（市政工程专业论文）改良A2O工艺污水处理厂调试和技术评估探讨.pdf

改良a 2 o 工艺污水处理厂调试和技术评估探讨 摘要 随着各地经济开发区和工业园区的建设，人们环境保护意识的不断增强， 污水处理厂数目的建设不断增加，新型工艺也不断出现，作为新型工艺之一的 改良三环式a 2 o 工艺也应运而生，并且得到应用。本论文探讨对改良三环式 a 2 o 工艺污水处理厂进行工艺调试的方法，从污泥开始接种驯化到最终出水水 质合格，并且通过环保验收的整个过程。在调试过程中总结调试经验和调试方 法，为改良三环式a 2 0 工艺污水处理厂的研究、推广和应用起到一定的借鉴 作用。 在总结调试经验的基础上，对改良的三环式a 2 0 工艺污水处理厂的生化 系统各段进行初步理论探讨。由物料平衡入手，从理论上列出生化各段污染物 的降解量与污泥回流比以及混合液回流比之间的关系式：对反应动力学的初步 分析，理论上计算出各段的实际停留时间与相关参数之间的关系式，并初步阐 述了各段的主要污染物的反应进程。为更深入探讨三环式a 2 o 工艺污水处理 厂生化系统的内在机理提供初步理论基础。另外，从水力学角度并结合生产试 验数据，得出生化池各段的机械搅拌能量密度分别为厌氧段4 5 w m 3 、缺氧段 1 0 w m 3 、好氧段o 5 1 0 w m 3 的结论，对应用于工程设计具有指导作用。 以污水处理厂运行的相关数据为基础，提出并探讨了污水处理厂技术评估 方面的主要内容；着重探讨了工艺技术评估的几种数学方法；并且通过汇总和 分析污水处理厂的运行数据，提出了污水处理厂的工艺评估模式。对同类型污 水厂的技术评估提供了参考模式，并且具有借鉴和指导意义。 关键词：污水处理厂；改良a 2 o 工艺；调试：技术评估 c o m m i s s i o n i n g o fm o d i f i e da 2 op r o c e s sa n dd i s c u s s i o no n t e c h n i q u ee v a l u a t i o na b o u tw a s t e w a t e rt r e a t m e n t p l a n t a b s t r a e t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h en e w b u i l te c o n o m i ca n dc h e m i c a li n d u s t r ya r e a a n dt h ei m p r o v e m e n to fp e o p l e se n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，m o r ea n dm o r e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t sa r ec o n s t r u c t e d m e a n w h i l e ，t h en e wp r o c e s sa l s oi s p r o d u c e d t h em o d i f i e dt r i c i r c l ea 2 op r o c e s si so n eo ft h e s ef l o w c h a r t s t h e w h o l ep r o c e d u r eo fc o n m m i s s i o n i n ga b o u tm o d i f i e dt r i c i r c l ea 2 op r o c e s si s s h o w n w h i c hc o n t a i n sb i o s l u d g ei sc u l t i v a t e da n dt h ee f f i u e n tm e e t st h en a t i o n s t a n d a r d d u r i n g t h ee o n m m i s s i o n i n gt h er e l a t e de x p e r i e n c e sa n dm e a n sa r e c o n c l u d e d ，w h i c hi s a v a i l a b l et od e m o n s t r a t ea st h es t u d y ，p o p u l a z a t i o na n d a p p l i c a t i o no ft h ep r o c e s s t h ev a r i o u sb i o - r e a c t i o nz o n e sa r es t u d i e de l e m e n t a r i l ya b o u tt h em o d i f i e d t r i e r i c l ea 2 op r o c e s s a c c o r d i n gt om a t e r i a lb a l a n c e ，t h er e l a t