城市污水處理廠生物池好氧段中投加懸浮填料提升污水處理脫氮效果研究

主要考核目標

（1）．優選適合該市污水處理廠A/A/O 工藝升級改造的懸浮填料，出水TN 穩定達到一級A 標準。
（2）．確定懸浮填料添加后O 段水力停留時間、溶解氧、填料投配比等運行參數，為升級改造提供技術支持。

工作進展與結果

1．懸浮填料選型

污水處理廠提標改造的重點在于懸浮填料的選擇，以實現低溫條件下的出水COD及氨氮穩定達標。
在該試驗中選用了兩種懸浮填料，其中之一是德國LEVAPOR生物膜技術公司出品的LEVAPOR®懸浮填料。該懸浮填料是德國最新一代用于處理廢水和廢氣的高效微生物載體，已在多個國家申請了專利保護。LEVAPOR®是表面活性的、有吸收能力的有孔泡沫物質。
通過將有表面活性能力的顏料涂層在泡沫物質上形成一種改性物質，從而擁有新的物理化學特性，主要表現為：
1) 體積小，比表面積大，比表面積最大可達20000 m2/m3；
2) 微孔和粗孔的發泡體有很強的表面吸附能力和吸水性；
3) 具有可調節的密度、沉淀速度、帶電負荷以及導電性；
4) 和其他填料相比，流化床能耗明顯降低。

LEVAPOR®在生物處理工藝中具有如下優勢：

1）顯著提高生物處理的處理量、速度和穩定性；
2) 有效吸收有毒物質和抑制降解的物質，保護生物膜；
3）內部的空隙結構有效保護生物膜免受剪切力的影響；
4) 多余污泥能從載體表面自動脫落；
5）易于掛膜，兩個小時內微生物就能在載體內繁殖生長；
6）使用壽命長達10年；
7）對已建設施的改擴建方便，節省空間；
8）顯著提高廢水廢氣處理能力，投資成本低；
9）剩余污泥量相對活性污泥法明顯減少。
目前已在德國科隆市、烏博塔市、Nordhorn市、亞堔市以及中國黑龍江省寧安市用于市政污水處理廠的廢水脫氮處理，效果優異。
此外還選擇了一家國產的懸浮填料，該產品在國內污水處理廠的提標改造工程有過成功應用，該產品的比表面積在500-600 m2/m3。

2．試驗水質確定

本課題的研究是針對該市市待升級的幾個污水處理廠開展工作的。從工藝上講，主要是將填料添加在生物處理單元的好氧池內。綜合考慮微生物營養需求，試驗裝置所采用的進水水質指標為：
COD=150-300mg/L,TN(NH3-N)=15-25mg/L,TP=10mg/L。

3．試驗模型

本課題的試驗模型分為兩類。一為填料篩選模型，二為工況試驗模型。
首先制作2 個填料選擇模型，均為柱狀。外接配水箱與高位水箱，采用穿孔管曝氣，兩個試驗模型共用一臺風機，用流量計加以控制，通氣量為360 L/h。出水采用淹沒出流。泥種取自污水處理廠二沉池排泥。混合液污泥濃度維持在3500 mg/L 左右。裝置簡圖見圖1，在器壁上貼上標尺以便體積讀數。

 
圖1 填料篩選試驗模型