城市污水再生全流程优化理念与系统设计_王俊安

工艺与设备城市污水再生全流程优化理念与系统设计王俊安,李冬,张杰(北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124)摘要:提出了城市污水再生全流程优化的新理念,阐述了生物法除磷脱氮机理和典型的工艺技术,并基于生物除磷脱氮的新工艺新技术,组成了若干高效低耗的污水再生全流程系统。关键词:城市污水;再生;除磷脱氮;全流程优化中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0253-4320(2009)03-0060-04OptimizationtheoryandsystemdesignofintegratedreclamationflowformunicipalsewageWANGJun-an,LIDong,ZHANGJie(KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Anewoptimizationtheoryofintegratedreclamationflowformunicipalsewageisputforward.Inaddition,themechanismandrepresentativetechnicsofbiologicaldephosphorizationandnitrogenremovalareexpatiated.Basedonthenewtechnicsofbiologicaldephosphorizationandnitrogenremoval,somesystemsofwastewaterintegratedreclamationflowareformedaccordingtotheoptimizationtheory.Keywords:municipalsewage;reclamation;dephosphorizationandnitrogenremoval;integratedflowoptimization收稿日期:2008-11-27基金项目:国家自然科学基金资助项目(50878003);城市水资源与水环境国家重点实验室开放课题(08UWQA08);河南省重大公益性科研项目;北京市教育委员会科技发展计划重点项目,北京市自然基金重点项目(KZ200610005001)作者简介:王俊安(1981-),男,博士生,wangjunan@emails.bjut.edu.cn;张杰(1938-),男,博士,教授,中国工程院院士,主要从事水环境恢复理论与工程技术方面的研究。城市污水是国际公认的宝贵的城市“第二水源”,再生水循环利用是应对水危机的必然选择[1]。随着污水处理厂排放标准的提高,绝大多数污水处理厂都需要升级改造。在改造并升级原二级污水处理或新建污水再生水厂时,传统的做法是先进行污水二级处理,再进行深度净化,分别考虑其处理工艺与流程,然后组合起来,使再生水水质达到一级A标准。这就导致了现有的城市污水再生处理存在工艺流程长、单元搭配不合理、投资和运行费用高等问题,致使再生水的成本价格偏高,使再生水与自来水相比失去了经济优势[2]。基于此,笔者从污水再生全流程[3]优化的理念出发,以城市污水为处理对象,以再生水生产为目的,在现有工艺技术和实践经验的基础上,优化组合单元技术,合理分配磷、氮、有机物、悬浮物等污染物负荷,通过设计高效低耗的污水再生全流程系统,来实现经济高效生产再生水的目标。对于污水再生全流程优化的研究,可以缩短再生水处理工艺的流程,为全国污水处理厂的节能降耗及运营优化提供技术支撑,在节省基建投资、运行费用和提高再生水厂效益的同时,减少城市污水的排放量,减轻污水排放对水体的污染,并减少城市自然水的取水量,缓解城市用水供需之间的矛盾。1城市污水再生全流程优化理念1.1城市污水再生处理现状统观全国各地污水再生水厂,主要包括下面3种形式的污水再生流程。(1)普通活性污泥法-混凝沉淀过滤污水再生流程混凝-沉淀-过滤净化流程主要是去除水中在二沉池里没有来得及沉淀下来的活性污泥碎片,使得二级处理水得到深度净化,可大幅度降低水中的悬浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)和化学需氧量(COD)以及微生物数量。同时通过混凝沉淀可以大幅度除磷,即化学除磷;在滤池中,如果采用好气滤池,可取得NH+4-N进一步硝化的效果,而总氮却得·60·Mar.2009现代化工第29卷第3期ModernChemicalIndustry2009年3月DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2009.03.013不到进一步去除。(2)厌氧-缺氧-