傳統工藝:厭氧沼液→加藥脫泥/離心脫水→調節池→兩級A/O生化池→膜處理系統→達標排放。
創新工藝:厭氧沼液→曲面格柵過濾→調節池→兩級A/O流化床生物反應器→達標排放。
通過采用創新技術,優化了傳統工藝,減少了工藝環節,從源頭減少外購碳源投加,不再依靠膜系統,更穩定地保障出水達標排放。
(2)處理能力:達標達產、扭虧為盈
傳統工藝:設計能力90m3/d,實際能力僅60m3/d,出水在線指標中COD、氨氮、總氮不能穩定達標。
創新工藝:設計能力120m3/d,實際能力可達150m3/d,出水在線指標(含總氮)均能穩定達標。
(3)投資占地:占地極少、投資高效
傳統工藝:混凝土水池占地大,土建投資高,導致可用于設備投入的資金受限,建設工期至少6個月以上,池容、池型較差,占地1000m2實際處理60m3/d,平均每平方處理能力僅0.06m3。
創新工藝:利用原有水池改造,減少原有投資浪費,擴建A/O流化床生物反應器采用焊接鋼制罐體,占地極小,土建投資少,資金更有效地用于設備投入,建設工期僅45天,占地100m2實現擴容處理60m3/d,平均每平方處理能力達0.6m3,土地利用率是傳統工藝的10倍。
(4)運行成本:穩定達標達產、成本大幅降低
傳統工藝:出水在線指標不包含總氮指標達標的情況下,運行總成本約45~60元/噸水,若包含總氮指標達標,則運行總成本約73~88元/噸水,有的項目成本甚至更高,并且污水處理能力不能穩定達產。
創新工藝:可保障包含總氮在內的出水在線指標穩定達標,運行總成本約40~52元/噸水,并且污水處理能力不僅穩定達產,還有一定的余量應對沖擊負荷。
項目亮點介紹
1、實施效果
預處理零藥劑化:潔暢曲面格柵替代加藥脫泥或離心脫水,純物理方式過濾,無需投加PAC、PAM等藥劑,在沼液預處理環節藥劑節省100%、電費成本節省90%。
沼液替代碳源:采用不脫泥的沼液代替碳源,僅補充少量原液(厭氧罐進水)或少量外購碳源,外購碳源成本節省70%。
污泥減量化:減少了沼液預處理環節和外購碳源降解產生的剩余污泥,污泥產量降低約30%~40%,污泥脫水干化和外運處置成本節省40%。
無需膜處理:潔暢A/O流化床生物反應器出水穩定達標,無需使用昂貴的膜處理系統,減少了洗膜、換膜等成本,膜處理相關成本節省100%。
碳源、電費、藥劑、污泥等成本分別降低了70%、30%、40%、40%,運行總成本降低了40%。
2、社會效益
為有效降低餐廚垃圾處理項目沼液污水處理成本,實現沼液全量化、達標化、低碳化處置目標,魯控太倉餐廚垃圾沼液污水處理項目采用高效低碳創新工藝處理方案進行改造,根據實施方案至今的運行情況,總結實施過程、處理效果、運行成本等方面的先進經驗,有必要引入新技術對同類餐廚項目進行針對性改造優化,實現達標達產、扭虧為盈,十分具有推廣價值。
3、生態效益
綜上所述,魯控太倉餐廚垃圾沼液污水處理系統改造與運營項目采用“曲面格柵過濾+兩級A/O流化床生物反應器”的創新工藝和“同步硝化-反硝化+短程反硝化”的核心技術,實現總氮、COD、氨氮的去除效率穩定達到95%~98%、外購碳源成本節省70%、運行總成本節省40%的行業突破,為餐廚垃圾沼液污水處理提供了一條高效、低碳、低成本的創新技術路徑,促進餐廚垃圾處理項目實現達標達產、扭虧為盈,在行業內十分具有推廣價值。
項目技術工藝/裝備簡介
一、技術工藝/裝備名稱
曲面格柵+A/O流化床生物反應器
二、技術工藝/裝備原理
(一)A/O流化床生物反應器工藝技術原理
1、技術簡介
A/O流化床生物反應器是基于活性污泥法的一種污水處理構筑物。目前在國內城市污水和石油化工、焦化、化纖、造紙、針織和冶金等行業的污水處理中得到應用。
A/O流化床生物反應器采用高塔生化處理技術,以目前最成熟的活性污泥法作為基礎,結合深井曝氣的原理,并進行了多方面的改進。反應器內設立了沉淀區,使泥、水在塔內分離,無需再設沉淀池;同時可以根據污水水質的不同,可設計成集缺氧、好氧、污泥消化、生物膜反應器等諸多生物處理過程于一體的高塔生化反應器。
A/O流化床生物反應器的塔內裝有曝氣裝置、布水器、三相分離器等。污水自下而上流出,反應器內存在3次環流:曝氣引起的環流流、內循環引起環流和污泥由于重力引起的環流。污水、菌膠團和空氣三者可獲得充分接觸,加快物質的傳質速度和菌膠團的更新速度,使單位體積的有機負荷大大提高。
由于污水在塔內的存在三種狀態:好氧狀態、缺氧狀態和靜置沉淀狀態。因此,生物反應器能夠去除有機物(COD)、氨氮、總氮,同時,通過生物生長同化具有一定的除磷效果。
常規生化反應器的水深3~7米,一般氣泡上升的速度平均位0.3米/秒,因此空氣鼓入水底后大約十幾秒鐘即離開水面,亦即氣液接觸時間僅為十幾秒,因此氧利用率一般為5%左右;而高塔中由于氣液接觸時間可以人為調整(靠調整反應器高度或回流量來實現),一般在幾十分鐘到一個小時,氣液接觸時間的延長使氧氣的利用率大大提高。同時在氣液折流過程中發生氣水的相對摩擦運動(在下降管中水流向下,氣體受浮力作用向上),提高湍流程度及氣液傳質速率,一般情況下均可以達到90%以上,已經在多個項目實踐中獲得證明。
常規反應器多為常壓操作,氧氣在水中的溶解度有限,高濃度廢水供氧量不足影響處理效果。高塔一般可達1~1.5個大氣壓,并且首級壓力最大,依次遞減至常壓。此順序與生化需氧量的變化相一致,可以更好的滿足供氧需求。因此該裝置在處理高濃度有機廢水時也可保證好氧狀態,使好氧處理的濃度上限拓寬至5000毫克/升(COD)以上。
編輯:王秀
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