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國內首例厭氧、缺氧MBBR用于大規模城鎮污水廠改造，效果搶先看！

發布時間：2016-01-29 14:19:23 人氣：0

項目概況

西安市第四污水處理廠總占地面積為37.44hm2，服務面積約89km2。一期工程建設規模為25×104m3/d，二期工程建設規模為12.5×104m3/d，現有總處理規模37.5×104m3/d。原出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準，其中一期工程2008年10月建成投入運行，2012年11月開始升級改造，2013年8月出水水質穩定達到一級A標準。

2 工程概況及改造路線

改造前一期工程工藝流程見圖1。

圖1 升級改造工程工藝流程

原工程存在的問題：（1）原細格柵間隙較大，生化池浮渣較多；（2）水廠出水SS較高；（3）厭氧、缺氧段HRT嚴重不足；（4）一期工程接受一期和二期工程全部的生產廢水，因此出水TP和NO3-N較高。在確保出水總氮達到一級B標準的前提下，生物除磷出水TP在2mg/L以上，只能靠化學除磷來彌補。

本次升級改造的技術路線：

（1）升級改造工程盡可能發揮現有構筑物的處理能力，減少土建施工工程量，縮短工期，降低對水廠正常生產運行的影響。

（2）脫氮：a.缺氧段引進MBBR技術；b.通過延長缺氧HRT，進一步強化反硝化；c.強化二沉池反硝化作用。

（3）除磷：a.厭氧段引入MBBR技術；b.減少系統碳源流失；c.合理分配和深度挖掘可利用碳源；d.創造PAOs（聚磷菌）厭氧釋磷環境。

3 工程改造內容

3.1 新增預處理和深度處理措施

（1）在初沉池后增加4臺3.5mm孔徑的回轉式網板超細格柵；

（2）深度處理增加5組濾布濾池，單個設備日處理量50000m3。

3.2 初沉池改造挖掘利用碳源

對初沉池排泥系統進行改造，使初沉池運行個數從設計的每組6個減少為每組3個，定期分時排泥，在保證泥砂等大顆粒沉淀的前提下盡可能減少碳源在初沉池的流失。同時建造初沉池底泥利用設施，為厭氧段釋磷提供了更多的碳源。

3.3 厭氧、缺氧區改造及引入MBBR技術

圖2 一期生化池改造

（1）對來水的碳源進行合理的分配利用

在厭氧環境中，PAOs只能利用污水中易降解物質，或經過水解發酵后產生的VFA。釋磷速率與進水中易降解碳源，尤其是VFA的數量密切相關。反硝化菌對碳源的攝取種類比較廣譜，對VFA的爭奪能力大大強于PAOs。倒置A2/O工藝造成來水中VFA在缺氧段被反硝化菌大量消耗。將污水廠運行模式從倒置A2/O改為正置A2/O，來水全部進入厭氧段，使水中的碳源優先用于厭氧段PAOs釋磷反應。

從好氧段劃分出1.6hHRT的區域將缺氧段HRT從原來的2h延長為3.6h；好氧HRT從8h減少為6.4h。延長了缺氧HRT，充分利用系統內碳源強化反硝化效果。系統新增缺氧雙曲攪拌器20臺，φ2500，N=5.5kW。

（2）投加填料強化脫氮除磷

本工程為國內首例MBBR(Moving BedBio-film Reactor)工藝在城鎮污水處理廠生物池厭氧、缺氧段大規模應用的工程實例。在國外的污水處理行業雖有多年的應用經驗，但國外普遍規模較小，無同等規模和池型的污水處理案例可供參考。厭氧、缺氧MBBR技術未大規模推廣的主要難點是實現填料的流化狀態困難，通過水力模型模擬計算，不同密度填料的組合、攪拌機功率位置的選擇、分層能量流場控制等措施解決了多項難題，實現了池內良好的流化狀態。在厭氧、缺氧段都利用現有池型，采用無終點循環模式，無需復雜的填料回流設施。

3.4 強化二沉池反硝化作用

通過實際運行數據比較表明，終沉池泥位較高的情況下，底部泥層反硝化反應明顯。本工程生化池出水NO3-N濃度基本在13mg/L以下，此時利用二沉池僅僅底部泥層產生的反硝化氣量較少，只會有零星氣泡產生，污泥上浮量也在可接受范圍之內，且后續有濾布濾池單元進行深度處理，因此無總出水SS超標的風險。一期二沉池深4.5m，當泥位接近1.5m的情況下外回流中的NO3-N濃度可比出水降低了5~10mg/L。這大大降低了外回流污泥中硝酸鹽對厭氧段釋磷的影響，因此維持二沉池泥位在1.5m左右有利于系統生物除磷（終沉池泥位不宜太高，容易發生跑泥現象）。此外好氧池末端DO需控制在1.5mg/L左右（改造前控制在2~4mg/L），DO太低會導致出水NH3-N超標，DO濃度太高影響終沉池反硝化效果，導致外回流NO3-N濃度升高。同時出水DO的控制大大降低了系統的曝氣量，起到了節能降耗的作用。