i o n so nt h e r ya m o n g t h eb i o g r a d a b l ea m o u n t ，t h es l u d g er e t u r na n dt h em i x e dl i q u i dr e t u r na r ec a l c u l a t e d i nt h el i g h to ft h er e a c t i o na n a l y s i s ，t h ea c t u a lr e s i d e n c et i m ei sr e l a t e dt ot h e t e c h n i q u ep a r a m e t e r s ，a n d i l l u s t r a t e st h er e a c t i o nc o u r sa b o u tt h em a i n c o n t a m i n a t i o n s b o t hm a t e r i a lb a l a n c ea n dt h er e a c t i o na n a l y s i sa r eh e l p f u lt o f u r t h e rd i s c u s sa n ds t u d yt h ei n n e rm e c h a n i s mo ft h em o d i f i e dt r i c r i c l ea 2 o p r o c e s s i na d d i t i o n ，i nt e r mo ft h eh y d r a u l i c sa n dt h et e s t i n gd a t a ，i ti sc o n c l u d e d t h a tt h em i x e r sp o w e rd e n s i t yo ft h et h r e ez o n e sr e s p e c t i v e l yi s4 5 w m ， 1 0 w m 3 ，a n do 5 - 1 0 w m 3 ，w h i c hc a l li n s t r u c tt ot h ee n g i n e e r i n gd e s i g n t h ec o n t e n to ft e c h n i q u ee v a l u a t i o na b o u tw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ti s a d v a n c e da n dd i s c u s s e da c c o r d i n gt oc o l l e c t i n ga n da n a l y z i n gt h er u n n i n gd a t a t h e m a i ns e v e r a lm a t h e m a t i c a lw a y sa l s oa r ee m p h a s i z e d ，a n dm o d e lo ft h et e c h n i q u e e v a l u a t i o na b o u tw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ta r ei n t r o d u c e d w h i c hi si n s t r u c t e d a n dh e l p f u lt oo t h e rs i m i l a rw a s t e w a t e ra n dw a t e rp l a n t s k e yw o r d s ：w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t ；m o d i f i e da 2 op r o c e s s ；c o m m i s s i o n i n g ； t e c h n i q u ee v a l u a t i o n 图1 1 图1 2 图1 3 图1 4 图1 5 图1 6 图1 7 图1 8 图1 9 图2 1 图2 2 图3 1 图3 2 图3 3 图4 1 图6 1 图6 2 插图清单 w u h r m a n n 脱氮工艺流程图 改良的l u d z a c k - e t t i n g e r 脱氮工艺流程图 4 段b a f d e n p h o 脱氮工艺流程图 传统a 2 1 0 工艺流程流程图 u c t 工艺流程图 m u c t 工艺流程图 a + a 2 0 工艺流程图 倒置a 2 1 0 工艺流程图 改良三环式a 2 o 工艺流程图 污水处理厂工艺流程图 污水处理厂平面布置图 污水处理厂不同时期出现的不同类指示生物 进出水c o d c ，及氨氮的去除情况 进出水t p 及色度的去除情况 生化池内搅拌机及测点断面示意图 进水主要水质各月的变化趋势图 包含率( p n ) 与c o d c ，、s s 、氨氮、t p 等水质指标的关系式jj卫一住加船孙舱帖犏 