悬浮生物填料的应用与污泥减量
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悬浮生物填料的应用与污泥减量. 江苏裕隆环保有限公司 赵勇. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 前言. MBBR 工艺与悬浮填料. MBBR 工艺与污泥减量化. YL 悬浮生物填料的优势. 工程应用情况. 结论. 导航页. 前 言. 我国现有污水处理厂大多采用传统活性污泥法,随着排放标准的进一步提高,大部分污水厂面临升级改造的压力。同时,污泥减量化及处置也是污水厂面临的一个重要问题。

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悬浮生物填料的应用与污泥减量

江苏裕隆环保有限公司 赵勇


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前言

MBBR工艺与悬浮填料

MBBR工艺与污泥减量化

YL悬浮生物填料的优势

工程应用情况

结论

导航页

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前 言

我国现有污水处理厂大多采用传统活性污泥法,随着排放标准的进一步提高,大部分污水厂面临升级改造的压力。同时,污泥减量化及处置也是污水厂面临的一个重要问题。

生物膜法因其生物量大、负荷高、抗冲击、管理运行简便、剩余污泥量少,避免活性污泥法中污泥膨胀老化等优点,近年来愈来愈受到业内的关注,为污水厂适应日益严格的排放标准提供了一个经济适用、可行性较高的探究方向。

生物膜法的核心——填料。

1、以固定填料为载体的接触氧化工艺;

2、以悬浮填料为载体的流化床工艺两种。

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MBBR工艺与悬浮填料

  • 移动床生物膜反应器工艺(moving bed biofilm reactor,简称为MBBR),通过在反应器内投加高效生物填料,有效提高微生物数量可达10-20g/l,污水处理负荷可以高达6kgBOD/m3.d 。

  • 填料表面的生物膜种类丰富、世代周期长,利于硝化菌生长,因此氨氮的去除率远高于活性污泥工艺。同时,内源消化充分,剩余污泥量少。节能减排优势明显,在污水处理工程中显示出日益巨大的潜力。

  • 江苏裕隆环保有限公司研制开发最新的YL悬浮生物填料,从经济、高效、实用的角度出发,针对填料表面的物理、化学特性、生物吸附生长特性及悬浮填料的生物脱落机制进行深入的研究,在填料结构上制造一些功能区,在填料的几何构型、表面处理、填料强度、使用寿命等方面加以改进以适于好氧、厌氧微生物的生长,同时又可兼顾其易挂膜、易脱膜的优点,使悬浮生物填料能更有效的应用于污水处理工程。

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工艺基本原理

1、载体表面附着不同种类的微生物后,生成种群丰富的生物膜。

2、填料利用曝气或搅拌产生的水流推力,在水中均匀分布并自由翻转流动,使得生物膜与污水中的污染因子充分接触。

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MBBR工艺与污泥减量化

污泥减量化是污水处理系统在保证污水处理效能的前提下,采用适当的物理、化学、生物等方法,使向外排放的生物量达到最少。

目前,污泥减量主要有两个发展方向:

一是、剩余污泥采取发酵、堆肥、添加药剂、深度干化等手段,将污泥的排放量降低。

二是、选用生物处理工艺,培养系统中复杂的生态食物链,从而源头上降低剩余污泥的产量,使污泥排放量达到最低。

MBBR工艺因其生物膜世代周期长、微生物种群丰富、微生态环境食物链复杂等特点,使得其剩余污泥产量极低。随着污泥减量化的要求日益严峻,该工艺在污泥减量化上的价值愈来愈被业内关注。

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YL系列悬浮生物填料的优势

江苏裕隆环保有限公司与中科院长春应用化学研究所共同研制的母材为HDPE改性材料。

亲水性

氧利用

易挂膜

寿命长

通过材料中添加微生物生长所需的营养元素,提高挂膜速度及生物量;

通过改变材料的亲水角,提高填料的亲水性;

通过改性材料增加表面与氧分子的结合;

通过添加抗老化、抗紫外线元素,提高材料使用寿面

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YL填料的主要特征

无需支架流化性好节省能耗

抗紫外

抗老化

寿命长

进行材料改性强化表面处理改善生长环境

负荷高占地小

剩余污泥量少

节省运营投资

裕龙填料

主要特征

流体力学设计构型

强化表面附着能力

有效比表面积大附着微生物量多

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YL填料的主要性能参数

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MBBR池

A

污水线

污泥线

B

活性污泥池

沉淀池

C

污泥回流

污泥排放

D

YL填料的应用形式

  • A MBBR法- 减少构筑物占地

  • B MBBR与活性污泥复合法-强化效果

  • C MBBR前置法- 抵抗高负荷冲击

  • D MBBR后置法- 提升出水水质

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工程应用情况

1、华药集团维尔康制药厂——达标改造工程

石家庄华北维尔康制药污水厂处理能力6000t/d,以接触氧化法作为主体生物处理工艺。随着企业规模扩大及排放要求日趋严格,该污水厂对原有工艺进行了升级改造,具体改造方案见图1和图2。改造工程完成后,达到了改造目标。

图1 改造前工艺流程

进水COD=2500mg/l 出水COD=500 mg/l

COD去除率:80% COD容积负荷:4kg/ m3.d

进水氨氮:200 mg/l 出水氨氮:40 mg/l

氨氮去除率:80% 氨氮容积负荷:0.32kg/ m3.d

图2 改造后工艺流程

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工程应用情况

污泥情况:

