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1、污水处理厂工艺改进设计方案说明一、设计进出水水质原工程二期设计进出水水质指标CODcrBOD5SSNH3-NTNTP设计进水水质W500W250W300W40W55W4设计出水水质（一级A）5010105150.5设计水质指标一览表工程实际进出水水质复核根据污水厂所提供的2017年1月2017年12月实际进、出水水质统计资料， 由数据分析可得，发现一二期出水水质COD大部分达到一级A标，NH3-N和SS 稳定达标，而TN、TP出水水质达到一级A排放标准比较困难。主要原因是由于 来水大部分为工业废水，可生化性较差，TN较常规生活污水进水水质要高很多， TP出水较差原因在于前端生物处理段将大部分资
2、源用来脱氮，而后端化学除磷 不理想，所以TP也出现不达标情况。二、改造工艺方案选择原则污水处理工艺是污水处理厂的关键，处理工艺的选择是否得当，直接关系到 处理厂出水水质、运转是否稳定、运转成本的高低和管理的难易程度。因此，必 须结合实际情况慎重地选择适当的工艺。在本项目污水处理厂工艺方案确定中， 主要遵循以下原则：（1）可靠性原则：优先采用技术成熟可靠、处理效果稳定、耐冲击能力强 的处理工艺，保证出水水质稳定达到预定的排放标准。（2）先进性原则：积极、慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新 工艺。（3）针对性原则：应根据本项目进水水质特点、出水水质要求、本项目的 实际出水水质、厂区用地、建
3、设形式、运行管理习惯等实际情况，有针对性的选 择满足本项目要求和特点的处理工艺。（4）适用性原则：运行调节灵活，对水质有很好的适应能力，可根据不同 的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置 和处理构筑物的处理能力；所选符合当地的实际情况，并充分与现状工程结合，便于污水处理厂的运行管理。（5）经济性原则：基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能 多的效益。工艺设计中应尽量挖掘现有处理单元的潜力。本次工艺改造，着重针对TN、TP出水达标来开展，TN不达标从前端生物处 理段进一步强化，并在后端强化TN去除，TP主要采用化学法去除。三、生物反应池改造方案论证（1）
4、生物反应池改造原则1）根据污水厂工艺特点和运行条件，充分挖掘生物反应池的处理潜力。2）生物反应池的改造应满足污水处理的要求，力求投资经济合理，运行稳 定可靠。3）生物反应池改造设备应选择成套化、考虑适用性、安全性，高效节能， 体现国内领先水平。4）工艺必须成熟、稳定、可靠、先进，并且在国内有一定数量的成功应用 案例（2）生物反应池改造工艺在本次改造工程中，针对TN处理能力的提高应首先考虑对现状生物处理段 的改造入手，但由于前次提标及二次改造已经考虑采用了诸如提标混合液回流 比，改变生物池主要功能为A/O等办法，TN出水还是不达标，故本次改造可以 考虑通过提高生物浓度实现TN达标的作用。根据计算
5、结果，本工程要求提标到一级A标准，在不增加池容的条件下， 生物反应池MLSS浓度需要提高到800010000mg/l，方可促进TN去除。生物反应池内投加填料分为固定填料和悬浮填料两种。投机悬浮填料称为流 动床 活性污泥生物膜（MBBR）复合工艺，投加固定填料的称为固定床活性污泥 生物膜工艺。其中投加固定床填料需对生物反应池土建池体进行较大的改动，因 此可考虑采用流动床活性污泥生物膜（MBBR ）复合工艺。1）MBBR工艺介绍活性污泥-生物膜复合工艺运用生物膜法的基本原理，是活性污泥工艺与生 物膜工艺的结合，充分利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固 定式生物膜法的缺点。技术关键在于
6、研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易 于随水自由运动的生物填料。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长 的特点。填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气 充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和 填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分 地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与 氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分 流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。流动床生 物膜反应器工艺由此而得名。其原理示意图如下图所示。因此，
7、流动床生物膜工 艺突破了传统生物膜法（固定床生物膜工 艺的堵塞和配水不均，以及生物流化 床工艺的流化局限）的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了 较好的基础。好氧反应器厌（缺）氧反应器流动床生物膜工艺原理示意图2）MBBRX艺的主要优点容积负荷高，紧凑省地：容积负荷取决于生物填料的有效比表面积。不 同填料的比表面积相差很大。填料比表面积可以从500平方米/立方米到1200 平方米/立方米填料体积的范围内变化，以适应不同的预处理要求和应用情况。耐冲击性强，性能稳定，运行可靠：冲击负荷以及温度变化对流动床工艺 的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化，或污水毒性增加 时