表格清单 污( 废) 水主要进水和出水水质设计指标9 污水处理厂主要构筑物及设计参数一览表1 0 污水监测分析方法1 4 初期污泥培养驯化数据记录表1 4 絮凝剂种类选用试验表1 5 高效脱色剂最佳投加量确定1 5 脱色剂不同投加量对色度和c o d 去除率的影响一1 6 进出水碱度与p h 值、氨氦的关系1 7 不同时期镜检微生物种类一览表1 9 稳定状况时主要些运行参数2 2 污水处理厂稳定运行时主要水质指标2 2 搅拌器设计基本参数值3 3 内环a 1 池内的测遮一览衷3 3 中环a 2 池开启一台和二台时的测速一览表3 3 外环o 池开启二台和三台时的测速一览表3 4 外环o 池开启一台和二台时的测速一览表( 有曝气条件下) 3 5 水质参数及评分标准4 l 权值的确定4 1 各水质参数的评判等级标准4 3 环境监测部门验收时水质情况一览表4 4 污水评估主要水质水量指标4 6 调节池详细参数复核情况一览表4 7 平流沉淀池详细参数复核情况览表4 7 生化系统详细参数复核情况一览表4 8 污泥量计算一览表5 0 用电设备电气负荷简表5 l 同类设备所占功率百分比一5 2 豪顿法数据统计分析表5 3 毖让”弘”勰如牝们”“s甜眈甜：2“卯蚰卯表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表表瓤表瓤 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得一金蟹王些太堂或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 2 0 0 6 年么月上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本 人授权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：龙么趋 签字日期：2 0 0 6 年4 月工日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 导师签名 签字日期：2 0 0 6 年矸月1 日 电话：一，| 7 。 邮编：1 ， f 俺彳 仔幺 纷泓 致谢 值此论文完成之际，谨向导师徐得潜教授和谢志平高工以最诚挚的感谢! 感谢两位老师在学业和生活上给予的极大关怀和帮助。徐老师和谢老师深厚的 学术修养、严谨求实的治学态度和豁达乐观的生活态度永远是我的学习楷模， 能成为两位先生的学生是我奠大的荣幸。 同时，特别要感谢上海亚同环保实业有限公司董事长、同济大学环境科学 与工程学院的宋乐平老师，宋老师不仅对本课题的关心和大力支持，而且在生 活上也给予了极大的关怀、鼓励和帮助。在此衷心的感谢他多年来对我的指导 和教诲。 特别要感谢同济大学环境科学与工程学院的张大鹏博士在论文试验期间的 指导和帮助。在论文修订和定稿的过程中，张大鹏博士和叶方清硕士提出了许 多宝贵的修改意见，在此衷心的感谢他们的指导和教诲。 感谢上海亚同环保实业有限公司的总经理张声浩、王继云、孟建伟等公司 领导和同事对我在各个方面的关怀和帮助，在此向他们表示最诚挚的谢意。 感谢江苏响水县陈家港水处理发展有限公司和苏州相城区污水处理厂陈鹏 厂长的大力支持和帮助，在此向他们表示由衷的谢意。 感谢关心、支持和帮助过我的所有老师、同学与朋友。 感谢我的父母一直给我莫大的支持和鼓励。 作者：钱进 2 0 0 6 年3 月 第一章污水处理厂工艺调试及评估的研究进展 1 1a 2 1 0 工艺的研究进展 1 1 1a 2 1 0 工艺的形成过程 a 】a 2 o ( a n a r e r o b i c a n o x i c o x i c ) 工艺，厌氧缺氧好氧法，亦称为a 2 o 工艺。本法是在7 0 年代，由美国的一些专家在厌氧好氧( a n 0 ) 法脱氮工艺 的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。 a 2 0 工艺的形成大致经历了如下几个时期。 w u h r m a n n 工艺是最早的脱氮工艺，流程如图1 1 所示。由于反硝化过程需 要碳源，而反硝化工艺后置是以微生物的内源代谢物质作为碳源，能量释放速 率低，脱氮速率也很低。此外污水进入系统后立即发生好氧反应，能耗很高， 不能满足硝化作用的条件，当低温1 5 以下时更是如此：在缺氧段，由于微生 物死亡释放出有机氮和氨，其中一些随水流出，从而减少了系统中总氮的去除。 因此该工程并不适用于实际工程，但是为a 2 o 工艺的发展奠定了基础。 坐乒闹带 l 壹遏旦煎 一| 型鱼豆墨 图1 1w u h r m a n n 脱氮工艺流程图 1 9 6 2 年，l u d z a e k 等人提出前置反硝化工艺，利用进水中可生物降解的物 质作为脱氮能源，解决了碳源不足的问题。1 9 7 3 年，b a r n a r d 提出改良 l u d z a c k e t t i n g e r 脱氮工艺，即a o 工艺l 舶。该工艺中回流液中大量硝酸盐到缺 氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行。