌合成量少等特點,因而受到污水處理廠的關注。

厭氧氨氧化細菌主要是利用氨與亞硝酸根的化學反應而產生能源,并且空氣中的二氧化碳作為碳素的細菌,不需要額外添加有機碳源,具有較為明顯的應用價值。

但缺陷在于培養以及馴化厭氧氨氧化菌的過程較為困難,對環境要求非常嚴格,若能解決厭氧氨氧化工藝難題,便能在污水處理中得到廣泛推廣。

2.3生物除磷

對污水實行生物除磷的關鍵在于聚磷菌,聚磷菌在耗氧環境中能夠從水中過量吸收磷,若在厭氧的環境下則會在水中釋放磷。生物除磷技術依賴聚磷菌的特性,對磷予以反復吸放,從而使污水中磷以聚β羥基丁酸的形式存在于增殖的細菌中,并在好氧環境下分離并排放剩余的污泥,最終起到去除磷的目的。

2.4短程硝化反硝化

在傳統理論中主要依靠的是亞硝化細菌和硝化細菌兩種微生物轉化氨氮。若需要對兩種方式進行生態選擇,需要在污泥中使亞硝化細菌轉變成為優勢菌群,并淘汰或減少硝化細菌數量,在亞硝化階段充分發揮硝化作用,然后直接對其進行反硝化處理,該種方式能夠顯著縮短脫氮的反應進程。該工藝在實際應用中能夠有效節省能源,與傳統工藝相比,減少大約40%左右的碳源。

03

結語

隨著我國城市生活用水量的增加,污水排放量也隨之增加,低碳源污水是生活污水排放的主要組成成分,對其進行脫氮除磷處理已經引起水處理專家的重點關注,當務之急在于提高脫氮除磷效果,確保污水達標排放。

在低碳能耗與綠色環保的背景下,我國污水處理廠正面臨著升級改造的轉折點,其所采用的脫氮除磷技術措施應盡可能符合經濟節能的要求。其中同步硝化反硝化、厭氧氨氧化技術、生物除磷以及短程硝化反硝化等技術在實際應用中因具有耗能低、有機物少等特點,成為未來污水處理的主要發展方向。

綜上所述,無論污水處理廠采用何種技術提高低碳源污水脫氮除磷的效果,均需要有效掌握工藝運行管理技術,最大限度地發揮該技術的優勢,實現綠色環保的目的。

來源:黑龍江科學

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課程內容

授課嘉賓

我國城鎮排水與污水處理

發展綜述

楊向平 中國環保機械行業協會水專委 主任

趙慶良 哈爾濱工業大學教授、博導

城鎮排水系統

城鎮污水處理提質增效

三年行動方案解讀

蔣 勇 北京排水集團 副總經理

唐建國 上海市城市建設設計總院 總工

排水管網養護與建設、城市防汛安全與內澇治理

許光明 常州排水管理處 處長

污水處理廠運行管理與評價

何伶俊 江蘇省住房和城鄉建設廳 副處長

劉偉巖 北控水務集團運行總監

排水許可與排水收費

許光明 常州排水管理處 處長

特許經營

金永祥 大岳咨詢有限公司 董事長

排水監測

張華方 北京排水監測站 站長

污水處理廠再生利用

甘一萍 中國水協排水分會 秘書長

城鎮污泥處理處置與出路

污泥安全處置與資源化技術國家工程實驗室

威海市排水與污水處理

經驗交流

姚 波 威海市水務集團 副總經理

威海水務投資有限責任公司 總經理

交流學習對話與總結

楊向平 中國環保機械行業協會水專委 主任

威海市水務集團污水廠考察

全體學員

全國排水企業法定代表人和主管負責人、污水處理廠廠長、業務部門人員;縣級以上地方建設行政主管部門和排水行政主管部門分管領導、業務部門負責人、承辦城市防汛業務工作人員等;各設計院、水務公司、技術裝備制造企業、科研機構、高等院校等單位的負責人等。限100人,報滿截止。

招生聯系人:楊老師 13811151163

報名回執郵箱:[email protected]

相關通知點擊本按鈕獲取研修班原文件

學員免費參加20-21日脫氮除磷專題研討會!???