8、，物膜对此的耐受力很强。搅拌和曝气系统操作方便，维护简单：曝气系统采用穿孔曝气管系统，不 堵塞。搅拌器采用具有香蕉型搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料。整个 搅拌和曝气系统很容易维护管理。生物池无堵塞，生物池容积得到充分利用，没有死角：由于填料和水流在 生物池的整个容积内都能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，因此， 池容得到完全利用。灵活方便：工艺的灵活性体现在两方面。一方面，可以采用各种池型（深 浅方圆都可），而不影响工艺的处理效果。另一方面，可以很灵活地选择不同的 填料填充率，达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原 有活性污泥法处理厂的改造和升级，流动床生物
9、膜工艺可以很方便地与原有的工 艺有机结合起来，形成活性污泥-生物膜集成工艺或流动床-活性污泥组合工艺。使用寿命长：优质耐用的生物填料，曝气系统和出水装置可以保证整个系 统长期使用而不需要更换，折旧率低。3）MBBRX艺的主要内容流动床生物膜工艺的基本物理要素包括:生物填料、曝气系统或搅拌器系统、 出水装置、池体。生物填料：针对不同性质的污水及出水排放标准，对应有一系列不同的生物 填料，比表面积界于以适用各种处理要求。当预处理要求较低，或污水中含有大 量纤维物质时，采用比表面积较小的尺寸较大的生物填料，比如在市政污水处理 中不采用初沉池。当已有较好的预处理，或用于硝化时，采用比表面积大的生物 填
10、料。生物填料由塑料制成。填料的比重界于0.940.97之间。曝气系统：由于生物填料在生物池中的不规则运动，不断地阻挡和破碎上升 的气泡，曝气系统只需采用开有中小孔径的多孔管系，这样，不存在微孔曝气中 常有的堵塞问题和较高的维护要求。曝气系统要求达到布气均匀，供气量由设计 而定，并可控制。搅拌器系统：厌氧反应池中采用香蕉型叶片的潜水搅拌器。在均匀而慢速搅 拌下，生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混合的目的。搅拌器的安装 位置和角度可以调节，达到理想的流态。生物填料不会在搅拌过程中受到损坏。出水装置：出水装置要求达到把生物填料保持在生物池中，其孔径大小由生 物填料的外形尺寸而定。出水装置的形
11、状有多孔平板式或缠绕焊接管式（垂直或 水平方向）。出水面积取决于不同孔径的单位出流负荷。出水装置没有可动部件， 不易磨损。池体：池体的形状规则与否，深浅以及三个尺度方向的比例基本不影响生物 处理的效果，可以根据具体情况灵活选择。搅拌器系统的布置也需根据池型进行 优化调整。池体的材料不限。在需要的时候，池体可以加盖并留有观察窗口。（3）MBBR工艺关键技术使生物填料在运行过程中良好流化，是MBBR工艺实施过程中确保处理效果 的核心技术内容。受生物反应池内水流推动作用，若无有效控制措施，易造成填 料流失、堆积等问题，严重影响MBBR工艺的运行效果。目前，在成功运行的MBBR工艺中，通常采用“筛网分
12、隔+气提回流”或“筛 网分隔+底部曝气”等方式实现生物填料的良好流化，其具体技术原理如下。筛网分隔+气提回流：该方式利用筛网将填料投加区与其他反应区隔离，保 证滤料在投加区内维持稳定的填充率，避免滤料流失；在填料投加区末端设置气 提回流装置，将滤料输送至填料区起端，实现滤料的良好流化、避免堆积。筛网分隔+底部曝气：该方式同样利用筛网将填料投加区与其他反应区隔离， 区别于“筛网分隔+气提回流”，该方式通常采用更多的筛网，将整个填料投加 区分隔成几个小区。通过底部穿孔管曝气和拦截筛网、推流器（可选）的共同作 用来实现填料的良好流化，其中底部曝气的开孔方向、间距、气量等参数的控 制尤为重要。该方式实
13、现填料流化的原理如下。填料在水中运动，受到以下几种力的作用： 1填料挂膜后自身的重力；2、水的浮力；3、水流向前的推进力；4、底部曝气 产生的向上力，良好的填料挂膜后应该与水比重一致，以此前两种力对于填料的 流化能够起到基本的作用。同时，通过池体的改造控制水流在合理的流速范围内， 控制底部曝气产生的力来减弱水流向前的推进力，使填料在拦截筛网处的速度减 慢，与水流的流速速度分离。水流通过拦截筛网流入下一池体，填料截留在反应 区内，填料在反应区内实现“打圈圈”的状态。填料外圈设计为锯齿状，与拦截 筛网配合形成排队自清洗状态，保持拦截筛网的清洁。四、深度处理方案论证本工程提标改造工程为确保改造实施过
14、程中不停水或少停水，尽量不对现有 建构筑物进行大规模的拆改，通过深度处理工艺，重点解决TN、TP等几项指标 去除的要求，目前，常见的深度处理路线主要有以下几种-二级处理一一过滤一一消毒-二级处理一一混凝一一沉淀（澄清、气浮）一一过滤一一消毒-二级处理一一微絮凝一一过滤一一消毒-二级处理一一混凝沉淀出水一一消毒必要时还可采用活性碳吸附、膜过滤、臭氧氧化等工艺单元。直接过滤、微絮凝过滤和絮凝后澄清（沉淀）过滤均能适用于污水深度处理， 直接过滤工艺简单，过滤周期长，运行费用低，适用于夏季生物处理出水水质较 好时的深度处理，但总体去除效率不如微絮凝过滤及混凝沉淀过滤工艺，尤其是 冬季出水不能稳定达标。
15、絮凝澄清（沉淀）过滤由于增加了沉淀池或澄清池，可 以去除生物处理出水大部分污染物，特别是对于需辅以化学除磷的工艺，可减轻 滤池的负担，延长过滤周期，即使冬天进水水质稍差时，滤池也能够正常运行。就本工程而言，一期工程深度处理已经考虑有混凝沉淀+过滤工艺，所以不 需要增加，二期深度处理考虑了只考虑了过滤工艺，没有混凝沉淀工艺，因此 需要补充。由于实测TN水质都不达标，所以可以需要在后端增加具备去除TN 能力的过滤工艺。4.1混凝+沉淀工艺在深度处理中，比较常用的工艺为混凝+沉淀工艺，工艺原理为：向经二级 处理后的尾水中投加混凝剂和助凝剂，以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，在一定 水力条件下，通过胶体间以及和其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从 水中分离的絮状物质。传统工艺常规处理效率见下表。污水深度处理基本工艺处理效率表项目进水水质（mg/l）处理效率（）出水水质（mg/l）混凝、沉淀过滤合计浊度50 6030 5070 803 5NTUSS2040 6040 6070 8046BOD52030 5025 5060 70685CODcr6025 3515 2535 4533 39TN20551015