如图 1 2 所示。 圈i 2 改良的l u d z a c k - e t t i n g e r 脱氨工艺流程图 1 9 7 3 年，b a r n a r d 将a o 工艺与w u h r m a n n 工艺相结合，提出4 段b a r d e n p h o 脱氮工艺【3 1 ，如图1 3 所示。该工艺一级好氧池的低浓度硝酸盐排入二级缺氧 反应池会被脱氮，产生相对无硝酸盐的出水。在二级缺氧池和最终沉淀池之间 引入快速好氧反应池，去除附着于污泥絮体上的微细气泡和污泥停留产生的氨。 琨舍蘸回流 图1 34 段b a r d e n p h o 脱氮工艺流程图 1 9 7 6 年，b a r n a r d 提出改良型b a r d e n p h o 工艺( 5 阶段p h o r e d o x 工艺) ， 鬟兰争 即b a r d e n p h o 工艺的初级缺氧反应池前加一厌氧反应池，使之有除磷的效果。 1 9 8 0 年，r a b i n o w i t z 和m a r a i s 对p h o r e d o x 工艺的研究中，选择了三段式 即所谓的传统a 2 o 工艺i4 1 ，如图1 4 所示。 图1 4 传统m o 工艺流程流程圈 传统a 2 ，0 工艺运行特点及存在的问题 ( 1 ) 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留 时间少于其他同类工艺。 ( 2 ) 在厌氧( 缺氧) 、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不会 发生污泥膨胀，s v i 值一般均小于1 0 0 。 ( 3 ) 污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 ( 4 ) 运行中不用投药，两个a 段可轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运 行费用低。 但是传统a 2 o 工艺也有其不足之处，一般情况下，城市污水水量大而浓 度低，在我国长江以南地区低浓度超低浓度城市污水十分常见，导致的问题有： ( 1 ) 除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是 当p b o d 值高的时候更是如此。 ( 2 ) 碳源不足导致脱氮效果也难于迸一步提高，碳氮比小等使得反硝化不 彻底。混合液回流一般以2 0 0 为限，不宜太高。 ( 3 ) 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止 产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环 混合液对缺氧反应器的干扰。 ( 4 ) 混合液回流方式工程上不好处理，用泵回流电耗较高，并且混合液回 流给污水厂日常生产运行、生化池结构布置及曝气管路布置等均带来不便。 ( 5 ) 回流污泥富含硝酸盐对生物除磷有不利影响，影响厌氧环境，氮的反 硝化与厌氧放磷相互竞争，对除磷不利。 ( 6 ) 脱氮和除磷之间存在泥龄上的矛盾。 1 1 2 a 2 1 0 工艺的改良 针对a 2 ，o 工艺本身的缺点以及外部水质条件所带来的影响，发展了以下 三类变形工艺：解决硝酸盐干扰释磷问题的工艺；改变碳源分配方式的工艺； 随着反硝化除磷细菌d p b 的发现形成的以厌氧污泥p h b 为反硝化碳源的工艺。 1 、解决硝酸盐干扰释磷问题的变形工艺 此类工艺包括u c t 工艺、m u c t 、a + a 2 o 工艺等。u c t 工艺将a 2 o 工 艺中的污泥回流改到缺氧区，经反硝化再回流至厌氧区，减少了回流污泥中硝 酸盐和溶解氧含量。在适当的碳氮比下，缺氧区反硝化使得厌氧区回流混合液 中硝酸盐含量接近零，其工艺如图1 5 所示。m u c t 工艺在u c t 的基础上改良， 该工艺有两个缺氧池，前一个接受二沉池回流污泥，后一个接受好氧区硝化混 合液，使污泥的脱氮和混合液的脱氮完全分开，进一步减少了硝酸盐进入厌氧 区的可能性，如图1 6 所示。 屁台j 疫回琉理合藏回流 图1 5u c t 工艺流程圈 图1 6m u c t 工艺流程图 a + a 2 o 工艺在厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，回流污泥和l o 左右 的进水进入该池，停留时间为2 0 3 0 分钟，微生物利用1 0 进水中的有机物作 碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池释磷的不 利影响，保证除磷效果。如图1 7 所示。 2 、改变碳源分配方式的工艺 污水中碳氮比过低时，a 2 ，o 工艺的反硝化效果会受到碳源的限制，硝酸盐 去除有限，干扰磷的去除，因此部分改良工艺从弥补碳源或改变碳源分配方式 角度出发优化传统工艺，包括j o h a n n e s b u r g ( j h b ) 工艺、取消混合液回流工 艺、倒置a 2 o 工艺等。 