【】中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司城市環(huán)境研究院副院長孫永利作了題為《由幾個常見現(xiàn)象引發(fā)的污水處理系統(tǒng)“精細(xì)化”的思考》的報告。報告針對污水排放提標(biāo)催生的兩個主要問題：如何有效利用污水中的碳源以及化學(xué)除磷和生物除磷之間的對接和耦合進(jìn)行了分析。(相關(guān)鏈接：32場專題演講、1場精彩對話，第13屆水處理行業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)論壇圓滿收官)
以下文字為孫永利現(xiàn)場報告的概要整理實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。
近年來，各部委以及地方政府都在陸續(xù)頒布新的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，“提標(biāo)”已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)廣泛討論的熱點(diǎn)話題。日益提高的污水排放標(biāo)準(zhǔn)催生了兩個主要問題：一是如何有效利用污水中的碳源。二是化學(xué)除磷和生物除磷之間的對接和耦合實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。以下內(nèi)容為針對以上問題進(jìn)行的研究。
一、碳源嚴(yán)重不足和無效損耗等問題的解決
1.預(yù)處理單元跌水復(fù)氧現(xiàn)象
環(huán)境研究院研究組通過對江蘇地區(qū)30座污水處理廠進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)每當(dāng)處理廠的預(yù)處理單元有跌水情況發(fā)生時，便同時出現(xiàn)耗氧現(xiàn)象，碳源也隨之消耗。研究對此現(xiàn)象的成因進(jìn)行了分析，提出污水跌落瞬間復(fù)氧假說：污水跌落過程中水柱帶動周邊空氣形成旋流，旋流加速渠道內(nèi)氣體與周邊空氣的流通;污水跌落瞬間，帶動復(fù)氧空氣進(jìn)入水渠;污水跌落瞬間，水珠的表面張力被破壞;污水跌落瞬間所形成的波浪，加速復(fù)氧;跌落過程，氣體交換加劇惡臭氣體釋放。
基于以上假說分析得出：渠底空氣交換是污水廠跌水復(fù)氧的關(guān)鍵。研究針對此結(jié)論進(jìn)行工程實(shí)驗(yàn)，通過對預(yù)處理單元進(jìn)行加蓋操作解決了此問題，在江蘇常州的工程案例中，僅花4200元(含材料和人工)的改造成本，便可節(jié)省碳源0.3
t/d。
2.內(nèi)回流混合液挾氧問題
經(jīng)調(diào)查，目前許多污水處理廠耗氧池后的末端溶解氧含量都在2mg/L以上，有些甚至達(dá)到6-7mg/L，這部分溶解氧不能得到有效控制，缺氧池將會無法達(dá)到真正缺氧的狀態(tài)。研究利用模擬公式對幾個污水處理廠進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，得到不同工藝和條件下末端溶解氧的含量，結(jié)果如下：
研究針對以上分析提出了解決辦法：將好氧池末端溶解氧的回流路徑分為兩條，使其達(dá)到兩倍流量，其中一條路徑的溶液氧不進(jìn)行曝氣，通過攪拌等方式進(jìn)行回流，另一條路徑的溶解氧進(jìn)行曝氣后回流，兩條路徑的停留時間一致。經(jīng)過此方法，條路徑的溶解氧和ORP得到了有效控制，缺氧池終也實(shí)現(xiàn)了真正缺氧。
二、化學(xué)除磷和生物除磷之間的對接和耦合
1.化學(xué)協(xié)同除磷使得生物除磷功能受抑制
化學(xué)除磷是自2008年太湖流域提標(biāo)改造之后，行業(yè)內(nèi)一個重要的發(fā)展方向。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前許多污水處理廠在進(jìn)行化學(xué)除磷后，由于生物除磷影響，效果大打折扣。研究針對此問題進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)很多污水處理廠磷投加過量情況非常嚴(yán)重，其投加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過處理廠除磷所需用量。
研究通過模擬實(shí)驗(yàn)，對化學(xué)除磷對生物系統(tǒng)造成的影響進(jìn)行研究。首先將污水源水跟剩余污泥混合，模擬厭氧池。之后加入優(yōu)質(zhì)碳源，對厭氧效果進(jìn)行強(qiáng)化。后在耗氧池污泥中加入碳酸鹽。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大部分化學(xué)除磷污水處理廠已經(jīng)無明顯的厭氧釋磷現(xiàn)象。因此，強(qiáng)化厭氧釋磷以及生物除磷是行業(yè)未來需要重點(diǎn)研究解決的問題。
課題組對生物強(qiáng)化除磷進(jìn)行研究，建立模擬實(shí)驗(yàn)，通過側(cè)溝取厭氧池20%上清液，添加化學(xué)除磷藥劑，將厭氧池上清液中的磷提取后，終磷酸鹽的濃度也得到降低。研究認(rèn)為該方法是未來實(shí)現(xiàn)除磷工作可以考慮的一個思路和模式。
2.反硝化除磷工程化
研究針對耗氧池的成分以及各物質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析，提出加強(qiáng)反硝化功能的一種基于多點(diǎn)進(jìn)水與一碳多用為核心的反硝化除磷技術(shù)路線措施，方案如圖。
該技術(shù)方案的核心是將與硝酸鹽反應(yīng)有關(guān)的其他反應(yīng)抑制住，從而加強(qiáng)硝酸鹽之間的反應(yīng)，加強(qiáng)反硝化除磷效果。首先在消氧池中把回流混合液的溶解氧濃度降低，之后通過水調(diào)節(jié)，阻止碳源進(jìn)入到熱系統(tǒng)中，終實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)硝酸鹽之間反應(yīng)的效果。
未來，華北院將對此技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步研究，包括工藝單元及工程措施的控制等等，力求早日實(shí)現(xiàn)反硝化除磷的工程化應(yīng)用。更多環(huán)保純水處理設(shè)備資訊請關(guān)注皙全蘇州水處理設(shè)備網(wǎng)