反硝化深床滤池-打印版课件

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美国水环纯STS水务集团CSD(Beijing)WaterWorksOperationManagementCo.,Ltd

中持（北京）水务运营有限公司TetraDenite反硝化深床滤池1SevernTrentServices

美国水环纯STS反硝化深床滤池—提标改造的利器反硝化深床滤池Tetra/Denite—一池多用具有脱氮、除磷、去除悬浮物等多种功能N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）TP<0.3mg/LSS<5mg/L浊度<2NTU每去除1mg/lN03-N甲醇耗量<3mg/l灵活转换运行模式，STS/Tetra滤池被《废水工程处理及回用》引用经典案例，中文版P695.2反硝化深床滤池—提标改造的利器反硝化深床滤池Tetra/De反硝化深床滤池—提标改造的利器3反硝化深床滤池—提标改造的利器3项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注Infl.进水水质≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水质≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5反硝化深床滤池的工艺流程4项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注I5世界反硝化深床滤池的发明者及领导者5世界反硝化深床滤池的发明者及领导者反硝化深床滤池结构6反硝化深床滤池结构6滤料高比重滤料–最小2.6高等级硅砂6X9目直径范围2.0~3.0mm均匀系数小于1.35球形度0.80莫氏硬度6-7

最小为6.07滤料高比8304SS布气主管气水分布系统304SS布气支管TBlock™滤砖布水廊道盖板88304SS布气主管气水分布系统304SS布气支管TBlo气水分布系统9气水分布系统910气水分布系统10气水分布系统窄长型的廊道结构，使滤池进水更为均匀滤池进水11窄长型的廊道结构，滤池进水滤池进水12滤池进水12气水反冲洗特殊的滤砖结构，使滤池反洗(气洗和水洗)效果良好13气水反冲洗特殊的滤砖结构，使滤池驱除氮气反硝化过程中产生氮气，使得过滤产生气阻，通过驱除氮气，确保滤池运行效果14驱除氮气反硝化过程中产生滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气项目单位进水水质

出水水质TNmg/L2015TPmg/L20.5SSmg/L2010PAC、甲醇、乙酸、乙酸钠15滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气反硝化作用16滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气反硝化作用17滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气18滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气19滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气20滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气21滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—水洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气22滤池的工作过程—水洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独滤池的工作过程—驱氮2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气23滤池的工作过程—驱氮2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气24滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注Infl.进水水质≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水质≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5滤池的工艺流程25项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注IDenite®Filters反硝化滤池FEController(MMI)控制器NitrateAnalyzer硝酸盐分析仪InfluentSampler进水取样器EffluentSampler出水取样器Effluent出水Influent进水FlowMeter流量计MethanolFeedPump加药泵Denite反硝化深床滤池碳源控制流程图26Denite®FEControllerNitrateInflScituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水温6-7摄氏度冬季低温的应用27Scituate,MA冬季低温的应用27Scituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水温6-7摄氏度冬季低温的应用28Scituate,MA冬季低温的应用28反硝化滤池的运行成本当污水BOD5/TN＞3~5时，认为反硝化碳源充足。当废水中缺少有机物质时，为了给反硝化反应提供足够的电子供体，需要外加碳源。以甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖为例，比较碳源投加量及费用。各种碳源反硝化化学计量关系式：5CH3OH+6NO3-→3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-5C2H5OH+12NO3-→6N2↑+10CO2+9H2O+12OH-5CH3COOH+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8OH-5CH3COONa+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8ONa-5C6H12O6+24NO3-→12N2↑+30CO2+18H2O+24OH-29反硝化滤池的运行成本当污水BOD5/TN＞3常用碳源投加量及投加费用一览表碳源理论投加量（碳源g/TNg）实际投加量（碳源g/TNg）单价（元/kg）吨水消耗（g/m³）吨水折合成本（元）若仅冬季投加吨水折合成本（元）甲醇1.92.93.114.50.0450.011乙醇1.37

