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污水處理十四五規(guī)劃及水處理技術

中國十四五規(guī)劃意見稿提出,治理城鄉(xiāng)生活環(huán)境,推進城鎮(zhèn)污水管網全覆蓋,基本消除城市黑臭水體。因地制宜推進農村改廁、生活垃圾處理和污水治理,實施河湖水系綜合整治,改善農村人居環(huán)境。目前,各地十四五積極響應,規(guī)劃意見稿均提及污水治理,并呈現三大亮點:

1、推動城鎮(zhèn)污水管網治理

2、推進農村生活污水治理

3、加大污水資源化利用力度

當前的幾種應用污水處理工藝

1、CAST 工藝

CAST 工藝在主反應區(qū)(SBR 池)的前面設置了生物選擇區(qū)和接觸區(qū)。首先將預處理污水和回流活性污泥流入生物選擇區(qū)并進行混合;生物選擇區(qū)可在厭氧或缺氧條件下運行。在隨后的接觸區(qū)形成了明顯的基質濃度梯度,活性污泥能快速吸附和水解水中的有機物,同時回流污泥中的硝酸鹽氮經反硝化后去除,而聚磷得到釋放,從而能較好地除磷脫氮。CAST 反應池的末端安裝了可升降的自動撇水裝置———潷水器,整個工藝的曝氣、沉淀、排水三個過程都在同一池子內周期循環(huán)運行,各池體交錯運行,可以間斷進水、排水,而總的生產線則保持連續(xù)進水、出水。

2、UNITANK 工藝

UNITANK 工藝結合了連續(xù)進水 A/O 工藝的優(yōu)點和間歇式活性污泥法(SBR)的先進技術的特點,其生物反應池是 1 個被隔成 3 個矩形反應池。它采用周期運行。

一般按設定矩陣模式運行,每個單元池的泥水交替反應,形成缺氧、厭氧、好氧或沉淀反應。不設回流泵,系統中的污泥全部參與反應,各池之間采用渠道配水,并在恒水位下交替進行,減少了管道連接,不設獨立的二沉池。硝化、反硝化、釋磷、吸磷、有機物降解等反應速率快,有效地降解污水中的污染物。

3、氧化溝工藝

氧化溝均有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)。池體為連續(xù)環(huán)型反應池,池中設有曝氣推進設備,不需內回流泵,由于曝氣區(qū)分點交替布置,很容易在池中形成好氧區(qū)及缺氧區(qū)交替出現的狀態(tài),在氧化溝內同時產生硝化和反硝化作用,因而其除具有降解COD、BOD5的功能外,脫氮功能非常出色。由于是單點進水設計,不利于后續(xù)反應中的碳源調節(jié)。

4、A2/O 工藝

該工藝設計具有相對獨立的厭氧、缺氧、曝氣區(qū)。進水可以多點調節(jié),回流污泥至缺氧段。預缺氧、厭氧、缺氧均可進水,有利于碳源分配,同時可以降低回流污泥中硝酸鹽氮,有利于脫氮和除磷。

從以上 4 種工藝的實際運行情況看,A2/O、氧化溝均屬于推流式工藝,其生化池和二次沉池均分開,每個反應區(qū)都是獨立的,占地面積大。設計的生化和沉淀停留時間均比UNITANK、CAST 工藝長,生化池的污泥濃度、出水末端的 DO 控制是一個穩(wěn)定的狀態(tài);進出水閥、氣閥均為常開狀態(tài);回流污泥可調控制,有利于反消化和厭氧釋磷的調整;工藝流程控制簡單、出水穩(wěn)定。但從進水點的可調性方面分析,則 A2/O 工藝比氧化溝工藝的后續(xù)碳源調節(jié)更為靈活。UNITANK 工 藝、CAST 工藝均為周期性控制,其生化池和二沉池均為同一池體。占地面積小。好氧、沉淀時間均可調節(jié),污泥濃度、出水水質、水量也是周期變化。系統中的大部污泥直接參與生化反應,反應速率高。UNITANK 工藝不設回流泵。但是由于一池多用功能且進水周期變化,出現部分進水沒有經充分的反應就靜沉排出,故需及時調整工藝矩陣,以保障出水水質。CAST 工藝有一個獨立的厭氧區(qū),有回流泵,且厭氧時間長,釋磷、吸磷效果較 UNITANK 工藝好。CAST工藝比 UNITANK 工藝自控閥門少而且自控要求低。因此。從占地投資、工藝穩(wěn)定的綜合評價,建議 CAST 工藝作為節(jié)能比選的優(yōu)選工藝。

節(jié)能技術對策

精確曝氣。曝氣系統占整個污水處理廠能耗的 50%~60%。如何從曝氣系統中進行精細管理是節(jié)能的重要途徑。目前的供氣量調節(jié)大部分是根據進水量、DO、上一天水質濃度的反饋信息,按照經驗調節(jié)風機的供氣量。由于人為操作多,水質變化大,存在水、氣匹配不及時,常出現供氣過量而浪費能源。

因此,氣量的合理調配是節(jié)能的關鍵。精確曝氣是實現生產控制智能化,挖掘生產效能,確保水質達標排放的有效途徑。通過生產過程的在線儀表檢測、閥門、風機導葉開度等控制元件的聯動作用,實現配水、氣、泥等工藝過程的閉環(huán)控制,減少人為主觀影響因素,真正實現能耗用到點上的節(jié)能措施。 采用精確曝氣是根據當前進水量、進水負荷計算所需的空氣總量,并傳至給風機主控系統,可以節(jié)省生化系統能耗的 10%~17%??梢娋_曝氣對降低能耗是一個非常有效的對策,值得技術研究和推廣。

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