j h b 工艺就属于a + a 2 o 工艺，只不过进水的流量分配有所不同，来自二 沉池的回流污泥和1 3 的进水进入污泥反硝化池( 缺氧池) ，另2 3 的进水直 接进入厌氧池，将部分碳源分配给污泥反硝化池去除硝态氮，消除硝酸盐的影 响。 取消混合液回流和倒置a 2 0 工艺川大同小异，是将传统a 2 0 工艺的厌氧、 缺氧环境倒置过来，在大污泥回流比( 1 5 0 2 0 0 ) 条件下，得到更好的脱氮除 磷效果，有机物去除效果则与传统a 2 o 工艺相当。其特点是将碳源优先分配 给缺氧段，优化了反硝化系统，提高了系统的脱氮能力：使得释磷和吸磷段彼 此衔接，吸磷动力得以充分利用。其工艺流程如下： 堕轴雨丽卜f 夏丽卜阿瓦习一而丽髅 1 一一t 叠堡! 垂j 塑攀 图1 8 倒置a z o 工艺流程图 3 、改良的三环式a 2 0 工艺概述 改良的三环式a 2 o 工艺的池体型式如下图1 9 ，本工艺由同济大学环境科 学与工程学院研制开发，并且现在已经在江苏等地的化工园区和经济开发区的 广泛应用。污水与回流污泥进入厌氧池( a l 段) ，依次流经缺氧池( a 2 段) 、 好氧池( o 段) ，流程上与传统的a 2 ，o 工艺相同，但是池内水体流态非传统的 完全混合，也非传统的完全推流式，而是将完全混合反应器和循环反应器组合 起来。厌氧段是通过搅拌器进行搅拌和混合的，可以调节搅拌器的搅拌速度以 控制溶解氧保持厌氧状态；而缺氧段和好氧段采用循环反应器即类似氧化淘的 推流，通过水下大叶轮低速推进器控制循环速度。 改良的三环式a 2 ，o 工艺的主要特点如下： 在工艺运行上，摒弃了传统a 2 o 工艺单一的推流型式，采用多种类型的 反应器组合1 6 l ，池型上则选用了均匀对称的圆形结构，三环嵌套的方式简化了 池型，方便了运行管理，优化了反应技术，主要表现在： ( 1 ) 通过反应器的优化组合，极大的提高了系统的抗冲击负荷能力； ( 2 ) 控制有机物浓度的梯度分布，提高了生物反应速率； ( 3 ) 改善了水流流态，减少了短流、返流及死区发生的可能性： ( 4 ) 运行方式更为灵活，扩大了混合液回流方式的可选择余地； ( 5 ) 省去了进水、进泥及回流管道的分配系统，简化了反应系统的管道分 配； ( 6 ) 利用较低的容积推动力，为反应器中的生物絮凝提供了有利条件； ( 7 ) 借用了氧化沟运行方式，将各种混合方式有机结合起来，提高了系统 处理不同水质的适用性。 、 j ) ， 图1 9 改良三环式a 2 ，o 工艺流程图 4 4 、其他脱氮除磷工艺【7 j 1 8 】 当前的脱氮除磷工艺的应用较多，有s b r 序批式活性污泥工艺( s e q u e n c i n g b a t c h r e a c t o r ) 1 9 1 1 州及其变型的形式，包括循环式活性污泥法( c y c l i ca c t i v a t e d s l u d g et e c h n o l o g y ，简称c a s t 工艺) 、c a s s 工艺( c y c l i ca c t i v a t e ds l u d g e s y s t e m ) 、c a s p 工艺( c y c l i ca c t i v a t e ds l u d g ep r o c e s s ) ，这些工艺属于间歇 进水间歇曝气：还有部分工艺属于连续进水间歇曝气运行方式，如i c e a s 工艺 ( i n t e r m i t t e n tc y c l i ce x t e n d e da e r a t i o ns y s t e m ) 、i d a l 工艺( i n t e r m i t t e n t d e c a n t e da e r a t e dl a g o o n s ) 、i d e a 工艺( i n t e r m i t t e n td e c a n t e de x t e n d e d a e r a t e d ) 、d a t ，i a t 工艺( d e m a n da e r a t i o nt a n k i n t e r m i t t e n ta e r a t i o nt a n k ) 等；此外，还有间歇曝气新工艺如m s b r ( m o d i f i e ds e q u e n c i n gb a t c hr e a c t o r ) 技术 i l l ，u n i t a n k 等。 a b 法是吸附生物降解工艺( a d s o r p t i o nb i o d e g r a d a t i o n ) 的简称1 1 “，具有 抗冲击负荷能力强，有利于脱氮除磷，特别适于处理浓度较高、水质水量变化 大的污水，且运行稳定1 ”j 等特点。 