各有關單位:

治理好水污染是一項功在當代、惠及子孫的事業。隨著城市化進程的加快,城市的地位和作用更加突出,城市污水處理對改善環境質量、促進城市的健康與生產力的持續發展、更好地滿足人民群眾物質文化生活需要,具有十分重要的意義。

TP與TN是我們污水處理排放核心關注的焦點。環境污染和水體富營養化問題的尖銳化迫使越來越多的國家和地區制定嚴格的氮磷排放標準,這也使污水脫氮除磷技術成為污水處理領域的熱點和難點。為進一步提升污水處理技術發展水平,實現排污氮磷總量控制和水資源有效再利用。中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會聯合神美科技有限公司、《亞洲環保》、巴安水務、等行業相關機構將于2019年9月20日—22日在山東省威海市召開“污水處理脫氮除磷優化技術研討會”。現將會議有關事項通知如下:

一、會議組織

主辦單位:

中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會

聯合主辦單位:

神美科技有限公司、《亞洲環保》

天津大學環境學院生態環境校友會

上海巴安水務股份有限公司

支持機構

哈工大排水與污水處理高級研修班

中國土木工程學會水工業分會

北控水務集團有限公司

山東兆盛天璽環保科技有限公司

中國市政工程中南設計研究總院

中國市政工程東北設計研究總院

持續更新中……

二、會議內容

(一)政策及氮磷地標關注。擬邀請行業有關部門領導,知名專家學者介紹污水處理行業有關工作最新動向與政策解讀,污水處理氮磷排放的總量控制發展的政策標準要求。

二)行業案例關注。具有示范意義的城市規模化污水處理廠氮磷排放的良好實踐經驗分享、示范性污水處理脫氮除磷創新工藝結合高排放標準要求的實踐案例交流分享。

(三)技術創新關注。氮磷總控制高標準要求下的污水處理廠主流工藝應用案例剖析介紹,污水處理廠脫氮除磷的方法路線和關鍵產品選擇,行業新工藝、新技術路線、新產品推介交流。城市污水處理未來氮磷排放控制趨勢分析及國外同行經驗案例分享。

三、會議時間與地點

2019年9月20—22日(9月20日全天報到)

威海春竹國際大酒店(會議價格:標準間400元/天、含雙早,威海經濟開發區楊家灘環島東南角,電話:0631—5937888)

四、會議安排

9月20日 報到

9月21日 全天會議

9月22日 威海水務集團污水處理廠參觀考察學習

擬邀請專家:(排名不分先后)

彭永臻

中國工程院院士

北京工業大學/教授

張 悅

中國土木工程學會水工業分會/會長

楊向平

中國環保機械行業協會水污染防治裝備專業委員會/主任

杭世珺

北控水務集團有限公司/顧問總工

鄭興燦

中國市政工程華北設計研究總院/總工

楊 冬

天津大學環境科學與工程學院/黨委副書記、副院長

李 軍

北京工業大學/教授、博導、

萬年紅

中國市政工程中南設計研究總院/副總工

姚 波

威海水務投資有限責任公司/總經理、

石偉杰

神美科技有限公司/董事長、

持續更新中……(歡迎優秀技術公司參與協辦)

五、會議嘉賓與代表

排水與污水處理行業管理運行單位代表、城市污水處理廠技術工藝運行與設備管理等代表、有關專業科研設計研究院校所及裝備制造、工藝技術研發等企事業單位技術和管理人員。

六、會議報名

會務費1200元/人(含會務、資料、場地、用餐、參觀考察等費用),以下條件免收會務費(限每單位2個名額,超額可享受半價參會費優惠):①中國環保機械行業協會會員單位;②排水業主單位可免2人參會費(限前100名,業主單位包括各地排水管理處、水務局、排水公司、污水處理廠等單位);③哈工大排水與污水處理高級研修班學員。“參會回執表”見附件;會議期間住宿統一安排,費用自理。請參會代表將參會回執表及所需要開具《增值稅專用發票》開票信息內容按照要求填寫完整后發送至53228[email protected]郵箱報名。請參會人員務必于9月12日前將參會回執發電子郵件至會務組郵箱。

七、會議聯系

聯系人:

高 飛 13811934032

楊 雷 13811151163

吳小齊 13683296492

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