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行業(yè)新聞

如何在傳統(tǒng)A2O工藝?yán)锓N出好氧顆粒污泥?

來源:無錫純水設(shè)備??????2022/5/9 9:10:09??????點擊:

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雖然優(yōu)點眾多,但由于RoyalHaskoningDHV公司(RHDHV)為該工藝技術(shù)申請了專利并取名Nereda?,因此目前該工藝的工程案例主要還是以RHDHV的工程案例為主。

但你是否知道,除了荷蘭的Nereda?,業(yè)內(nèi)也有其他可以培養(yǎng)好氧顆粒污泥的技術(shù)團(tuán)隊,而且有著和Nereda?不一樣的賣點——他們稱在傳統(tǒng)的活性污泥工藝系統(tǒng)里就種出污泥顆粒。去年9月,來自瑞士的一個工程團(tuán)隊,在他們國家的著名水業(yè)刊物《Aqua & Gas》上,分享了相關(guān)案例。在本期微信專欄,小編就做一下搬運工,看看運行數(shù)據(jù)效果如何。

該項目位于在瑞士首都蘇黎世和列支敦士登國首都Vaduz之間的瑞士小城Bilten,污水廠的名字是Glarnerland。該污水廠建于1970年初,處理能力為70000人口當(dāng)量(PE),日處理量約23000m3。純水設(shè)備

2015年,Glarnerland污水廠面臨提標(biāo)改造的挑戰(zhàn),不僅處理能力要從70000 PE提升到105000 PE,而且要滿足更高出水標(biāo)準(zhǔn)(微污染物的去除)。當(dāng)時的Glarnerland污水廠本身就面臨污泥沉降性能差的問題,如果選擇擴(kuò)建,費用起碼要1000萬瑞士法郎(7000萬人民幣)。此時,他們發(fā)現(xiàn)可能有一個更便宜的選擇。

項目亮點

早在2006年,DEMON厭氧氨氧化工藝的發(fā)明人Bernhard Wett博士就給Glarnerland污水廠搭建了一套側(cè)流DEMON系統(tǒng),處理污泥脫水后的高氨氮廢水。脫氮率超過90%。也許由于這讓人信服的數(shù)據(jù),該廠給了Wett博士一條主流處理線(共四條平行線)進(jìn)行主流厭氧氨氧化的試驗。畢竟如果這能成功,將大大降低運行成本。

可惜的是,當(dāng)時的側(cè)流DEMON富集的anammox菌不足以支撐主流的需求,但數(shù)據(jù)顯示污泥的沉降性能得到改善。為此,他們“作了點小弊”,使用了一種結(jié)構(gòu)和沉降性能和anammox菌顆粒污泥相同的人工載體材料,以加快顆粒污泥的形成。他們還給這種塑料填料取名Mimics???上У氖撬麄儧]有公開這種人造顆粒的照片,只有下邊使用前后的污泥對比圖。

能在16年前就想到用這樣的方法培養(yǎng)顆粒,小編自己是很佩服的。除了Glarnerland污水廠,Wett博士的旋流分離器還在奧地利的Strass污水廠大展身手。他也為這種篩選技術(shù)取了個厲害的名字,叫inDENSE?。而實際為Glarnerland污水廠承擔(dān)項目的EssDe則給這項技術(shù)取名。

雖然眨眼看去,S::Select?Nereda?工藝的造粒原理不同,前者使用了旋流分離器,后者則利用了SBR反應(yīng)池的進(jìn)水/出水-反應(yīng)-靜置的循環(huán)周期特性,但實際都是利用了重力篩選出能夠“留下來”的顆粒污泥。

在可行性得到初步驗證之后,Glarnerland污水廠請來了EawagS::Select?進(jìn)行放大中試,并進(jìn)一步了解Mimics?的性能。

結(jié)果顯示,使用S::Select?的主流處理線的硝化效果更好。他們認(rèn)為原因是硝化菌生長速率較慢,顆粒污泥有效延長了SRT,從而給與NOB菌更充足的時間完成硝化。

由于項目團(tuán)隊最初認(rèn)為載體的使用是關(guān)鍵所在,所以Eawag也對Mimics?進(jìn)行了考察。結(jié)果顯示沒有在出水樣品中檢出Mimics?,但會有部分Mimics?通過旋流分離器進(jìn)入剩余污泥中(10%,這些污泥會送去焚燒)。但他們也發(fā)現(xiàn),在2015年夏天啟動完成后,即使再沒有添加新的填料,污泥沉降性能依然得以保持。純水設(shè)備

工程化

最初使用的間歇曝氣法,通過氨氮傳感器決定曝氣開關(guān)。

Glarnerland污水廠為四條平行處理線都分別安裝旋流分離器。

二沉池排出的污泥通過一個泵送進(jìn)旋流分離器,而且進(jìn)入旋流分離器前還會先經(jīng)過一個篩網(wǎng),作用是防止旋流分離器的堵塞。在旋流分離器中,沉降性能好的污泥顆?;亓鞯缴锓磻?yīng)器,輕質(zhì)難沉降的污泥會在被甩出,然后收集到地下式的存儲罐中。每兩條平行線共用一個存儲罐,這些污泥會運去進(jìn)行濃縮。

