RPIR快速生化汙水處理技術在廠(站)擴容/原位提標中的應用
发布时间:2019/8/13 浏览人数:181

導讀:對于汙水處理厂的改造,经常会碰到这类问题:处理规模增大,需要增容或者出水标准提高,需要新增工艺单元;对于新建汙水處理厂,处理规模已定,但建设用地面积不够。与此同时,汙水處理厂的投资方也要考虑工艺方案的经济效益。此时是否有合适的工艺方案?

RPIR工艺是由深圳市清研环境科技有限公司研发的一项快速生化汙水處理技术,历经15年的发展和完善,该技术已创新性地发展成为标准化、模块化的装备与组件(RPIR模块),具有投资省,占地少,成本低,管理简,出水优等特点,在市政汙水處理和溢流汙染處理等領域實現了規模化應用。

2019年8月2日,在由深圳清華大學研究院主辦、深圳市清研環境科技有限公司承辦,深圳市環境保護産業協會、中國水網、深圳市深水水务咨询有限公司、深圳市广汇源环境水务有限公司等单位协办的“新型高效水处理技术论坛”中,清研環境副總經理劉旭做了“RPIR快速生化汙水處理技术在厂(站)扩容/原位提标中的应用”的主题演讲,涉及在现有汙水處理设施上如何通过改造应用RPIR技术,新建大型汙水處理厂如何应用RPIR技术,RPIR技术原理和应用价值等内容。

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清研環境副總經理劉旭

本文根據嘉賓發言內容整理而成,未經本人審閱。

一、RPIR工藝可以做哪些廠(站)原位提標

截至目前,清研環境RPIR工藝可以做如下廠(站)的原位提標:

1、SBR工藝:包括ICEAS工藝、CASS工藝、CAST工藝、SBR等;

2、A2/O工藝:傳統活性汙泥法、A/O工藝、A2/O工藝等;

3、氧化溝工藝:底曝的氧化溝,部分表曝的氧化溝(需要校核氧化溝尺寸及池型,因爲需要結合RPIR模塊的尺寸考慮如何安裝以及處理效率);

4、MBR工艺:因为MBR本身只是过滤的作用,去除污染物靠活性汙泥,但是需要校核设计参数。

二、RPIR工藝在原位提標中的設計思路及特點

以SBR工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝爲例,RPIR工藝進行原位提標的設計思路和特點如下所示:

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其中, RPIR工艺能够反应与分离一体化,取消二沉池,从而节省占地效果明显。此外,取消二沉池的同时,相关的设备和附属的用电设备也可以省去,节省了投资成本和运行费用。

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圖:RPIR工藝針對SBR工藝的原位提標

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圖:RPIR工藝針對A2/O工藝的原位提標

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圖:RPIR工藝針對氧化溝工藝的原位提標

三、RPIR工藝的技術特點和應用案例

(一)RPIR工藝的技術特點

A2/RPIR工藝實質上利用RPIR對A2/O工藝進行改造,爲什麽選擇要用A/O-RPIR進行原位提標改造(新建)?A2/RPIR工藝有哪些特點?以下通過對比UCT工藝進行說明。

UCT(University of Cape town)工艺是南非开普敦大学提出的一种脱氮除磷工艺,是一种改进的A2/O工艺,此工艺中,厌氧池进行磷的释放和氨化,缺氧池进行反硝化脱氮,好氧池用来去除BOD、吸收磷以及硝化。UCT工艺将回流汙泥首先回流至缺氧段,回流汙泥带回的NOx-N 在缺氧段被反硝化脱氮,然后将缺氧段出流混合液部分再回流至厌氧段。由于缺氧池的反硝化作用使得缺氧混合液回流带入厌氧池的硝酸盐浓度很低,汙泥回流中有一定浓度的硝酸盐,但其回流至缺氧池而非厌氧池,这样就避免了NOx-N对厌氧段聚磷菌释磷的干扰,使厌氧池的功能得到充分发挥,既提高了磷的去除率,又对脱氮没有影响。

在脫氮方面,UCT優于A2/O工藝;在除磷方面,某些研究表明UCT缺氧+好氧吸磷量比A2/O工藝高22%-35%。但是UCT有三道回流,運行成本較高,工藝複雜性較大。如下圖所示:

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基于此,既能達到UCT工藝的高功能,同時又避免UCT工藝缺點的A2/RPIR工藝方案如下圖所示:

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A2/RPIR工藝具有如下特點:

(1)取消了二沈池;

(2)RPIR段可控制汙泥浓度;

(3)①段回流100%,②段回流200%-300%;

(4)①段回流避免了NOx-N對PAOs/DPB的影響,有助于生物除磷;

(5)結合深度處理,達准IV類。

對于RPIR而言,後續單元可以配置深度處理單元即可達到更高的水處理標准,可以采用的深度處理工藝包括普通快濾池、高效沈澱池、磁混凝沈澱等。如下圖所示:

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(二)應用案例

1、項目背景

深圳固戍汙水處理厂一期氧化沟24万m?/d ,出水一级B,正本清源后,发现有12万m?/d 污水溢流,如何解决?_ueditor_page_break_tag_

2、設計思路

清研環境作爲本項目的參與方,提出了工藝方案如下:

(1)氧化溝挖潛,增加處理量4萬m?/d,出水水質仍然執行一級B標准;

(2)在廠區有限面積內新建8萬m?/d處理設施,出水水質執行一級A標准(相當于提標擴容)。考慮到未來二期的建設,該新建處理設施應具有降量後進一步提標的能力,即減量至6萬m?/d,出水水質執行准地表Ⅳ標准(TN<10mg/L)。

3、工藝流程

工藝流程包括粗格柵到細格柵、沈砂、RPIR,後面接了深床濾池單元,然後再消毒後達標排放。如下所示:

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4、占地分析

本項目的主要制約因素之一是用地緊張。清研環境RPIR工藝節省了二沈池,天然具備節省占地的優勢。

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5、出水水質

項目投産後運行情況良好,出水主要水質指標穩定達到設計標准。

(1)COD和BOD5指標情況

平均進水COD,旱季:590mg/L;雨季:409mg/L;B/C,旱季:0.23,雨季:0.33;平均出水COD:22mg/L(<30),平均出水BOD5:5mg/L(<6)。

具體如下圖所示:

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(2)氨氮指標和總氮指標

平均進水NH3-N,旱季:33.5mg/L;雨季:24.6mg/L;平均出水NH3-N:0.74mg/L(<1.5)。

平均进水TN,旱季:46.8 mg/L,雨季:37.7 mg/L;平均出水TN ,旱季:9.9 mg/L,雨季:7.8 mg/L。(<10)。

具體如下圖所示:

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(3)總氮指標

平均进水TP,旱季:11.6mg/L,雨季:5.6mg/L;结合化学除磷,平均出水TP:0.28mg/L(<0.3)。具體如下圖所示:

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(四)RPIR工藝特點總體說明

根據前文說明,RPIR工藝具有如下顯著特點:

1、類似于UCT(改良),取消二沈池,脫氮除磷性能優于A2/O工藝;

2、原位提標改造/新建,占地少、投資省、降低運行成本;

3、裝備化,大大縮短工期;

4、高標准出水(一級A以上、准IV類出水等)。