摘要:華北某新建處理規(guī)模為2×104m3/d的污水處理設(shè)施,面臨占地受限、進(jìn)水(含工業(yè)廢水)水質(zhì)復(fù)雜、出水水質(zhì)要求高(需達(dá)到地表準(zhǔn)V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn))、需在4個(gè)月內(nèi)通水達(dá)標(biāo)等難題。采用BFM工藝為核心工藝,即純膜MBBR工藝(B段)與改良磁加載沉淀工藝(M段),同時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì),80 d完成了設(shè)計(jì)施工,20 d實(shí)現(xiàn)了通水達(dá)標(biāo)。工藝流程為預(yù)處理+BFM+臭氧氧化+轉(zhuǎn)盤(pán)濾池,B段總HRT僅為10 h,不設(shè)二沉池;M段設(shè)計(jì)表面負(fù)荷11.57m3/(m2·h);除預(yù)處理采用土建形式,其余均采用模塊方式,可以縮短建設(shè)周期。全廠(chǎng)出水COD、氨氮、TN、TP、SS分別為(21.86±3.26)、(0.44±0.24)、(10.19±1.37)、(0.09±0.03)、(4.77±0.89)mg/L,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到地表準(zhǔn)V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),臭氧氧化和轉(zhuǎn)盤(pán)濾池根據(jù)出水難降解COD含量間歇運(yùn)行。智水優(yōu)控信息控制平臺(tái)的加載,提高了污水廠(chǎng)的綜合運(yùn)營(yíng)管理水平,實(shí)現(xiàn)了26%的節(jié)能降耗。本項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)成本0.98元/m3。BFM工藝具有穩(wěn)定、集約、經(jīng)濟(jì)、快速、智能的優(yōu)勢(shì),解決了污水廠(chǎng)面臨的用地緊張、運(yùn)行不穩(wěn)定、建設(shè)周期長(zhǎng)等難題,適用于對(duì)占地、建設(shè)周期敏感的污水處理設(shè)施建設(shè),如全地下污水廠(chǎng)建設(shè)、無(wú)二沉池類(lèi)污水廠(chǎng)連續(xù)流改造、污水廠(chǎng)原廠(chǎng)區(qū)大規(guī)模提量、黑臭水體治理(含河道旁位治理)、微污染水治理、工業(yè)廢水處理、應(yīng)急污水處理等。
01 項(xiàng)目概況
已有污水廠(chǎng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模為8×104m3/d,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),已滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行,但仍有處理量缺口,急需擴(kuò)容2×104m3/d。受限于已有工藝類(lèi)型及運(yùn)營(yíng)方式,難以原池?cái)U(kuò)容,只能在廠(chǎng)內(nèi)新建一座獨(dú)立的2×104m3/d污水處理設(shè)施。新建項(xiàng)目出水在執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,COD、氨氮、TP需達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)V類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn),即準(zhǔn)V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1,其中設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考原污水廠(chǎng)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù),滿(mǎn)足95%的保證率。
該項(xiàng)目難點(diǎn)主要包括:
① 占地受限。新建污水廠(chǎng)需在原污水廠(chǎng)廠(chǎng)址內(nèi)實(shí)施,僅有部分綠化帶可供使用,如圖1所示,占地僅為4300m2,對(duì)于建設(shè)2萬(wàn)噸/天污水處理設(shè)施,難度極大;
