国内首例厌氧、缺氧MBBR用于大规模城镇污水厂改造，效果抢先看！

发布时间：2016-01-29 14:19:23 人气：0

项目概况

西安市第四污水处理厂总占地面积为37.44hm2，服务面积约89km2。一期工程建设规模为25×104m3/d，二期工程建设规模为12.5×104m3/d，现有总处理规模37.5×104m3/d。原出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准，其中一期工程2008年10月建成投入运行，2012年11月开始升级改造，2013年8月出水水质稳定达到一级A标准。

2 工程概况及改造路线

改造前一期工程工艺流程见图1。

图1 升级改造工程工艺流程

原工程存在的问题：（1）原细格栅间隙较大，生化池浮渣较多；（2）水厂出水SS较高；（3）厌氧、缺氧段HRT严重不足；（4）一期工程接受一期和二期工程全部的生产废水，因此出水TP和NO3-N较高。在确保出水总氮达到一级B标准的前提下，生物除磷出水TP在2mg/L以上，只能靠化学除磷来弥补。

本次升级改造的技术路线：

（1）升级改造工程尽可能发挥现有构筑物的处理能力，减少土建施工工程量，缩短工期，降低对水厂正常生产运行的影响。

（2）脱氮：a.缺氧段引进MBBR技术；b.通过延长缺氧HRT，进一步强化反硝化；c.强化二沉池反硝化作用。

（3）除磷：a.厌氧段引入MBBR技术；b.减少系统碳源流失；c.合理分配和深度挖掘可利用碳源；d.创造PAOs（聚磷菌）厌氧释磷环境。

3 工程改造内容

3.1 新增预处理和深度处理措施

（1）在初沉池后增加4台3.5mm孔径的回转式网板超细格栅；

（2）深度处理增加5组滤布滤池，单个设备日处理量50000m3。

3.2 初沉池改造挖掘利用碳源

对初沉池排泥系统进行改造，使初沉池运行个数从设计的每组6个减少为每组3个，定期分时排泥，在保证泥砂等大颗粒沉淀的前提下尽可能减少碳源在初沉池的流失。同时建造初沉池底泥利用设施，为厌氧段释磷提供了更多的碳源。

3.3 厌氧、缺氧区改造及引入MBBR技术

图2 一期生化池改造

（1）对来水的碳源进行合理的分配利用

在厌氧环境中，PAOs只能利用污水中易降解物质，或经过水解发酵后产生的VFA。释磷速率与进水中易降解碳源，尤其是VFA的数量密切相关。反硝化菌对碳源的摄取种类比较广谱，对VFA的争夺能力大大强于PAOs。倒置A2/O工艺造成来水中VFA在缺氧段被反硝化菌大量消耗。将污水厂运行模式从倒置A2/O改为正置A2/O，来水全部进入厌氧段，使水中的碳源优先用于厌氧段PAOs释磷反应。

从好氧段划分出1.6hHRT的区域将缺氧段HRT从原来的2h延长为3.6h；好氧HRT从8h减少为6.4h。延长了缺氧HRT，充分利用系统内碳源强化反硝化效果。系统新增缺氧双曲搅拌器20台，φ2500，N=5.5kW。

（2）投加填料强化脱氮除磷

本工程为国内首例MBBR(Moving BedBio-film Reactor)工艺在城镇污水处理厂生物池厌氧、缺氧段大规模应用的工程实例。在国外的污水处理行业虽有多年的应用经验，但国外普遍规模较小，无同等规模和池型的污水处理案例可供参考。厌氧、缺氧MBBR技术未大规模推广的主要难点是实现填料的流化状态困难，通过水力模型模拟计算，不同密度填料的组合、搅拌机功率位置的选择、分层能量流场控制等措施解决了多项难题，实现了池内良好的流化状态。在厌氧、缺氧段都利用现有池型，采用无终点循环模式，无需复杂的填料回流设施。

3.4 强化二沉池反硝化作用

通过实际运行数据比较表明，终沉池泥位较高的情况下，底部泥层反硝化反应明显。本工程生化池出水NO3-N浓度基本在13mg/L以下，此时利用二沉池仅仅底部泥层产生的反硝化气量较少，只会有零星气泡产生，污泥上浮量也在可接受范围之内，且后续有滤布滤池单元进行深度处理，因此无总出水SS超标的风险。一期二沉池深4.5m，当泥位接近1.5m的情况下外回流中的NO3-N浓度可比出水降低了5~10mg/L。这大大降低了外回流污泥中硝酸盐对厌氧段释磷的影响，因此维持二沉池泥位在1.5m左右有利于系统生物除磷（终沉池泥位不宜太高，容易发生跑泥现象）。此外好氧池末端DO需控制在1.5mg/L左右（改造前控制在2~4mg/L），DO太低会导致出水NH3-N超标，DO浓度太高影响终沉池反硝化效果，导致外回流NO3-N浓度升高。同时出水DO的控制大大降低了系统的曝气量，起到了节能降耗的作用。