氧化沟( o x i d a t i o nd i t c h ) 即连续环式反应池( c o n t i n u o u sl o o pr e a c t o r ， 简称c l r ) 也是活性污泥法的改型1 14 】i 1 5 】，氧化沟的种类很多 1 5 j l 7 1 1 1 8 1 ，其工作 的基本原理基本都相同，均采用循环式推流的水流流态，既具有完全混合反应 的特点，又具有推流反应的特点，在沟渠内存在着一定的溶解氧梯度，使得氧 化沟沟渠内存在着好氧和缺氧区，因而具有一定的脱氮除磷的能力；此外，氧 化沟的泥龄较长，剩余污泥量少，污泥比较稳定，不需要消化处理，在我国应 用的也相对较多。 除了上述几类生物脱氮除磷工艺外，还存在着其他一些工艺，如生物法和 化学法相结合的p h o s t r i p 工艺，生物转盘( 滤池) 等膜处理工艺，人工湿地处 理工艺以及其他一些厌氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程反硝化等脱氮工艺 1 1 9 1 1 2 0 1 1 2 1 1 2 2 1 2 3 2 4 。 1 2 污水处理厂工艺调试 污水处理厂调试及试运行是污水处理工程建设的重要阶段。生产工艺系统 的调试是投产前必不可少的一个重要环节，是检验污水处理厂前期设计、施工、 安装等工程质量的重要环节。污水厂试运行是指在满负荷进水条件下，优化、 摸索运行参数，取得最佳的去除效果，同时对工程整体质量进一步全面考核， 为今后长期稳定运行奠定基础。 污水处理厂的调试是一个系统工程，涉及到工艺、电气、设备、自控等专 业的相关内容，需要各专业的相互配合、相互协调。 对于工艺调试的介绍及经验总结可以检索到相关文章1 2 ”，基本上不同的工 艺均有成功的调试案例及经验总结。有a 2 ，o 工艺污水脱氮除磷方面的调试【2 6 】： 氧化沟工艺的调试方法【”1 ；s b r 及其变形类的调试例【2 9 【3 0 】；低浓度生活污水 的调试方法 3 0 1 3 1 1 ；组合工艺的调试【3 2 】；还有生态型污水处理厂的调试p 驯；以及 一些其它种类的工业废水调试i j 卅等。 尽管污水处理的工艺不同，但是在污泥驯化培养方面基本上是相同的，不 同类的污水处理厂调试均具有相互间的借鉴作用。根据污水的进水水质条件， 般污水处理厂采用的污泥驯化方案有两种即连续流培养驯化方案和间歇流培 养驯化方案。 连续流培养驯化是连续进水连续出水，开始不排放剩余污泥，当m l s s 达 到设计要求时再排放剩余污泥，该方案的优点是能够实现活性污泥培养驯化与 启动运行同步运行，可以按照设计要求进行，在具体的工程中能够同自动控制 的试运行相结合，但是其培养成熟期要较长。 间歇流培养驯化是通过闷曝、静止沉淀、进水三个循环过程对污泥进行培 养驯化，闷曝2 3 天，停止曝气，沉淀l 2 小时，然后进新鲜污水，进水量由 小到大逐渐增加，当池中m l s s 超过2 0 0 0 m g l 时，开始污泥回流，停止闷曝， 连续进水和曝气，间歇流培养驯化方案的优点是活性污泥的培养成熟期要短， 但是与设计结合不紧密，在具体的工程中不能有效利用工艺系统设计的自动控 制设备与程序。 1 3 污水处理厂的技术评估 随着人们环境保护意识越来越提高，污水处理行业也受到人们的广泛重视， 出现了水行业的收购等参股建设和运营的现象，有国外资本、民营资本投资进 入国内水行业市场，采取t o t ( t r a n s f e r o p e r a t i o n t r a n s f e r ) 的运作模式逐渐 增加。在污水行业所谓t o t 模式，简单地说，就是投资人对某污水处理厂进行 考核后，采取适当的价格购买，签订特许权合同1 3 “，经营若干年后，再转交给 当地部门的一种经营方式。 因此，作为污水处理运营的收购投资方为了了解污水处理厂的运营情况以 及污水处理厂工艺的先进程度，需要一个详细的评估方案，作为考核的主要内 容，以便决策层作为参考依据。因此，对污水处理厂进行全面地评估( 包括技 术评估和资产评估) 也随之发展起来了。技术评估是资产评估的前提，为资产 评估提供技术支持，同时也是作为污水处理厂技术可靠性、先进性、合理性的 重要依据，可以作为优化污水处理厂管理运行的重要参考：而资产评估是以技 术评估为基础，对污水处理厂实际价值进行评估。作为本课题研究的一部分， 仅研究和探讨工艺技术评估方面的内容，不涉及资产评估方面的内容。 从当前收集到的文献中可以看出，目前尚未发现系统地对污水处理厂进行 技术评估方面的报道，但是从相关文献中 3 6 1 3 7 l 3 8 】1 3 9 1 1 4 0 1 可以看出，模糊数学的相 关方法在对地表水水质进行模糊评价中得到了大量的应用，因此借鉴成熟的评 估模式，尝试在污水中的应用。本课题从市场的需求出发，对技术评估中的工 艺部分评估进行初步探讨。 1 4 课题的背景、目的和意义 1 4 1 课题的背景 我国的水资源日益受到水体污染的严重威胁，城市污水和工业废水等不断 排入大水体，造成了我国主要江河湖泊面临着水质不断恶化的危险，水体的污 染及富营养化也越来越成为我国发展经济的瓶颈。目前，我国各个城市对水环 境的改善日益重视，对污水处理的要求不断加强。城市污水处理厂在处理城市 生活污水和生活污水及工业废水的混合废水时，常常需要考虑氮磷的去除，以 防止水体的富营养化。