② 出水標(biāo)準(zhǔn)要求高。原廠(chǎng)出水執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)且達(dá)標(biāo)運(yùn)行壓力極大,新建項(xiàng)目出水水質(zhì)需要滿(mǎn)足準(zhǔn)V類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn),且需要在極為緊湊的占地下實(shí)現(xiàn),所以新項(xiàng)目所采用工藝應(yīng)具有容積負(fù)荷高且同時(shí)可達(dá)到高出水標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn);
③ 工藝運(yùn)行穩(wěn)定性要求高。新建項(xiàng)目進(jìn)水中工業(yè)廢水比例高,占比達(dá)到70%。工業(yè)廢水來(lái)源主要是匯水范圍內(nèi)的化工企業(yè),處理工藝需考慮來(lái)水沖擊以及難降解有機(jī)物的處理,已有污水廠(chǎng)達(dá)標(biāo)壓力大,經(jīng)常遭受沖擊,因此新項(xiàng)目整體對(duì)于工藝運(yùn)行穩(wěn)定性要求更高。
④ 實(shí)施周期短。需在4個(gè)月內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)污水廠(chǎng)的建設(shè)并通水達(dá)標(biāo)運(yùn)行,扣除前期準(zhǔn)備,實(shí)施需在2-3個(gè)月內(nèi)完成,所以應(yīng)選擇裝配式模塊化設(shè)計(jì),以縮短工期。
針對(duì)以上難點(diǎn),本項(xiàng)目核心工藝擬采用BFM+高級(jí)氧化技術(shù)路線(xiàn),其中BFM為純膜MBBR+改良磁加載沉淀工藝。本項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行了中試驗(yàn)證,效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo),為工程實(shí)施奠定了基礎(chǔ);同時(shí),本項(xiàng)目采用裝配式模塊化設(shè)計(jì),可確??焖賹?shí)施。
02 BFM工藝
2.1 工藝簡(jiǎn)介
移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR),按微生物培養(yǎng)富集形式,主要分為泥膜復(fù)合MBBR工藝(S-MBBR,又稱(chēng)為IFAS)和純膜MBBR工藝(P-MBBR)兩種形式。其中S-MBBR是國(guó)內(nèi)最早的應(yīng)用形式,通過(guò)向生化池投加懸浮載體富集生物膜,使得生化池內(nèi)同時(shí)存在附著態(tài)微生物和懸浮態(tài)微生物,可原池提高生化系統(tǒng)的處理能力,主要用于污水廠(chǎng)生化池的原池?cái)U(kuò)容提標(biāo)。2008年,無(wú)錫蘆村污水廠(chǎng)作為國(guó)內(nèi)首個(gè)一級(jí)A提標(biāo)改造的污水廠(chǎng),率先采用了泥膜復(fù)合MBBR工藝,解決了提標(biāo)缺地的難題。在我國(guó)“十二五”到“十三五”的提質(zhì)增效階段,S-MBBR工藝獲得了廣泛的應(yīng)用。從工程實(shí)際運(yùn)行效果看,S-MBBR工藝雖然實(shí)現(xiàn)了生化池處理性能的原位提升,但并未取得“泥膜復(fù)合MBBR系統(tǒng)的處理能力≥單獨(dú)活性污泥處理能力+單獨(dú)生物膜處理能力”的效果。主要是由于生物膜和活性污泥存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。生物膜的優(yōu)勢(shì)功能菌富集能力強(qiáng),可達(dá)活性污泥的10倍以上,但活性污泥的存在也限制了生物膜效能的充分發(fā)揮。而在極端不利的條件下,如低溫、高鹽、強(qiáng)沖擊時(shí),活性污泥處理能力大幅降低,此時(shí)生物膜主要發(fā)揮污染物去除性能,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)起到了主導(dǎo)性的作用。由此可見(jiàn),在S-MBBR系統(tǒng)中,生物膜的抗逆性更強(qiáng),功能菌的富集能力更強(qiáng),但在常態(tài)化的運(yùn)行過(guò)程中其生化潛力有待進(jìn)一步釋放。
純膜MBBR工藝,系統(tǒng)只存在懸浮載體生物膜,不富集活性污泥,懸浮載體生物膜成為真正的“主角”。在工藝流程上,該工藝可不設(shè)二沉池,不設(shè)污泥回流,流程更加集約;在運(yùn)行上,生物膜實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新,運(yùn)行簡(jiǎn)便,無(wú)需反沖洗;在設(shè)計(jì)上,對(duì)進(jìn)水的容忍度高,無(wú)需嚴(yán)格的預(yù)處理措施。P-MBBR是MBBR工藝最早的應(yīng)用形式,主要用于節(jié)地新建。在應(yīng)用效果上,具有占地省、負(fù)荷高等優(yōu)勢(shì)。如Lillhammer污水廠(chǎng)處理市政污水,在生化段HRT僅為3.2h條件下,出水可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)一級(jí)A的水平。如國(guó)內(nèi)南方某污水廠(chǎng),在進(jìn)水氨氮濃度為30mg/L時(shí),實(shí)際生化段HRT僅為1.99h,保障出水氨氮低于1.5mg/L,取得了良好的應(yīng)用效果。除市政污水領(lǐng)域外,純膜MBBR也已在微污染水治理等方面取得了良好的工程實(shí)踐效果。