乙酸2.684.53.322.50.0740.018乙酸钠3.665.02.625.00.0650.016葡萄糖2.68

注：上表按总氮去除为5mg/L计算。反硝化滤池的运行成本30常用碳源投加量及投加费用一览表碳源理论投加量（碳源g/TN常用碳源比较一览表中文名：甲醇乙酸乙酸钠外文名：methylalcoholaceticacidsodiumacetate别名：木酒精醋酸醋酸钠结构简式：CH3OHCH3COOHC2H3NaO2相对分子质量：32.0460.0582.03化学品类别：有机物--醇有机物--酸有机物--管制类型：不管制不管制不管制储存：密封保存密封保存密封保存熔点(℃)：-97.816.6324沸点(℃)：64.8117.9相对密度：0.791.04921.528闪点(℃)：1139爆炸上限%(V/V)：4417爆炸下限%(V/V)：5.54溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性溶于水和乙醚，微溶于乙醇。反硝化滤池的运行成本31常用碳源比较一览表中文名：甲醇乙酸乙酸钠外文名：methyl反硝化深床滤池运行费用一览表吨水消耗消耗品单价吨水费用备注一、电费0.047348KWh0.7元/KWh0.033元/m³二、药剂1、PAC0.004113kg/m³2.5元/kg0.010元/m³2、碳源0.015kg/m³2.6元/kg0.065元/m³以乙酸钠计，全年投加三、费用合计0.108元/m³全年投加碳源0.0160.059元/m³仅冬季投加碳源注：上表按总氮去除为5mg/L，总磷为0.5mg/L计算。反硝化滤池的运行成本32反硝化深床滤池运行费用一览表吨水消耗消耗品单价吨水费用备注一10FtDeepClearWell

3米深的清水池清澈见底出水效果3310FtDeepClearWell出水效果34出水效果34TurbidityoftheEffluent

滤池出水浊度出水效果35TurbidityoftheEffluent

滤池出水美国Tampa地区78年开始采用STS/Tetra反硝化滤池(38万吨/d),经10年时间Tampa海湾生态得到恢复典型案例36美国Tampa地区78年开始采用STS/Tetra反硝化滤池Tampa海湾37Tampa海湾3738381、河北廊坊香河县三强污水厂（中持环保公司设计、施工）（一级B提标至一级A标准，2万吨/天）2、山西潞城污水处理再生水利用工程（太原市政院设计）（5-5-3-1的标准，即BOD≤5mg/l;SS≤5mg/l;TN≤3mg/l;TP≤1mg/l.）3、浙江嘉善污水处理厂（一级A，西北市政院设计）4、无锡芦村污水处理厂四期（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）5、无锡惠山污水处理厂三期（一级A，无锡市政院设计，2.5万吨/天）6、济宁金乡污水处理厂（一级A，济南市政院设计，3万吨/天）

7、天津张贵庄污水处理厂一期工程（一级A，天津市政院，20万吨/天）8、天津泰达-威立雅污水处理厂（一级A，天津市政院设计，10万吨/天）国内应用业绩391、河北廊坊香河县三强污水厂（中持环保公司设计、施工）河北香河县三强污水厂

设计规模：2万吨/天

进出水水质：一级B→一级A

原计划方案：CASS池内增加搅拌机

反应时序增设缺氧反应段

原计划方案面临问题：

处理水量由2万吨/天下降至1.6万吨/天左右，无法满足减排要求；

改造需停产，环保检查压力巨大；

改造需放空生化池，导致原生化系统停运，恢复困难；

河北廊坊香河县三强污水厂

（一级A标准，2万吨/天，2011年11月9日签约）40河北香河县三强污水厂原计划方案：原计划方案面临问题：

河北廊坊香河县三强污水厂

（一级A标准，2万吨/天，2011年11月9日签约）该厂于2007年8月底投入运行，采用CASS处理工艺，目前出水水质指标均达到一级B的标准：COD≤50mg/L，BOD≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L，TN≤20mg/L，TP≤1mg/L，提标改造的处理中，我公司采用了反硝化深床滤池工艺，只需要采用这样一个构筑物，就可以确保出水稳定达到一级A的排放标准，节省投资，管理简单。41河北廊坊香河县三强污水厂

（一级A标准，2万吨/天

无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）42无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5

无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）43无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5

无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）44无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5