此废水原采用二级接触氧化工艺时剩余污泥产量为5144kg/D

采用悬浮填料工艺后剩余污泥产量为实际产生3900kg/D,减少1244kg/D,减量24%。

这是较高负荷下,较短停留时间下的结果,如果负荷降低,停留时间延长,MBBR工艺的剩余污泥量还会进一步减少,说明MBBR工艺可以实现延长微生物停留时间,增加微生物种类,在起到很好的去除污染物的同时,通过微生物的作用达到污泥减量的效果。

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工程应用情况

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工程应用情况

2、新昌制药厂——提量改造工程

浙江制药集团新昌制药厂是一家以生产维生素、抗生素和利福霉素类药物为主的国家级重点高新技术企业。其废水成分较为复杂,并且含盐量高达4%以上,难于处理。

原污水处理量1000T/D,采用活性污泥工艺COD负荷只能达到1kg/(mз.d)左右,水力停留时间10.5d。

进水COD:10000~15000mg/L, NH3-N:200~400mg/L;

出水COD: 600~1000mg/L, NH3-N:300~500mg/L。

改造后出水:

1、处理水量>2000T/D,进水COD负荷> 2kg/(mз.d);

2、出水COD: <1000mg/L, NH3-N:200~300mg/L。

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工程应用情况

3、岳阳石化己内酰胺项目升级改造

——前置强化处理

岳阳石化己内酰胺污水处理站,预处理段投加YL-Ⅱ型活性悬浮填料1000立方,预处理(水解酸化)池容为5000m3,投配率为20%。

进水COD约为2000mg/L

出水COD在300~400mg/L

去除率达80%以上。

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工程应用情况

4、青岛城阳污水厂处理厂一级A升级改造

青岛城阳城区污水处理厂共有两期工程,设计规模一期为5万m3/d,二期为5万m3/d。为节省总投资,节省占地及便于运行管理,并兼顾二期工程,一期工程设计规模为5万m3/d,但污水预处理部分按10万m3/d规模设计。

一期改造

经预处理后的污水进入ICEAS生化反应池,生化反应池是污水生化处理的核心构筑物,设计4组8座ICEAS生化反应池。每座生化反应池平面尺寸:采用Lipp罐作为反应池,直径Φ38 m,有效水深5.2m,超高1.0m,池高6.1m,有效容积5894m3。

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新增污泥回流泵

新增侧壁筛网

新增潜水推流器

新增潜水推流器

原有潜水推流器

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工程应用情况

改造措施:

1、在主反应区投加悬浮填料;

2、在原有ICAES生化反应池内增加潜水搅拌器;

3、增设污泥回流系统,将污泥回流至预反应区前端。

主反应区改为

好氧填料区

原预反应区增设污泥回流,曝气阶段不进水

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工程应用情况

二期生物池原有工艺为A2/O工艺,保持原来的厌氧区、缺氧区、好氧区各自体积(即水力停留时间HRT)不变,将以上三个功能区重新划分,形成缺氧/好氧—缺氧/好氧—缺氧/好氧六个部分,并将原水分段进水各缺氧段,省去内回流,同时在第二、三段好氧区投加悬浮生物膜载体填料。根据实际进水水量水质对污泥回流比和进水流量分配比进行现场调节,分段进水A/O+MBBR工艺运行模式的调整见前表。

改造后,工艺对COD、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别达到了85.27%、96.3%、65.4%和86.7%,平均出水值分别为35mg/L、1.33mg/L、13.37mg/L和0.45mg/L。均可以满足国家一级A排放标准的要求。

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工程应用情况

生物池基本参数表

项目现场图像

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工程应用情况

项目现场图像

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工程应用情况

污泥情况:

总进水量9500T/D左右,进水COD =345mg/l,进水SS=146mg/l

出水COD= 31mg/l,改造前COD= 36.5mg/l,比改造前增加15%

COD去除量29.7T/D, COD去除量29.2T/D,增加0.5T/D

出水SS=7mg/l,改造前为SS=11mg/l,改造后13.2T/D,改造前12.8T/D,增加0.4T/D

污泥产量(含水率80%):

改造后污泥产量:95.9T/D,提标后实际平均减量:8.2T/D

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结 论

  • 通过工程应用,采用YL系列悬浮生物填料进行高负荷制药工业废水改造,可有效提高COD负荷可达4kg/ m3.d,处理高含盐制药废水中COD负荷可达2kg/ m3.d以上。通过对原有工艺的简单改造,在不增加构造物情况下投加一定的填料可以提升处理能力及处理量。

  • 通过悬浮生物填料与现行活性污泥处理工艺相结合,处理低负荷市政废水,其处理效果比单纯依靠活性污泥处理污水提高很多,抗冲击能力和稳定性要比活性污泥强,对COD、NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别可达到85%、95%、65%和85%,出水值可以满足国家一级A排放标准的要求。为提升我国污水处理厂处理能力、特别是为老污水厂的改造提供了一种经济、可靠、快捷的方法。

  • 利用悬浮生物填料处理污水,对于减少剩余污泥量是行之有效的,对于投加填料比例能降低多少污泥量值得进一步研究。

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