懸浮載體生物膜存在動(dòng)態(tài)更新,以維持高效的處理能力。脫落的生物膜稱(chēng)為腐殖污泥。對(duì)腐殖污泥的泥水分離過(guò)程,國(guó)外早期進(jìn)行過(guò)探索,如采用沉淀、混凝沉淀、氣浮等均可以實(shí)現(xiàn)固液分離,但單獨(dú)工藝很難實(shí)現(xiàn)SS穩(wěn)定低于10mg/L的效果。腐殖污泥一般含水率較低,易于沉降,但由于其胞外聚合物(EPS)含量高,所以沉淀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易反硝化上浮,故應(yīng)采用快速沉淀工藝。針對(duì)市政污水,純膜MBBR工藝出水SS增量大多為50~150mg/L,導(dǎo)致P-MBBR的出水SS濃度高于一般深度處理的進(jìn)水,故對(duì)于快速沉淀工藝還應(yīng)考慮能夠承受更大的固體通量。磁加載沉淀工藝是其中較優(yōu)的選擇,該工藝通過(guò)向混凝池投加密度為5~6g/cm3的磁粉,在特殊的攪拌環(huán)境下使其與混凝絮體結(jié)合,生成更大、更密實(shí)的磁絮體,從而達(dá)到高速沉降的目的。與傳統(tǒng)工藝相比,磁加載沉淀工藝具有速度快、占地少、效果優(yōu)等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的磁加載沉淀工藝主要用于深度處理,應(yīng)用場(chǎng)景不含長(zhǎng)期高進(jìn)水SS的情況,故需對(duì)傳統(tǒng)磁加載沉淀工藝進(jìn)行改良,以適應(yīng)純膜MBBR出水中等濃度SS的去除。如青啤二廠(chǎng)采用改良磁加載沉淀工藝,在進(jìn)水SS為(473.48±40.01)mg/L的條件下,出水SS可降至(7.62±1.08)mg/L,保障了出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),顯示了較好的處理效果及抗沖擊性。
BFM工藝,即是將純膜MBBR工藝和改良磁加載沉淀工藝耦合,形成針對(duì)污水處理的全流程核心工藝,分別為BFM-B段和BFM-M段。B段利用純膜MBBR工藝高負(fù)荷去除能力,對(duì)NH4+-N、TN、有機(jī)物進(jìn)行充分、徹底的去除;M段利用改良磁加載沉淀工藝高效的固液分離性能實(shí)現(xiàn)對(duì)TP、SS的充分、徹底去除。此外,為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提高污水廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理水平,該工藝還加載了智水優(yōu)控系統(tǒng),即BFM-F段。該系統(tǒng)綜合電氣自控、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù),在通常的電氣自動(dòng)化運(yùn)行基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了能耗分析、智能控制、數(shù)字運(yùn)營(yíng)、移動(dòng)中控室等智慧化功能。與MBR和BAF工藝相比,BFM運(yùn)行費(fèi)用低;與國(guó)外純膜MBBR工藝相比,優(yōu)化了泥水分離過(guò)程,一次沉淀即可獲得傳統(tǒng)工藝需兩次沉淀的SS去除效果;與泥膜復(fù)合MBBR工藝相比,縮短了工藝流程,實(shí)現(xiàn)了占地更加集約。目前,該工藝已成功應(yīng)用于用于南方某污水廠(chǎng)新建,采用模塊化設(shè)計(jì),用時(shí)40d即完成了3×104m3/d的設(shè)計(jì)、施工并實(shí)現(xiàn)了通水達(dá)標(biāo),噸水占地僅為0.067m2/(m3·d-1),實(shí)現(xiàn)了緊湊型布置且優(yōu)于一級(jí)A的運(yùn)行效果。
2.2 適用場(chǎng)景
BFM工藝具有穩(wěn)定、集約、經(jīng)濟(jì)、快速、智能的優(yōu)勢(shì),可解決污水廠(chǎng)面臨的用地緊張、運(yùn)行不穩(wěn)定、建設(shè)周期長(zhǎng)等難題,適用于對(duì)占地、建設(shè)周期敏感的污水處理設(shè)施建設(shè)。