无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）45无锡芦村污水处理厂四期

（一级A，华北市政院设计，5

天津泰达-威立雅污水处理厂

（一级A，天津市政院设计，10万吨/天）46天津泰达-威立雅污水处理厂

（一级A，天津市政院设计Denite®BiofiltrationSummary小结Denite®Performance反硝化滤池的性能具有良好的生物脱氮功能，N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）具有良好的除磷功能，TP<0.3mg/L对悬浮物具有良好的去除能力，SS<5mg/L，浊度<2NTU滤床终生免维护，淘汰了长柄滤头和滤板技术无滤料流失和损失，终生无需添加或更换

反冲水量少，通常为2%-4%47Denite®BiofiltrationSummaryDCSD(Beijing)WaterWorksOperationManagementCo.,Ltd

中持（北京）水务运营有限公司48CSD(Beijing)WaterWorksOper49

以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！49SevernTrentServices

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中持（北京）水务运营有限公司TetraDenite反硝化深床滤池50SevernTrentServices

美国水环纯STS反硝化深床滤池—提标改造的利器反硝化深床滤池Tetra/Denite—一池多用具有脱氮、除磷、去除悬浮物等多种功能N03-N<1.0mg/L（TN<3.0mg/L）TP<0.3mg/LSS<5mg/L浊度<2NTU每去除1mg/lN03-N甲醇耗量<3mg/l灵活转换运行模式，STS/Tetra滤池被《废水工程处理及回用》引用经典案例，中文版P695.51反硝化深床滤池—提标改造的利器反硝化深床滤池Tetra/De反硝化深床滤池—提标改造的利器52反硝化深床滤池—提标改造的利器3项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注Infl.进水水质≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水质≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5反硝化深床滤池的工艺流程53项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注I54世界反硝化深床滤池的发明者及领导者5世界反硝化深床滤池的发明者及领导者反硝化深床滤池结构55反硝化深床滤池结构6滤料高比重滤料–最小2.6高等级硅砂6X9目直径范围2.0~3.0mm均匀系数小于1.35球形度0.80莫氏硬度6-7

最小为6.056滤料高比57304SS布气主管气水分布系统304SS布气支管TBlock™滤砖布水廊道盖板578304SS布气主管气水分布系统304SS布气支管TBlo气水分布系统58气水分布系统959气水分布系统10气水分布系统窄长型的廊道结构，使滤池进水更为均匀滤池进水60窄长型的廊道结构，滤池进水滤池进水61滤池进水12气水反冲洗特殊的滤砖结构，使滤池反洗(气洗和水洗)效果良好62气水反冲洗特殊的滤砖结构，使滤池驱除氮气反硝化过程中产生氮气，使得过滤产生气阻，通过驱除氮气，确保滤池运行效果63驱除氮气反硝化过程中产生滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气项目单位进水水质

出水水质TNmg/L2015TPmg/L20.5SSmg/L2010PAC、甲醇、乙酸、乙酸钠64滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气反硝化作用65滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气反硝化作用66滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气67滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气68滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气69滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气70滤池的工作过程—反洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—水洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气71滤池的工作过程—水洗2.空气反洗3.气水反洗4.单独滤池的工作过程—驱氮2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气72滤池的工作过程—驱氮2.空气反洗3.气水反洗4.单独水滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单独水洗1.正常进水5.驱除氮气73滤池的工作过程—正常进水2.空气反洗3.气水反洗4.单项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注Infl.进水水质≤60≤2040≤25≤5（8）≤2Effl.出水水质≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5滤池的工艺流程74项目ItemCODcrBOD5SSTNNH4-NTP备注IDenite®Filters反硝化滤池FEController(MMI)控制器NitrateAnalyzer硝酸盐分析仪InfluentSampler进水取样器EffluentSampler出水取样器Effluent出水Influent进水FlowMeter流量计MethanolFeedPump加药泵Denite反硝化深床滤池碳源控制流程图75Denite®FEControllerNitrateInflScituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水温6-7摄氏度冬季低温的应用76Scituate,MA冬季低温的应用27Scituate,MA2.4MGDWaterTemperature6-7°Celsius水温6-7摄氏度冬季低温的应用77Scituate,MA冬季低温的应用28反硝化滤池的运行成本当污水BOD5/TN＞3~5时，认为反硝化碳源充足。当废水中缺少有机物质时，为了给反硝化反应提供足够的电子供体，需要外加碳源。以甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖为例，比较碳源投加量及费用。各种碳源反硝化化学计量关系式：5CH3OH+6NO3-→3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-5C2H5OH+12NO3-→6N2↑+10CO2+9H2O+12OH-5CH3COOH+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8OH-5CH3COONa+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8ONa-5C6H12O6+24NO3-→12N2↑+30CO2+18H2O+24OH-78反硝化滤池的运行成本当污水BOD5/TN＞3常用碳源投加量及投加费用一览表碳源理论投加量（碳源g/TNg）实际投加量（碳源g/TNg）单价（元/kg）吨水消耗（g/m³）吨水折合成本（元）若仅冬季投加吨水折合成本（元）甲醇1.92.93.114.50.0450.011乙醇1.37

