1 山地小城镇污水处理复合式人工湿地技术 适用范围 低碳氮比进水的小城镇、村庄污水处理工程 基本原理 复合型人工湿地:竖向折流湿地+侧向潜流湿地,将总体处于生物厌氧状态的竖向折流湿地与总体处于好氧/兼氧状态的侧向潜流湿地相组合,在人工湿地系统内形成了厌氧+好氧/缺氧的微生物生长环境,提高了填料及根区内的微生物量,促进了不同净化功能微生物的组合,强化了传统人工湿地的生物净化作用。在内回流系统的协助下,可以实现碳源有机物和氮等污染物的高效去除。独特的流态设计,提高了池容利用率,避免了传统湿地复杂的布水系统,运行管理简便,无需自动控制系统。该人工湿地系统采用模块化设计,可根据处理水量、水质和场地条件,因地制宜地进行快速设计拼装。 工艺流程 污水经调节池和沉淀塘预处理后,去除大部分的悬浮物,降低后续湿地的污染物负荷和堵塞的可能性;之后,污水依次流经平行设置的多组竖向折流湿地和侧向潜流湿地;最后,污水进入观测塘,在高浓度进水或低温时,部分处理后的水回流至沉淀塘,以加强生物反硝化作用并提高处理效率,剩余的出水可回用或排放。
关键技术或设计特征 合理的溶解氧分区,保证湿地内微生物处理效率; 应对低碳氮比进水的高效生物脱氮技术; 低温地区复合式人工湿地设计及运行控制技术; 模块化设计,能够适应不同水量和地形条件的要求; 竖向折流湿地进行了防堵设计,保障了湿地长效稳定运行。 典型规模 该复合型人工湿地污水处理技术的典型处理规模为 3000m 3 /d 以下的镇乡和村庄污水处理,但也可以应用于中等规模的城镇污水处理及回用工程。 推广情况 该复合型人工湿地污水处理技术已经在四川省泸沽湖母支污水厂、重庆武隆仙女山新区,九龙坡区白市驿镇、白市驿农业园区,江津夏坝镇、贾嗣镇,彭水县润溪乡、龙塘乡,长寿区葛兰镇、云集镇等多个镇乡和重点村的污水处理工程中成功应用。运行效果良好、稳定。 2 不同进水水质和出水要求的氧化沟处理工艺的升级改造工艺技术 适用范围 低碳源城镇污水脱氮除磷处理。 基本原理 对厌氧-氧化沟系统的回流污泥进行预浓缩和预缺氧处理,通过预浓缩可以有效提高回流污泥浓度,减少回流污泥流量,有效增加厌氧池水力停留时间,有利于聚磷菌的筛选和截留,预缺氧池可以内碳源消除回流污泥对厌氧区的影响,强化厌氧区碳源有效利用,保护厌氧环境,强化系统的除磷能力;氧化沟内的缺氧区域能够强化氧化沟内碳源的有效利用,强化系统的脱氮能力。 工艺流程 在常规的“厌氧+氧化沟”工艺基础上,通过添加回流污泥预浓缩系统,将回流污泥通过预浓缩池进行重力浓缩后再回流至预缺氧池,上清液直接流入氧化沟的缺氧段。
关键技术或设计特征 通过回流污泥系统的预浓缩,提高回流污泥浓度,减少回流污泥流量,增加系统的反应推动力。 典型规模 该技术普遍适用于市政或城镇污水处理厂,处理规模 1万-50万 m 3 /d。 推广情况 该技术在氧化沟系统及其他活性污泥处理工艺中正在推广使用。 3 厂矿区混排污水集成生态处理技术 适用范围 适用于中低浓度受工业污染雨水、生活污水。 基本原理 针对巢湖市城郊缺乏污水收集系统,近期内尚无截污管网建设规划,厂矿区生活污水、地表径流(初期雨水)直接排入河道等问题,因地制宜地开展入河污水的收集、拦截及一体化处理技术体系研究。以生物生态处理系统为核心,辅以源头控制和过程收集拦截的复合净化技术研究与工程示范,最大限度削减污水对河道水体的影响。研发生物-强化生态工艺处理系统,主要技术特点为结构简单、成本低、低能耗和环境安全,适于多种受污染水体的治理,易于大范围推广。最终形成适合巢湖城市下游河流城区与城郊污染控制的具有景观与净化复合功能特点的低成本的生态工艺集成技术体系。 工艺流程 对悬浮物含量高的水泥厂区废水及生活污水混合水(污水 2)采用沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺;对流经农田的厂区生活污水(污水 1)采取生态收集及拦截沟——沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺;对来自张岗桥的高浓度生活污水采用沉淀——土地渗滤——沉淀塘——氧化塘——湿地——稳定塘工艺。该技术工艺流程如图所示。
