市政相关 实例:PN/A处理高碑店污水厂热水解污泥消化液 [复制链接]

6264 0
京东
采用固定式生物膜活性污泥(IFAS)反应器启动短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺。IFAS反应器总容积15000 m3,由混合相、缺氧相、好氧相组成(图1),污泥消化液处理量共计2500m3/d,分三次建设运行。
8 J& V( s. A8 c0 n, \2 ~" N. ~+ p3 m* N5 x* C

4 X  x' A# S7 t- P4 c* ?$ M3 j 环保之家.JPG 4 U9 U" c( V! ]9 n
" o6 @% y4 \) Q4 H7 y5 I2 L
图1 工艺流程图
) k; R2 v+ d0 o. H  h3 ^, c8 ]% `& S3 v9 k
一期:工作体积4300 m3,处理量800m3/d;
5 m3 C6 L; K; K/ ?' l" b
3 i1 T# R7 _  t& v! z& a/ x二期:工作容积增加到7500 m3,处理量1850m3/d;9 }* Y# q# C2 F+ i# `+ z; @
& J) M1 S/ f. R8 B. J) k. D+ D
三期:反应器容积增至15000 m3,共计2500m3/d。- U1 f4 N0 Y% K% p/ g$ h

4 V3 P5 G( p' C. D5 Z一期反应器运行与实验结果$ p6 `* y2 V8 o% V  z$ {( A8 l: q

' @9 Z1 I' ?( w9 i# g第一阶段为100 d的启动期,最初活性污泥接种2700 m3 (8000 mg/L),平均进水流量保持不变800 m3/d启动部分硝化(1-12天)。在第13天接种anammox生物载体(52 m3),流量设定为230 m3/d,在接下来的13-100 d逐渐增加到850 m3/d。(参考北排2013年的红菌技术相关汇报资料)。0 u3 D$ ~% n# S$ i7 d6 C$ v
& J( x" ^6 o" c
环保之家1.JPG $ T3 P6 p, [. y

$ I. W6 C- U$ J/ _0 N1 |8 P2 W, W图2 工程进程
7 t1 f/ v" c# n6 w+ Y& B+ s9 Q  D+ b& R
在1~12 d的操作期内,NOB的丰度下降了80%,从1.01×10^9下降到1.44×10^8个拷贝基因/g SS;而AOB的丰度增加了350倍,从1.23×10^8增加到4.54×10^10个拷贝基因/g SS;出水硝酸盐浓度由390降至9.2 mg/L。出水亚硝酸盐浓度由17.7 mg/L增加到348 mg/L,累计率达97%以上。* g. k! B# g) y4 t: e
% v5 A* `9 U1 i! a5 a
表1 进出水水质指标8 h9 [" h% G: w. O4 r( W
7 b: Q, u" z; E& X$ ?
设计指标
SCOD (mg/L)
氨氮
(mg/L)
总氮
(mg/L)
总磷
(mg/L)
悬浮物(mg/L)
进水
450
550
600
10
5000
出水
300
40
100
2
30
去除率(%)
33.3
92.7
83.3
80
97
" l; q+ L' m" G: V3 @- W
第13天接种anammox生物载体(52 m3),加入普通聚丙烯载体(338 m3),填充比为9%;
: E6 i5 `9 G4 ~9 C1 u2 B+ g
+ f( H5 H) v: }脱氮率随流量增加而逐渐提高。总无机氮去除率(NRR)在第60天增加到0.1 kg N/(m3·d),在第90天进一步达到0.27 kg N/(m3·d)8 X+ C" J8 n) U$ f
" s* }& z( |; @+ N) k
第一阶段稳定期后,生物膜生物量增加到21.5±0.43 mg/cm2,而anammox细菌的数量达到了(2.22±0.42)×1010个拷贝基因/g SS,根据COD和氮的变化,anammox对IFAS反应器脱氮量的贡献为53 - 80%' _+ G( d% V1 N1 n& v6 d8 _1 n0 e

( X0 O& B1 I/ Q7 Q' Z% W( k* s9 t* H第二阶段运行与实验结果5 [8 B9 U, K8 o1 D1 z6 m1 Y
; o" a' ?8 I: n
第二阶段,反应器的工作容积增加到7500 m3,进水流量从850 m3/d逐渐增加到1850 m3/d (75 d)。
7 ^' b' Z1 C6 W- _* e. ~( L: i! y& D( ^" r
二期运行时,反应器的工作容积增加到7500 m3,以提高处理能力。根据进水流量调整曝气速率,使DO浓度保持在0.1~0.3 mg/L 。在稳定期,进水氨浓度为1630 mg/L时,NRR为0.28 kg N/(m3·d)! J9 h( j9 S5 t, s% c