另外，随着经济的不断发展和各地区的招商引资的不断 扩大，经济开发区建设和化工园区建设如雨后春笋般蓬勃发展起来，作为招商 引资的配套设施，同时为保证可持续发展，促使经济效益、社会效益和环境效 益统一，污水处理厂建设也相应地完善。 同时人们环境保护意识的不断提高，特别是科学发展观的确立，要求人与 自然的和谐发展。作为关系人类生存和发展的水行业日益受到重视，投资、收 购、参股等方式建设水厂正在不断发展。需要对污水处理厂进行技术方面的评 估也随之产生。 在此背景下，本课题以江苏省响水县陈家港发展有限公司的改良三环式 a 2 0 工艺污水处理厂为工艺调试研究对象，通过对污水处理厂的调试研究工 作，对改良三环式a 2 ，o 工艺的调试经验进行总结；并在污水处理厂现有运行 资料基础上，对污水处理厂的工艺技术评估进行初步探讨。 1 4 2 目的和意义 】、课题目的 本课题是对改良三环式a 2 ，o 污水处理厂进行调试，并最终使出水水质满 足设计排放标准。总结调试运行经验，为正式运行积累相关的经验数据，对正 式运行提供指导作用。通过调试及运行积累的相关资料，并进行技术评估方面 的探讨。进行评估以确定水厂的相关参数( 工艺、设备、结构、自控、进出水 水质、能耗、药耗，等等) 之间的关系，对存在的问题、运营及管理提供建设 性的指导作用。 2 、课题意义 改良的三环式a 2 o 工艺是对传统工艺的变化，有自身的特点，三环式即 完全混合循环式推流环形，结合传统a 2 0 工艺和氧化沟工艺的特点。在运行 方式上，工艺采用完全混合循环式推流的流态，兼有完全混合反应器的抗冲击 负荷的能力，又有推流反应器的较好处理效果，既可以处理城市生活污水，又 可以处理含部分工业废水的混合废水；从池型上看，工艺为环型结构，布局紧 凑，施工、运行管理方便。在理论上，考察a 2 o 工艺和氧化沟相结合以及循 环式推流对污水处理的影响。 因此，对本课题的研究其理论意义主要有： 7 ( 1 ) 为同类型的污水处理厂调试及运行提供技术参数及实践经验。 ( 2 ) 为改良的三环式a 2 o 工艺的推广提供理论和实践上的支持。 ( 3 ) 为污水厂的技术评估提供参考模式。 其应用价值有： ( 1 ) 为改良的三环式a 2 0 工艺的污水处理厂的调试及运行提供优化参数 及实践经验。 ( 2 ) 确定污水厂工艺参数之间的关系，对操作运营管理具有指导意义。 ( 3 ) 对其它工业废水处理厂的运营管理具有积极的指导和参考作用。 ( 4 ) 可以为污水厂、自来水厂或其它水厂的阶段性评估提供参考模式。 第二章改良三环式a 2 1 0 工艺污水处理厂概况 改良的三环式a 2 o 工艺污水处理厂在江苏省的经济开发区和化工园区已 经得到广泛应用，到目前为止包括在建和设计的共有1 0 座。选取江苏省响水县 陈家港污水处理厂为调试对象，该污水处理厂位于江苏省晌水县陈家港镇以西 2 公里处的陈家港精细化工园区内。本工程近期规模为5 ，0 0 0m 3 d ，远期规模为 2 0 ，0 0 0 m 3 d ，采用的工艺为改良的三环式a 2 ，o 法处理工艺。 2 1 进出水水质及水量 化工园区内的污水收集管网采用全压力流设计的新型形式1 4 ”，污水处理厂 的近期规模按一期设计水量为5 ，0 0 0i n 3 d 规模进行设计。 当前接纳的工业废水主要有印染废水、染料废水、化工废水、制药中间体 产生的废水、以及各企业少量的生活污水，等等。设计进、出水水质指标如下 表2 1 ，各企业预处理出水要达到表2 1 和接管标准【4 2 l 中的规定，其它未规定的 主要指标要达到污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) 中的三级排放标准的 要求。污水处理厂的出水需要达到污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 。1 9 9 6 ) 中 的一级排放标准的要求。 表2 。1 污( 废) 水主要进水和出水水质设计指标 项目- 一值器。麓。盏，麓。篙，。篙， 进水 6 - 91 0 0 03 0 05 0 02 0 0 03 03 0 出水6 - 91 0 02 07 05 01 50 5 2 。2 工艺流程图 江苏省晌水县陈家港污水处理厂采用的工艺流程图 4 3 1 如下。 石灰投加装置毒= 凝剂+ 脱色剂 粉末活性炭混凝剂+ 除磷剂( 备用) 图2 1 污水处理厂工艺流程图 9 出水 泥外运 工艺流程简要说明：工业废水进入高位调节池进行均化水质水量，由水泵 或重力流进入混凝沉淀池，依次进入三环式a 2 o 生化系统的内环( 厌氧池) 、 中环( 缺氧池) 和外环( 好氧池) ，最后进7 - - - - 次沉淀池进行固液分离，出水 达标排放。 在调节池出水处设置石灰、絮凝剂和脱色剂投加装置，在生化池好氧段内 设置粉末活性炭投加装置，二沉池前端设有混凝剂及除磷剂投加装置，这些药 试剂投加装置根据进水水质的不同，进行选择投加或备用。 初沉池的物化污泥和二沉池的生化污泥进入污泥浓缩池内进行浓缩后脱 水，脱水后的渗滤液回至厂区的集水井内，最终进入调节池。 