乙酸2.684.53.322.50.0740.018乙酸钠3.665.02.625.00.0650.016葡萄糖2.68

注：上表按总氮去除为5mg/L计算。反硝化滤池的运行成本79常用碳源投加量及投加费用一览表碳源理论投加量（碳源g/TN常用碳源比较一览表中文名：甲醇乙酸乙酸钠外文名：methylalcoholaceticacidsodiumacetate别名：木酒精醋酸醋酸钠结构简式：CH3OHCH3COOHC2H3NaO2相对分子质量：32.0460.0582.03化学品类别：有机物--醇有机物--酸有机物--管制类型：不管制不管制不管制储存：密封保存密封保存密封保存熔点(℃)：-97.816.6324沸点(℃)：64.8117.9相对密度：0.791.04921.528闪点(℃)：1139爆炸上限%(V/V)：4417爆炸下限%(V/V)：5.54溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂。易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性溶于水和乙醚，微溶于乙醇。反硝化滤池的运行成本80常用碳源比较一览表中文名：甲醇乙酸乙酸钠外文名：methyl反硝化深床滤池运行费用一览表吨水消耗消耗品单价吨水费用备注一、电费0.047348KWh0.7元/KWh0.033元/m³二、药剂1、PAC0.004113kg/m³2.5元/kg0.010元/m³2、碳源0.015kg/m³2.6元/kg0.065元/m³以乙酸钠计，全年投加三、费用合计0.108元/m³全年投加碳源0.0160.059元/m³仅冬季投加碳源注：上表按总氮去除为5mg/L，总磷为0.5mg/L计算。反硝化滤池的运行成本81反硝化深床滤池运行费用一览表吨水消耗消耗品单价吨水费用备注一10FtDeepClearWell

3米深的清水池清澈见底出水效果8210FtDeepClearWell出水效果83出水效果34TurbidityoftheEffluent

滤池出水浊度出水效果84TurbidityoftheEffluent

滤池出水美国Tampa地区78年开始采用STS/Tetra反硝化滤池(38万吨/d),经10年时间Tampa海湾生态得到恢复典型案例85美国Tampa地区78年开始采用STS/Tetra反硝化滤池Tampa海湾86Tampa海湾3787381、河北廊坊香河县三强污水厂（中持环保公司设计、施工）（一级B提标至一级A标准，2万吨/天）2、山西潞城污水处理再生水利用工程（太原市政院设计）（5-5-3-1的标准，即BOD≤5mg/l;SS≤5mg/l;TN≤3mg/l;TP≤1mg/l.）3、浙江嘉善污水处理厂（一级A，西北市政院设计）4、无锡芦村污水处理厂四期（一级A，华北市政院设计，5万吨/天）5、无锡惠山污水处理厂三期（一级A，无锡市政院设计，2.5万吨/天）6、济宁金乡污水处理厂（一级A，济南市政院设计，3万吨/天）

7、天津张贵庄污水处理厂一期工程（一级A，天津市政院，20万吨/天）8、天津泰达-威立雅污水处理厂（一级A，天津市政院设计，10万吨/天）国内应用业绩881、河北廊坊香河县三强污水厂（中持环保公司设计、施工）河北香河县三强污水厂

设计规模：2万吨/天

进出水水质：一级B→一级A

原计划方案：CASS池内增加搅拌机

反应时序增设缺氧反应段