五年半的運行

這次改造歷時五年半。最初三年,項目團(tuán)隊僅在其中一條線做中試,然后再加入一條。直到2019年夏天,四條線才全都配上了旋流分離器系統(tǒng)。

如果你有福爾摩斯般的觀察力,可能會看出上圖在2019-2020年間的SVI有點偏高。這是為什么呢?原來,這是因為在2019年秋天,污水廠進(jìn)行了化學(xué)強(qiáng)化預(yù)處理的調(diào)試,但這個變化卻導(dǎo)致了反硝化率的降低,流經(jīng)旋流分離器的污泥也減少了。直到10月份該調(diào)試結(jié)束后,SVI才有所回落。而且3號反應(yīng)池由于污泥量偏低,旋流分離器甚至停運一段時間。但這也導(dǎo)致絮狀污泥的回升。在即使后來重啟旋流分離器,也花了兩個月才重新恢復(fù)穩(wěn)定。他們認(rèn)為,這說明旋流分離器不可或缺,一旦停運,馬上會使輕質(zhì)絮狀污泥增加。

在去除效果方面,出水能滿足當(dāng)?shù)匾?。出水氨?span><1 mg/L,亞硝態(tài)氮保持0.3mg/L的水平。但他們表示,由于化學(xué)強(qiáng)化預(yù)處理和協(xié)同消化兩個重大運行變化,在20199-20208月期間,污水廠的總脫氮率僅為40-50%。項目團(tuán)隊認(rèn)為在取消學(xué)強(qiáng)化預(yù)處理和厭氧消化進(jìn)料穩(wěn)定后,反硝化率會得到改善。但目前沒有實際數(shù)據(jù)支持這一觀點。

至于能耗方面,已有數(shù)據(jù)并沒有體現(xiàn)出非常顯著的提升。因為該廠20132014年的生物處理能耗為880000kWh/年,而在四條線都裝上旋流分離器系統(tǒng)后,能耗仍有815000kWh/(盡管進(jìn)水負(fù)荷也有小量增加)。這和Wett博士在其他污水廠進(jìn)行的結(jié)果似乎是吻合,因為在其他案例中,他也沒有將能耗改善作為亮點來提及。

微污染物處理

純水設(shè)備除了好氧顆粒污泥的升級改造之外,Glarnerland同期還進(jìn)行了另一項工作,就是測試微污染物的去除技術(shù)。因為這是瑞士對其國內(nèi)100多座污水廠提出的新要求,Glarnerland污水廠也在此名單中。Eawag在生物反應(yīng)池中投加了粉末活性炭,以此作為去除微污染物的手段。Eawag的化驗結(jié)果顯示,生物反應(yīng)池出現(xiàn)粉末活性炭的積聚,這意味著旋流分離器截留了部分活性炭。這一方面說明砂濾前的活性炭數(shù)量沒有達(dá)到預(yù)計要求,需要進(jìn)行適量的額外投加,但有趣的是,在配有粉末活性炭的那條處理線(1號反應(yīng)池),在進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化預(yù)處理期間的SVI增幅最小,這說明這些粉末可能無意間又充當(dāng)了污泥顆?;妮d體。

這篇報告有兩位作者,一個來自Hunziker Betatech AG(工程公司),一位來自Glarnerland水委會。這種身份的中立性應(yīng)該還是OK的。項目團(tuán)隊表示,S::Select?工藝的運行難度不高,和傳統(tǒng)活性污泥法差不多。但有一點需要關(guān)注的,就是要對旋流分離器進(jìn)行定期檢查維護(hù),防止堵塞的出現(xiàn)。但在這幾年的運行中,設(shè)備供應(yīng)商也對此進(jìn)行了改進(jìn),開發(fā)了自動化的解決方案,不過細(xì)節(jié)沒有在這份報告中提及。

總的來說,他們認(rèn)為長期的運行經(jīng)驗驗證了這種工藝技術(shù)“very interesting”。由于它大大降低了池容的要求(甚至可以去掉兩條平行處理線),而且能夠原位改造,因此特別適合用于現(xiàn)有污水廠的升級改造。他們認(rèn)為這種工藝有能力在市場上和荷蘭的Nereda競爭了。

這個工藝除了瑞士和奧地利,在瑞典、丹麥和美國都進(jìn)行過中試了,而且在美國,也有另外的公司在推廣類似的工藝技術(shù)。除了培養(yǎng)出好氧顆粒污泥,還能實現(xiàn)生物除磷,這對于需要升級改造而投資成本預(yù)算較低的污水廠,確實是一個值得考慮的選擇。

話說Glarnerland是一個風(fēng)景優(yōu)美的地方,所以污水廠除了提升技術(shù)含量之外,也在努力改善顏值,例如新建的厭氧消化池就使用了非常藝術(shù)的外觀造型,反應(yīng)池頂部也裝上光伏板。希望疫情過去之后,小編能前往實地給大家一睹其風(fēng)采。純水設(shè)備,實驗室純水設(shè)備無錫純水設(shè)備,無錫水處理設(shè)備,無錫去離子水設(shè)備醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。 半導(dǎo)體超純水設(shè)備


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