2 3 主要构筑物及参数设计 表2 2 污水处理厂主要构筑物及设计参数一览表 2 , 4 平面布置圈 江苏省响水县陈家港水处理有限公司污水处理厂的平面布置图如下，见图 1 0 2 2 。工程总投资约为1 9 5 0 万元，全厂的占地面积为2 6 4 6 1 2 m 3 ，绿化面积为 9 2 5 0 m 3 ，绿化率达到3 5 。 2 5 设计特点 江苏省响水县陈家港水处理有限公司污水处理厂设计的主要特点有： 1 、节省能耗。根据现场的高程布置特点，调节池出水采用重力流和水泵提 升压力流相结合的方式，当调节池水位较高，进水水量不大，可采取重力流方 式出水至平流沉淀池；当水量较大时，采用水泵提升至平流沉淀池内。后续从 出水井至外围水体中也是由重力流和压力流相结合的方式，当外河的水位较高 时由出水井内提升泵提升排放，当水位较低时通过自流方式排放。 2 、对难降解的有机物采取多种措施。在生化池好氧段增加粉末活性炭，以 增强生化处理效果，维持活性污泥较佳的活性和凝聚性，还具有改善活性污泥 的沉淀性能、减少或抑制污泥膨胀等性能。同时，为考虑到粉末活性炭可能造 成出水的s s 偏高，在生化池至二沉池出水段增加混凝剂，以增强微生物在二 沉池内的絮凝效果。通过多级投加脱色剂或混凝剂措施，确保各项指标合格达 标排放。 翠 口 s 缸 鼎 番 ! 吲 图2 2 污水处理厂平面布置图 1 2 第三章改良三环式a 2 0 工艺污水处理厂工艺调试 本章主要系统介绍污水处理厂的调试过程，以及污水处理厂的运行管理中 注意的各项事项。通过对污水处理厂的调试，全面系统地掌握污水处理厂调试 运行【“】的基本经验及获取相关的经验数据。 3 1 调试前的准备工作 污水处理厂在正式进入调试前，要进行一系列的准备措施，以保证后续正 式迸水后的正常进行。 3 1 1 人员招募 对于污水处理厂岗位人员的安排，最好在污水处理厂正式迸水调试前的半 个月至一个月到位，以便相关人员熟悉现场并需要进行相关的培训工作。 污水处理厂除配备管理技术人员外，还应招聘化验分析人员、电工及维修 人员，具有初中文化以上的操作人员等。这里需要说明的是化验人员应当具有 化验分析的基础，电工要有上岗证，维修人员要具备一定的机械维修知识。 作为调试方要对上述人员，主要是操作人员进行培；j i i 并进行考核，使他们 能够独立地进行操作。 3 1 2 物资准备 由于工业污水处理厂与城市污水处理厂的水质指标及其水质成分是不同 的，在投加药剂的种类方面可能较多，因此在调试前要准备好相关药剂的采购 工作。在本污水处理厂中涉及到脱色剂，絮凝剂与混凝剂，粉末活性炭，以及 粉末状石灰等。要根据污水的不同性质，选择合适的药剂，因此有些药剂( 如 污泥混凝剂的型号及种类) 要根据通过现场小试后进行采购，因此做好联系药 剂厂家的准备工作。 3 1 3 资料准备 污水处理厂方面要从施工安装单位收集全套完整的产品说明书及操作手册 等机械设备的相关资料。 作为现场调试方要为污水处理厂编制初步的污水处理厂操作规程和管理手 册，以及用于员工培训的指导教材。 编制污水处理厂的调试计划和相关的调试大纲。 3 1 4 联动试车 各项设备及工程需验收完毕。 单机试车完成，认真检查并核实污水处理厂各类机械设备的单机试车记录。 在此基础上，同厂方一道再对各种机械设备进行单机运转l 3 次，并做好相关 的试车记录，对发现的问题立即进行整改。 3 1 5 实验室准备 实验室应装修完毕，实验分析设备、仪器、试剂等要到位。 各种水质指标分析方法均采用标准的测试方法【4 5 1 ，主要的监测分析方法如 下： 表3 1 污水监测分析方法 壁呈 塑旦垒整坌堑直鎏查鎏焦堡 1d h玻璃电极法 2c o d c r重铬酸钾法 3b o d 5稀释与接种法 水和废水监测分析方 4s s 重量法法( 第四版) 国家环保局 5 色度稀释倍数法( 2 0 0 2 年) 6 氨氮 预处理+ 滴淀法 7 总磷钼酸铵分光光廑盐壁 一 3 2 系统启动和污泥培养驯化 在本污水处理中采取的污泥接神驯化法，先间歇流后连续流相结合的驯化 方法，详细的驯化步骤如下： 控制水深。保持生化池内的水位在设计水深的1 2 - 2 3 处，即3 0 4 0m 处 控制池内水质。保证水池内的各项水质指标不要太高，满足微生物的各项 生长要素的需求，如c o d c ，在2 0 0 3 0 0 m g l ，池中无有毒有害或抑制作用的物 质存在。 加入接种污泥。从同类型的泰兴污水处理总厂每天拉入接种污泥约1 0 吨， 共约8 0 吨。分别加到三环式生化池的内、中与外环内。同时每天另在好氧段加 加入接种污泥后进行闷曝，曝气6 小时，停止2 小时。并开启潜水搅拌器。 刚开始每天进水约5 0 0 m 3 ，并根据出水情况逐渐增大进水水量。初期污泥 培养驯化数据记录见表3 1 ，本表从4 月1 5 日开始投加污泥后开始记录。 表3 2 初期污泥培养驯化数据记录表 帮糯守耋0 0 霹外誓专紫。m 呲l s s ，。m m l v 。s s 。s v 3 ，0 与：紧慧 旧 a 1 段a 2 段0 段”! 二 34 4 22 9 2 1 6 5 65 8 93 6 31 9 6 88 9 73 2 0 1 6 7 1 09 8 53 9 4 1 8 6 1 5 1 7 3 74 7 62 4 6 2