① 全地下污水廠(chǎng)建設(shè)。全地下污水廠(chǎng)的核心是投資和運(yùn)維。BFM工藝流程短、占地緊湊、智能化水平高,可極大地降低建設(shè)投資成本且易于維護(hù),管理簡(jiǎn)便。
② 無(wú)二沉池類(lèi)污水廠(chǎng)連續(xù)流改造。對(duì)于SBR等間歇運(yùn)行的生化工藝,由于BFM工藝無(wú)二沉池,可實(shí)現(xiàn)對(duì)上述工藝的替換,實(shí)現(xiàn)生化段的連續(xù)流運(yùn)行。此外,BFM工藝也適用于MBR工藝改造,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
③ 污水廠(chǎng)原廠(chǎng)區(qū)大規(guī)模提量。傳統(tǒng)污水廠(chǎng)原池提量,主要受限于二沉池過(guò)水能力,提量一般低于1.5倍。BFM工藝無(wú)需二沉池,破除了二沉池對(duì)污水廠(chǎng)提量的限制,且由于B段高效的處理性能,滿(mǎn)足了污水廠(chǎng)大規(guī)模提量的需求。
④ 黑臭水體治理(含河道旁位治理)。黑臭水體可采用旁位治理、源頭治理、末端治理等方式。BFM工藝實(shí)施速度快、應(yīng)用靈活,可在短期內(nèi)建立起對(duì)黑臭水體的有效應(yīng)對(duì)措施。
⑤微污染水治理。微污染水通常為劣V類(lèi)水體,由于其污染物濃度不高,傳統(tǒng)活性污泥法很難富集微生物。宜采用生物膜法,即BFM-B段,而M段可根據(jù)具體需求實(shí)現(xiàn)TP、SS的穩(wěn)定去除。
⑥ 工業(yè)廢水處理。工業(yè)廢水單獨(dú)處理,面臨的首要問(wèn)題是占地。其次是工業(yè)廢水水質(zhì)波動(dòng)大,出水標(biāo)準(zhǔn)多樣化。BFM工藝可根據(jù)實(shí)際處理要求進(jìn)行靈活布置,且B段和M段均能夠應(yīng)對(duì)較強(qiáng)的水質(zhì)、水力沖擊,適用于工業(yè)廢水處理;
⑦ 應(yīng)急污水治理。隨著我國(guó)提質(zhì)增效、水環(huán)境綜合整治的開(kāi)展,新的污染源不斷涌現(xiàn)。并且,城市雨污合流導(dǎo)致的汛期沖擊也對(duì)污水廠(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了威脅。快速建立起新的污水處理設(shè)施是保障污水廠(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,改善城市人居環(huán)境的重要手段。BFM工藝以其流程短、模塊化安裝、掛膜填料直接投加等方式,可在短期內(nèi)快速建立污水處理設(shè)施,滿(mǎn)足水環(huán)境治理的需求。
03 工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施
3.1 工藝流程
本項(xiàng)目新建工藝流程見(jiàn)圖2。水線(xiàn)處理以BFM工藝為核心,預(yù)處理采用常規(guī)的粗格柵、提升泵房、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、初沉池,以去除SS等顆粒物質(zhì);由于進(jìn)水中難降解有機(jī)物含量高,深度處理增加了臭氧高級(jí)氧化和纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池。初沉池和改良磁加載沉淀池的剩余污泥進(jìn)入污泥儲(chǔ)池,采用疊螺機(jī)進(jìn)行脫水,將污泥含水率降至80%以下外運(yùn)。
3.2? 預(yù)處理
粗格柵和提升泵房合建,長(zhǎng)×寬分別為9.60m×6.50m。粗格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵,柵隙10mm。提升泵房設(shè)4臺(tái)潛污泵,單臺(tái)流量500m3/h,揚(yáng)程250kPa,配套變頻器,實(shí)現(xiàn)流量穩(wěn)定控制。進(jìn)水渠及細(xì)格柵長(zhǎng)×寬分別為12.50m×3.60m,細(xì)格柵采用內(nèi)進(jìn)流垂直網(wǎng)板精細(xì)格柵,網(wǎng)板孔徑2 mm。曝氣沉砂池長(zhǎng)×寬分別為12.50m×5.35m。
3.3 BFM
B段采用搪瓷拼接圓形池體,為兩級(jí)A/O工藝,共設(shè)置2組,其中兩組共用后好氧區(qū)。各區(qū)域均投加懸浮載體,其中缺氧區(qū)填充率58%、好氧區(qū)填充率66%,總停留時(shí)間10h。硝化液從第一級(jí)O段回流至第一級(jí)A段,總回流比300%。配4臺(tái)流量為1250m3/h的干井式不堵塞泵,2用2備。好氧區(qū)設(shè)計(jì)DO為2~6mg/L。缺氧區(qū)針對(duì)懸浮載體流化,安裝專(zhuān)用推流攪拌器。
