生物滤池用于污水处理厂提标改造工程的调试及运行

2016年第9期科技创新科技创新与应用生物滤池用于污水处理厂提标改造工程的调试及运行刘芝芳金希玉康媞（贵州省楚天环境工程技术研究中心有限公司，贵州贵阳550081）前言某县污水处理厂设计处理规模为5000m3/d，污水处理厂于2010年通过环保“三同时”验收，主体工艺为一体化氧化沟，目前污水处理厂为满负荷运行，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。该污水处理厂目前为满负荷运行，出水水质除COD外，氨氮、总氮、总磷几项指标均不能稳定达到一级A标。某县污水处理厂尾水最终排入邛水河，邛水河属沅水水系，至锦屏县城汇入贵州省清水江，清水江为贵州省重点流域，根据国家政策，排入重点流域的污水应执行一级A标准。因此，无论是从政策要求，还是从改善水环境质量角度，某县污水处理厂的提标改造工作都势在必行。1污水处理厂运行现状1.1一体化氧化沟污水处理厂工艺流程图1污水处理厂工艺流程图1.2实际运行参数情况某县污水处理厂进水COD小于150mg/L、氨氮为20-30mg/L、总氮为30-40mg/L、总磷为2-4mg/L，实际运行参数情况如表1所示。1.3存在问题及原因分析（1）污水处理厂实际进水水质与设计进水水质相差较大，进水COD浓度偏低，氨氮浓度偏高，C/N偏小，原设计的供氧量及硝化时间不足，导致氨氮不能稳定达到一级A标。（2）由于进水COD偏低，污水进入反硝化阶段时，已没有足够碳源支持微生物的反硝化反应，导致出水总氮偏高。（3）现有工艺除磷效果差，有研究表明，硝态氮浓度高时，会影响生物除磷效果，当NO3-达到2mg/L以上就影响磷的释放[2]。2提标改造方案及调试运行2.1提标改造方案某县污水处理厂预留用地少，经过方案比选，考虑采用占地面积小的曝气生物滤池来达到脱氮、同时去除悬浮物的目的。由于生物法除磷波动性大、效果不稳定[1]，很难单纯通过现有工艺使总磷达到一级A标要求，因此考虑后端增设化学强化除磷环节。最终确定改造方案为：将某县污水处理厂出水引出部分，进入“两级曝气生物滤池+PAC化学除磷”装置中进行中试。改造后工艺流程如图2所示。污水厂出水通过提升泵输送至一级生物滤池，利用鼓风机曝气，污水经一级生物滤池进入二级生物滤池，通过控制风量来控制二级生物滤池溶解氧浓度，提供好氧—缺氧的环境进行硝化—反硝化反应，进而去除总氮，同时向一级生物滤池中投加一定量的PAC去除水中的磷酸盐，使最终出水水质达到一级A标再排放。2.2工程设计参数2.2.1设计规模为保证处理效果，降低示范工程前期投资，将设计规模定为300m3/d。2.2.2设计进出水指标该示范工程的技术路线是在现有污水处理厂工艺后接生物滤池，对总氮和总磷进一步处理。故进水水质以某县污水处理厂出水水质作为参考确定，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标。2.2.3生物滤池设计参数在现有污水处理厂一体化氧化沟出水端设计2座生物滤池，为串联形式，前一级为碳化/硝化滤池，后一级为反硝化滤池，滤池设计直径为2.0m，总高5.0m，内部填料为火山岩生物滤料，填料层高度为2.5m。2.3调试运行情况2.3.1启动调试阶段（1）启动装置进水，闷曝。用泵将污水处理厂格栅池的水泵入两组串联生物滤池，每两天进一次水，每次进水1.5h，同时启动鼓风机闷曝，该阶段持续1周。（2）闷曝一周后，改为每天进一次水，每次进水1.5h，连续曝气，该阶段持续10天。期间对两组生物滤池出水每天分别采样一次进行监测，监测COD指标。（3）待出水稳定后，进一步提高进水负荷。每天进两次水，对进出水水质监测，监测指标为CODCr、氨氮、总磷。监测结果显示，CODCr去除较明显，说明已经挂膜成功。2.3.2连续运行调试阶段从连续进水阶段的进出水指标看，运行几天后，氨氮有较大的去除，从进水的25-35mg/L，到出水的0.5mg/L以下，连续3天氨氮的去除率平均为98%。但总氮的去除率较低，几乎没有去除，原因是该阶段绝大部分氨氮转化为硝态氮，而未进入反硝化阶段。从监测数据看，在进水长期CODcr较低的情况下，生物滤池中硝化菌已生长成熟。可以进入下一步运行阶段，即将一体化氧化沟出水接入生物滤池运行。3运行效果3.1连续进水运行效果（1）生物滤池进水CODCr、氨氮偏低，出水CODCr和氨氮可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标。（2）运行中未外加除磷药剂，总磷指标还未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标。（3）经过两级生物滤池处理后出水总氮在14.0~25.0mg/L，总氮去除效率较低，出水总氮未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标排放标准。分析其主要原因是进水CODCr较低，存在反硝化滤池中碳源不足的问题。反硝化过程是通过反硝化细