! ]: d' A  j1 M- Z2 d: s第三阶段实验与运行结果4 V: x. H0 g& P, A
) e# G+ L- N& w1 G$ b; L" j- y
第三阶段(74 d),反应器的工作容积增加到15000 m3/d。同时在反应器中加入外部聚丙烯载体(1110 m3),最终进水流量达到2500 m3/d。, I! u  \% n* i6 a" T
7 B& i8 s$ d' T
反应器容积增至15000 m3。运行74天,平均氨氮浓度为1890 mg/L,进水流量逐渐增大至2500 m3/d。在稳定运行期间,污水处理滤液全部在IFAS反应器中处理,脱氮效率为85%, NRR为0.21 kg N/(m3·d)
' P& Z3 H, s0 w4 _% Q* R1 ]) Y1 r8 {
建立了15000 m3侧流式污泥滤液处理工程。采用过量污泥和有限anammox生物载体(52 m3,填充率1.2%)接种成功启动了PN/A 。作业能力最终达到2500 m3/d,平均NRR约为0.21 kg N/(m3·d), COD去除率为60%。
- h  W9 W7 \4 A# z% N& J7 w" \/ n. o8 H% N, Q5 r
环保之家2.JPG * S0 w7 a6 a( V" w. E
+ h9 h9 _$ p0 L# W
图3 现场图
$ l4 k- C+ G# ~1 ^' i
' V* [1 T* m$ Z+ v6 y/ [+ [5 }  F3 p结论2 W3 H' }( E4 }; g1 G( n
: A- r0 Y. y, |* Y' l/ L
进水氨和溶解氧浓度分别为830~1437 mg/L和0.1~0.3 mg/L,FA浓度为7.5-10mg NH3/L,可有效抑制其生长NOB而不是AOB;! y0 B: T2 o9 h3 J  K3 _  m, L

: [1 ]+ h$ U. h  U6 {6 UNitrosomonas隶属于AOB的硝化单胞菌在絮凝污泥中的丰度(1.2%)高于生物膜中的丰度(0.2%)。而厌氧氨氧化菌在生物膜中的丰度(17.9%)明显高于在絮凝体中的丰度(0.02%)。因此在泥膜反应器中好氧AOB更容易在活性污泥中,厌氧AOB更容易在填料表面累积;
* {3 u6 J2 w, ^% |  P, Z9 K, }6 B7 x* L2 }. j
anammox细菌主要是Candidatus Kuenenia。然而,以往的研究报道,Candidatus Brocadia是处理污泥脱水液的PN/A系统中anammox菌的主要属。1 }( `, p! f. K
! \: r/ `! l0 x( x3 l/ O, z; I
环保之家3.JPG
, A' t. C. B% H7 U! `5 w! ^图4 芮诺卡反应器前后对比照
  x' S0 M5 U- {5 o! D' k7 b8 H; N0 |3 C( D8 V) l& T
经济分析:
: _; u5 c) s4 x, q1 @7 F$ l7 t) m
甲醇零投加,节省17.6 mg/L甲醇;
2 A" v) w7 I2 W. h5 Z; c0 ^" G2 _
减少污泥排放:4.3×104 kg/d;6 V, b0 o) R! s1 p" l/ Z- ?: s$ e4 y4 c* x
% N6 ^: g  S: s* W. }2 q) t
甲醇和剩余污泥的处理费用每天减少约10 600美元;4 B9 ]3 r. e2 b4 z; I! }; J/ ^" X

# c- K* E/ U/ P电费:PN/A工艺需要3.0 kWh/m3,降低电费1.7kwh/m3;
- \. @$ {! G. F( ~' r: c( z" y( K" x5 \( t$ ^& {) P( m* \
药剂:23.7 mg/L的聚氯化铝,6.4 mg/L的聚丙烯酰胺,每天花费988美元,折合吨水运行费用为0.392美元/t/d;& U+ ^0 I* T; s! O$ y+ _

% R( N& `4 {# H& W% F& g6 p2500 m3/d侧流PN/A工艺与主流工艺结合每年可节省350万美元。: _3 ~0 l+ ]; H0 m; T- E8 k  X

& s6 Y' G4 V+ T# V# W 环保之家4.JPG 3 s' y: d8 g  m9 o5 @; F/ k" H

+ ^& c: i! X5 t/ O+ o8 s' J8 k) j图5 填料的前后对比
. r) A5 ?" i. \: H作者:彭永臻教授,张树军6 o% A, M8 B- B5 B" x

& h9 N$ X. m+ R3 ]

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

本帖被以下淘专辑推荐:

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