M段采用鋼制一體化設(shè)備,長(zhǎng)×寬分別為10.30 m×6.00 m,混合池、磁種加載池、絮凝池停留時(shí)間均為2min,沉淀區(qū)設(shè)計(jì)表面負(fù)荷11.57m3/(m2·h)。采用斜管沉淀,斜管斜長(zhǎng)1200mm,管徑DN80,安裝角度60°,總面積62m2。
3.4 COD深度處理
臭氧高級(jí)氧化接觸池采用不銹鋼制一體化設(shè)備。長(zhǎng)×寬分別為12.00m×3.50m,停留時(shí)間42min。配套紫外光催化反應(yīng)器,N=24kW,316L鈦板曝氣盤(pán)80個(gè)。尾氣破壞及流量調(diào)配間長(zhǎng)×寬分別為5.5m×4.8m。臭氧發(fā)生間采用20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,共設(shè)4套臭氧發(fā)生器,以液氧為氧源,臭氧產(chǎn)量15kg/h。
纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池共設(shè)2組,為鋼制一體化設(shè)備,長(zhǎng)×寬分別為5.40m×3.20m。設(shè)計(jì)濾速6.94m/h,轉(zhuǎn)盤(pán)直徑2000mm,每套12片,過(guò)濾面積60m2,驅(qū)動(dòng)電機(jī)1.1kW,反洗泵2臺(tái),Q=42m3/h,H=90kPa,N=2.2kW。
3.5 其他附屬構(gòu)筑物
污泥處理,污泥貯池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長(zhǎng)×寬分別為4.65m×2.20m,配潛水?dāng)嚢杵?臺(tái),功率1.5kW。污泥脫水機(jī)房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長(zhǎng)×寬分別為16.40m×10.40m。設(shè)水平螺旋輸送機(jī)2套,L=7m,輸送量5m3/h,N=3.0kW;傾斜螺旋輸送機(jī)1套,L=7m,輸送量5m3/h,傾角30°,N=3.0kW;一體化PAM溶解加藥裝置1套;進(jìn)泥螺桿泵3臺(tái),Q=27~45m3/h,H=200kPa,N=15kW;疊螺污泥濃縮脫水一體機(jī)2臺(tái),處理量270~450kgDS/h,N=4.13kW,日運(yùn)行10h,出泥含水率降至80%以下。
加藥間主要用于反硝化脫氮投加碳源。長(zhǎng)×寬分別為16m×7m。風(fēng)機(jī)房采用輕鋼板房,長(zhǎng)×寬分別為16.4m×7.5m。放置3臺(tái)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī),單臺(tái)Q=70m3/min(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),P=98kPa,N=150kW。
全廠(chǎng)除臭采用生物除臭,占地長(zhǎng)×寬為9m×6m。除臭風(fēng)量2000m3/h,裝機(jī)功率15kW。共安裝2臺(tái)離心風(fēng)機(jī),Q=2000m3/h,P=2kPa,N=4kW,1用1備。配套噴淋、循環(huán)、儲(chǔ)水箱等輔助設(shè)施,硫化氫及氨檢測(cè)儀器各1套。
3.6 工程實(shí)施
各工藝段除預(yù)處理采用土建方式外,其余均采用模塊化產(chǎn)品。項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工安裝到具備通水條件僅共用時(shí)80d。項(xiàng)目實(shí)施后平面布置如圖3所示,采用以BFM工藝為核心的全流程系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在4300m2土地上的緊湊型布置,噸水占地僅為0.215m2/(m3·d-1)。從圖1可以看出,與原污水廠(chǎng)相比,噸水占地僅為原污水廠(chǎng)26%,節(jié)省了74%的占地。表2列舉了該地區(qū)其他污水廠(chǎng)的占地情況。從表2可以看出,在與泥膜復(fù)合MBBR工藝、MBR工藝、BAF工藝的對(duì)比中,BFM不僅占地省,而且出水標(biāo)準(zhǔn)高,極具應(yīng)用價(jià)值。
04 項(xiàng)目實(shí)施效果
經(jīng)過(guò)20 d調(diào)試,新建項(xiàng)目出水實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。系統(tǒng)各污染物去除效果如圖4所示,進(jìn)、出水取樣點(diǎn)分別為細(xì)格柵出水和BFM工藝出水。
