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城镇污水处理厂提标改造工程中反硝化滤池的应用
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广东省佛山市528200
摘要：文章介绍了佛山市南海区狮山镇某污水处理厂提标改造工程的调试与运行情况，包括生化池升级改造、深床滤池的过滤与反硝化功能调试，总结了调试运行的中出现的问题和解决办法,提供了运行的经验参数。调试运行结果显示，在一定碳源投加量的前提下，反硝化滤池的脱单效果比较稳定，TN去除率约为35%-45%，出水TN能稳定达到一级A标准。
关键词：提标改造；反硝化深床滤池；生物脱氮
1概述
佛山市南海区某污水处理厂一设计规模1万m3/d，2009年7月建成投入运行，二期设计规模3万m3/d，主体工艺采用AO氧化沟，2010年4月建成投入运行，主体工艺采用A2O氧化沟，尾水排放均采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)一级B标准。提标后采用广东省地标《水污染物排放限值》（DB44/26-2001)第二时段一级标准和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002)一级A标准和《汾江河流域水污染物排放标准》（DB44-1366-2014)的较严值。提标改造工程增加了二次提升泵房+反硝化深床滤池+加氯接触池深度污水处理工艺，通过投加药剂补充碳源，去除SS、TP、TN等污染物。
1设计水量水质
污水处理厂设计水量为4万m3/d，设计进、出水水质如下表：
表1设计进水水质和提标前后出水水质
序号
污染物指标
进水水质
（mg/L）
出水水质（mg/L）
提标前
提标后
1
CODCR
250
60
40
2
BOD5
150
30
10
3
SS
150
30
10
4
NH3-N
25
15
5
5
TN
45
20
15
6
TP
4
1
0.5
7
粪大肠菌群数
-
10000
1000
2提标改造方案
污水处理厂近两年的进、出水水质情况显示，厂的进水水质波动较大，存在工业废水偷排的现象，出水水质基本满足一级B标准，但TP、TN、SS存在部分月份平均值不能满足一级A标准。
表2近两年进出水水质情况
项目
CODCR
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
进水（mg/L）
60-460
34-170
30-186
5.8-45.3
14-49.6
0.9-13.4
出水（mg/L）
3.6-32
1-16
7-21
0.3-4.2
7-25.7
0.2-0.8
厂内原有氧化沟工艺基本能满足BOD5除去要求，但安全系数不高，原氧化沟对TN除去能力有限。原氧化沟通过设备改造，确保达到最佳除去效果，包括一期更换部分推流器、更换曝气头、外回流泵，二期更换鼓风机，确保BOD5达标排放，同时增强脱氮效果。另外再增加二次提升泵房、反硝化深床滤池、接触消毒池、加药间等。提标改造后的具体工艺流程图如下：
2.1氧化沟设备改造
该厂一二期生化池原设计均使用管式曝气器，随着使用年限的增加，曝气效率越来越低，部分污染物指标在进水波动大，出水提标是越来越难以满足，后续反硝化深床滤池的设计进水TN为不大于25mg/L，因此，为提高生化池的曝气效率，强化生化池的反硝化功能，将原有管式曝气器更换成球冠型曝气器。为不造成停产，对一二期生化池进行分段分系列实施。
2.2反硝化深床滤池
该厂反硝化滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元，采用石英石作为反硝化生物的挂膜介质，2~4毫米介质的比表面积较大。1.83m深介质的滤床足以避免窜流或穿透现象,即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也不会使滤床发生水力穿透。介质有极好的悬浮物截留功效，在反冲洗周期区间，每m2过滤面积能保证截留≥7.3kg的固体悬浮物。固体物负荷高的特性大大延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。悬浮物不断的被截留会增加水头损失，因此需要反冲洗来去除截留的固体物。由于固体物负荷高、床体深，因此需要高强度的反冲洗。反硝化滤池采用气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段生物处理单元。由于滤床固体物高负荷的截留性能，反冲洗用水不超过处理厂水量的4%。
3反硝化滤池的调试与运行
3.1深床反硝化滤池初期运行情况
该厂提标改造工程由2017年12月开始，于2018年8月中旬完成，同时开始投入试运行，运行初期，深床滤池并未投加缓凝剂和碳源，只具备过滤的功能。
深床反硝化滤池投入运行前后水质月平均值如下：
表32018年该厂进出水水质
项目
1月-7月
8月-12月
进水（mg/L）
出水（mg/L）
出去率
（%）
进水（mg/L）
出水（mg/L）
出去率
（%）
COD
160
15.6
90.25%
154
14.1
90.84%
BOD
88
9
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