無論是國家生態(tài)環(huán)境部在2020年12月發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范城鎮(zhèn)(園區(qū))污水處理環(huán)境管理的通知》、2021年1月發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》,還是“十四五”規(guī)劃中明確堅持推動的綠色發(fā)展,都充分說明我國對環(huán)境問題的重視程度日益增加。
其中,污水處理是環(huán)保行業(yè)重點發(fā)展的方向,而作為污水排放各類監(jiān)管指標(biāo)中極為重要的一項,越來越多的行業(yè)污水對總氮排放標(biāo)準(zhǔn)有所要求,且標(biāo)準(zhǔn)也逐漸提高。
眾所周知,由于相比物化方法,生物處理更具性價比,目前國內(nèi)最常用的脫氮工藝依然是建立在微生物水處理技術(shù)基礎(chǔ)上,比如AAO、SBR、CASS、生物濾池等等。然而盡管如此,處理成本還是可以通過一系列技術(shù)手段繼續(xù)降低。
降本優(yōu)化方法
常見的降本手段主要體現(xiàn)在工藝及設(shè)備優(yōu)化、污泥處理、藥劑管理等方面:
· 1.工藝及設(shè)備優(yōu)化 ·
工藝方面,主要是根據(jù)上游行業(yè)、地域地形、經(jīng)濟(jì)水平、人口分布、氣候條件和區(qū)域環(huán)境容量等因素選擇合適的處理工藝,或通過更改工藝參數(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化;設(shè)備方面,選擇能夠節(jié)約成本的設(shè)備,比如利用磁懸浮風(fēng)機(jī)節(jié)省電耗、使用自動加藥裝置有效控制藥劑(碳源)投加量等;由于工藝及設(shè)備優(yōu)化一次性投入費用高,受場地面積、已建設(shè)施等條件制約,對已運(yùn)行的水廠來講改造難度較大,實際在此方面的降本優(yōu)化多基于參數(shù)調(diào)整。
· 2.污泥處理 ·
污泥處理是電能消耗的一個主要階段,約占水廠總電耗的50%,同時污泥處置費用也較高(以焚燒為主,如制磚廠處理污泥的費用約280元/t),一般通過提高脫水機(jī)工作效率、更換減少污泥增長的藥劑等方式進(jìn)行這方面的降本工作。
· 3.藥劑管理 ·
使用性價比更高的藥劑(碳源)、投加合適的硝化/反硝化菌種等方式,減少藥劑投加、人工及設(shè)備運(yùn)行(維修)費用。
脫氮優(yōu)化降本實例:
項目概況
水廠目標(biāo):降低碳源成本10%。
廣東某水質(zhì)凈化廠設(shè)計處理水量為24wt/d,實際處理水量約為20wt/d;現(xiàn)場主體工藝采用“改良式A2O+反硝化濾池+磁混凝沉淀”工藝;進(jìn)水總氮35-40mg/L,進(jìn)水氨氮20-30m/L,進(jìn)水COD300-400mg/L;出水總氮4-9mg/L,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(10mg/L);碳源(乙酸鈉)投加量35t/d。
問題分析
水廠主要是通過在反硝化濾池投加乙酸鈉進(jìn)行反硝化脫氮,這種方式存在兩個問題:
1.由于乙酸鈉的COD當(dāng)量較低,僅為18-20wmg/L,這導(dǎo)致現(xiàn)場碳源投加量巨大(35t/d),因此導(dǎo)致人力、電耗、碳源投加、儲存、運(yùn)輸?shù)染C合成本高。
2.由于反硝化脫氮過程集中設(shè)置在反硝化濾池,出水總氮極易受到進(jìn)水水質(zhì)、水量等影響從而出現(xiàn)較大波動,出水總氮達(dá)標(biāo)不能得到保障。
降本方案
通過進(jìn)行小試驗證及技術(shù)交流,庫巴魯總氮團(tuán)隊提出在改良式A2O生化段投加庫巴魯復(fù)合碳源的技術(shù)方案,以此通過充分利用前端A2O生化段脫除總氮,將后端反硝化濾池作為應(yīng)急備用脫氮階段,來優(yōu)化水廠生物脫氮過程,進(jìn)而降低水廠脫除總氮的處理成本。
根據(jù)現(xiàn)場工藝情況,復(fù)合碳源加藥點設(shè)置在缺氧池段內(nèi)回流前端位置,整個中試過程技術(shù)團(tuán)隊主要根據(jù)現(xiàn)場在線監(jiān)測反硝化濾池進(jìn)水硝態(tài)氮的實時更新數(shù)據(jù),以及利用芬克快檢儀定時定點檢測所得數(shù)據(jù),綜合分析并調(diào)整碳源加藥量;同時對水廠運(yùn)營人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)指導(dǎo)。
優(yōu)化效果
1.中試前,濾池進(jìn)水硝態(tài)氮基本在10-12mg/L范圍波動,投加庫巴魯復(fù)合碳源后,濾池進(jìn)水硝態(tài)氮可以穩(wěn)定在8mg/L以下。
2.庫巴魯復(fù)合碳源最佳投加量為14-15噸;乙酸鈉投加量控制在5t/d以下,以維持濾池活性及提供應(yīng)急情況的保障,且由于出水總氮基本低于7mg/L,故乙酸鈉用量仍可進(jìn)一步削減。
庫巴魯總氮原位達(dá)標(biāo)技術(shù)利用對于缺氧段反硝化脫氮效果良好的復(fù)合碳源,成功使水廠前端生化工藝被充分利用,使后端反硝化濾池成為應(yīng)急備用的階段,大幅度減少了乙酸鈉的加藥量。不僅降低了碳源綜合成本14%以上,更使得出水總氮維持在更加安全的范圍,進(jìn)一步提升了系統(tǒng)對進(jìn)水水質(zhì)、水量等波動的抗沖擊能力。
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