從圖4可以看出,實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大,峰值基本能夠接近設(shè)計(jì)值。在系統(tǒng)進(jìn)水COD、氨氮、TN、TP、SS分別為(336.17±44.90)、(43.95±5.97)、(49.77±6.70)、(4.97±0.82)、(225.15±40.00)mg/L的情況下,經(jīng)過(guò)BFM工藝處理后,出水COD、氨氮、TN、TP、SS分別為(21.86±3.26)、(0.44±0.24)、(10.19±1.37)、(0.09±0.03)、(4.77±0.89)mg/L,出水水質(zhì)穩(wěn)定且優(yōu)于準(zhǔn)V類(lèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),BFM工藝系統(tǒng)具備良好的脫氮除磷性能以及抗沖擊性能。
表3匯總了沿程各工藝斷面的檢測(cè)數(shù)據(jù)。從表3可以看出,B段承接了全部的硝化、脫氮,大部分有機(jī)物以及少量的TP去除。經(jīng)過(guò)B段的處理,對(duì)氨氮和TN去除率分別達(dá)到98.9%和78.4%,出水氨氮和TN分別降至0.45mg/L和10.67mg/L,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。M段的主要功能是去除TP以及SS,包括以SS和膠體形式存在的有機(jī)物的去除。經(jīng)過(guò)M段的處理,對(duì)SS和TP的去除率分別達(dá)到97.6%和98.2%,出水濃度分別降至5.10mg/L和0.08mg/L,且出水COD進(jìn)一步降低,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。整體上經(jīng)過(guò)BFM工藝處理后,C、N、P均實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行效果,故實(shí)際深度處理間歇運(yùn)行即可。
圖5展示了應(yīng)用于該項(xiàng)目的F段的智水優(yōu)控控制系統(tǒng)。目前,已實(shí)現(xiàn)了信息化與自動(dòng)化,通過(guò)自控運(yùn)行,已實(shí)現(xiàn)了26%的節(jié)能降耗,即將向智能化邁進(jìn)。
本新建項(xiàng)目總投資8498.76萬(wàn)元,包含勘查、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備等費(fèi)用。經(jīng)營(yíng)成本為0.98元/m3。
05 結(jié)論
華北某新建處理規(guī)模2×104m3/d污水處理設(shè)施,以BFM為核心工藝,同時(shí)采用裝配式模塊化設(shè)計(jì),最終80d完成了實(shí)施,20d完成了通水達(dá)標(biāo),解決了項(xiàng)目面臨的占地受限、進(jìn)水(含工業(yè)廢水)水質(zhì)復(fù)雜、出水水質(zhì)要求高需達(dá)到準(zhǔn)V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)、需在4個(gè)月內(nèi)通水達(dá)標(biāo)等難題。項(xiàng)目實(shí)施后占地僅為2150m2/104m3。沿程斷面測(cè)定表明,B段承接了全部的硝化、脫氮,大部分有機(jī)物以及少量的TP去除,M段的主要功能是去除TP以及SS,包括以SS和膠體形式存在的有機(jī)物的去除。經(jīng)過(guò)BFM工藝處理后,出水COD、氨氮、TN、TP、SS分別降至(21.86±3.26)、(0.44±0.24)、(10.19±1.37)、(0.09±0.03)、(4.77±0.89) mg/L,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到準(zhǔn)V類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),臭氧氧化和轉(zhuǎn)盤(pán)濾池根據(jù)出水難降解COD含量間歇運(yùn)行。智水優(yōu)控信息控制平臺(tái)的加載,提高了污水廠(chǎng)的綜合運(yùn)營(yíng)管理水平,實(shí)現(xiàn)了26%的節(jié)能降耗。本項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)成本0.98元/m3。BFM工藝具有穩(wěn)定、集約、經(jīng)濟(jì)、快速、智能的優(yōu)勢(shì),解決了污水廠(chǎng)面臨的用地緊張、運(yùn)行不穩(wěn)定、建設(shè)周期長(zhǎng)等難題,適用于對(duì)占地、建設(shè)周期敏感的污水處理設(shè)施建設(shè),如全地下污水廠(chǎng)建設(shè)、無(wú)二沉池類(lèi)污水廠(chǎng)連續(xù)流改造、污水廠(chǎng)原廠(chǎng)區(qū)大規(guī)模提量、黑臭水體治理(含河道旁位治理)、微污染水治理、工業(yè)廢水處理、應(yīng)急污水處理等。