高出水标准地下式再生水厂运行问题

高出水标准地下式再生水厂运行问题高出水标准地下式再生水厂运行问题1项目概况北京市门头沟区第二再生水厂建设规模为8万m³/d，红线占地面积5.79hm²，污水收集范围为门头沟新城。该工程建设为地下式，污水处理构筑物及设备间置于地下负1层、负2层，工程出水一部分为河道和景观公园提供生态活水，一部分通过泵站加压作为市政绿化及道路浇洒水回用。本项目于2018年1月建成并开始调试，6月稳定运行。1.1工艺流程本工程污水处理工艺为进水→抓爪格栅、粗格栅、进水泵井→细格栅、曝气沉砂池及膜格栅→AAO—AO—MBR→臭氧催化氧化→次氯酸钠消毒→出水，其中臭氧催化氧化工艺根据实际出水水质并未投入运行。污泥采用离心浓缩脱水机处理至含水率低于80%后外运处置。1.2进出水水质设计及运行进出水水质见表1，其中运行水质监测数据选取了2018年3月~2019年3月(以下简称全年)数据进行分析(见图1)。设计出水水质执行北京市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB11/890—2012)表1中的A标准。从实际运行进出水来看，系统对COD、NH3-N、TN、TP等关键性指标皆有较好的处理效果，基本都可达到设计标准，尤其是COD、NH3-N、TN。另外冬季NH3-N、TN去除效果能够维持与MBR高污泥浓度、硝化菌富集以及设计中两级缺氧多点投加碳源是分不开的。运行中0.2mg/L如此低标准的TP对系统的运行调控带来很大的难度，运行中很难做到生物除磷与化学除磷的兼顾，投加过量药剂往往也无法达到预期效果。地下式污水处理厂相比地上式污水处理厂运行可视化效果差，运行中经常会出现调控不及时部分指标超标的情况。总的来看，MBR工艺可作为高标准出水要求地下式污水处理厂的选择。1.3运行关键参数从运行初期至今，进水量逐渐升至4万m³/d，全年日平均处理水量及预处理、生化池、MBR池、污泥、加药、用电等运行情况见表2。当前生化段未采用多点进水，膜系统为单系列运行，膜清洗周期为每周1次在线小洗，每月1次在线大洗，半年1次离线清洗。2运行难点2.1预处理的运行问题2.1.1储渣间的设计预处理前端采用抓爪格栅(40mm)，粗格栅采用回转格栅(10mm)并配套螺旋输送机，在运行中发现出渣含水率过高，不便于后续处理且卫生条件较差。改造后增加了压榨段，出渣含水率大大降低。同时实际运行时栅渣不能做到日产日清，加之垃圾分类及环保趋严无法与污泥一同处置，故后期在格栅间旁新建了储渣间并设计了除臭、排水。因此在地下式再生水厂的设计中建议增设栅渣储存间，可按照7d储存量考虑或与处置部门协商确定，并做到栅渣与沉砂分别存放。2.1.2应急水池水质差地下式再生水厂在建设中多在箱体内建设应急水池，大量的出渣水、清洗液、砂水分离液、污泥脱水混合液等皆会汇流进入该池并最终返回格栅工艺段。由于该类水中悬浮物、砂粒及生物絮体量极高，启泵后经常造成膜格栅过水量下降，栅渣压榨机的处理能力受限，运行极为困难。建议应急水池出水在进格栅前应进行简单的初沉处理，否则易造成预处理工艺运行压力过大，不利于工艺整体的稳定运行。2.1.3栅渣外运困难在运行中同样遇到箱体内栅渣外运困难的问题，全地下箱体内大多数进出道路坡度较大，加之污泥车长期运输遗撒造成栅渣小车上下困难。因此建议在地下箱体设计电动货梯，以便于小件货物的进出，减轻工人的工作强度。2.2生化系统的运行问题2.2.1水量分配不均地下箱体不同于地上空间的设计，两系列之间由于设有管廊层进而导致割裂，很难有机地进行统一，如水量的分配问题。本项目运行中由于来水分配不均造成生化池两侧的液位不同，在后期管廊间又增设了连通管，以保证系统的正常运行。因此地下式再生水厂在设计时生化池之间要做到有机协调，为运行调控留有手段和措施。2.2.2地埋构筑物直观视觉差地下箱体生化池由于结构和除臭通风的原因大多采用密封形式，造成人眼无法直观观察，后期运行只能依赖在线过程仪表、人工监测及经验加以判断，调控判断不及时。建议在此方面进行优化设计，部分工段开设观察孔增加可视化措施或进一步提高再生水厂自动化程度等措施以便于运行调控。2.3出水低磷指标与膜污染的平衡问题2.3.1化学除磷易加剧膜污染MBR由于污泥停留时间(SRT)较长，生物除磷效果较差，但膜丝对SS的高效截留使得出水SS几乎无法检出，进而可以避免SS携带的有机磷流失。同时化学加药除磷可以保证出水的达标，但此种方式的达标往往是有代价的，易造成生化污泥铁盐的增高进而加剧膜污染。2.3.2膜污染成分分析及验证本工程在2018年9月中旬膜污染严重，直接造成了膜通量和产水量下降。对膜丝进行了污染成分分析，以验证和分析铁盐药剂对膜丝的污染。表3为污染膜酸解(10mLHNO3酸解100cm膜丝)后ICP测试数据，可见无机污染中主要以铁污染为主，其次为钙铝镁污染