关键技术或设计特征 生态收集及拦截沟技术 土地渗滤系统技术 多塘-人工湿地技术 典型规模 应用于课题厂区生活污水及初期雨水生物净化示范工程(张岗桥示范工程) ,示范工程日处理量 4000吨,该技术主要用于处理厂矿区生活污水部分。 推广情况 该技术在课题内部示范工程应用,取得良好的污染物去除效果。现已推广应用到“十二五”巢湖水专项的课题中,正在建设示范工程。 4 基于地表 Ⅳ 类水标准的再生水集成工艺技术 适用范围 城市高品质再生水生产工艺的新建或改造。 基本原理 基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术主要包括“超滤膜+臭氧”集成技术和“反硝化滤池+曝气生物滤池+臭氧”集成技术,可针对不同二级出水水质,如较低的有机物浓度及水温等,利用膜工艺的截留作用、生物滤池的生物降解作用和臭氧的化学氧化作用,对 TN、难降解 COD Cr 、胶体、悬浮物、微量有毒有机污染物等物质进行有效去除,主要出水水质达到地表 IV类标准。 工艺流程 对于难降解 COD 和胶体及微量有毒有机污染物高的二级处理出水,采用UF+O 3 再生水深度处理技术进行处理,通过膜单元的过滤作用截留水中绝大部分颗粒物、病原微生物及部分大分子有机物,臭氧处理单元进一步氧化水中残留的有毒有害有机物质以保证出水色、嗅及有机物达到再生水水质要求。该组合处理技术可以起到“多级屏障”的作用,对二级水中的毒害微生物、有机物等进行多层次的去除。针对北方地区二级污水有机物浓度及水温较低的水质特点,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池+臭氧工艺再生水集成技术,利用开发的快速启动方法,系统启动周期可大大缩短,通过工艺单元的调控策略和反硝化滤池碳源投加策略,可实现再生水深度脱氮、去除有机物,同时实现良好的脱色除味功效。 关键技术或设计特征 采用两级生物滤池/超滤膜与臭氧单元串联的形式,进行工艺组合。针对不同的二级出水氨氮和硝态氮浓度,可以灵活调整硝化和反硝化生物滤池的布置方式,并配以相应的碳源投加控制系统、反冲洗控制系统和回流系统。 典型规模 适用于处理规模为 5万吨/日以上的再生水厂。 推广情况 已在北京多座再生水厂进行了技术推广,如北京卢沟桥再生水厂(10 万吨/日) 、清河再生水厂(40 万吨/日) 、吴家村再生水厂(8 万吨/日) 、酒仙桥再生水厂(20 万吨/日) 、高碑店再生水厂(100 万吨/日,在建) 、小红门再生水厂(60 万吨/日,在建) ,处理效果稳定。 5 不同途径回用的城市污水再生处理关键技术 适用范围 城市污水及工业废水处理、再生水处理。 基本原理 针对再生水市政回用和景观环境回用的水质保障需求,课题研发了城市污水直接再生的 A 2 O-MBR 处理技术、复合式膜生物反应器处理技术、生物造粒流化床-臭氧气浮组合处理技术;针对再生水作为工业用水原水的水质保障要求,课题研发了臭氧气浮一体化污水深度处理技术;针对再生水回用于工业循环补充水、冷却水、锅炉用水的水质保障要求,课题研发了适用于企业内再生水深度净化的化学-物化组合阻垢、缓蚀和水质稳定技术。应用上述技术的再生水分别稳定达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) 、《城市污水再生利用景观环境用水水质》 (GB/T 18921-2002) 、 《城市污水再生利用工业用水水质》 (GB/T 19923-2005)规定的工业用水水源水质标准。 工艺流程 不同途径回用的城市污水再生处理关键技术包括物化-生化组合污水处理与再生技术(生物造粒流化床技术) 、化学-物化组合污水深度处理技术(臭氧-气浮一体化自动排渣污水深度处理技术) 、生物强化污水处理与再生技术(复合式膜生物反应器技术) 、再生水补充锅炉用水的水质稳定技术、再生水补充工业冷却水的水质稳定技术五项关键技术,具体技术工艺流程图所示。
关键技术或设计特征 物化-生化组合污水处理与再生技术 化学-物化组合污水深度处理技术 生物强化污水处理与再生技术 再生水补充锅炉用水的水质稳定技术 再生水补充工业冷却水的水质稳定技术 典型规模 污水处理再生利用规模 5000-10000 m 3 /d 推广情况 西安阎良污水处理与回用工程总处理规模为 10000 m 3 /d 西安思源学院雨污水再生利用工程总处理规模为 5500 m 3 /d 6 回用水补水条件下的水体水质保障关键技术 适用范围 污水再生回用领域。 基本原理 针对再生水调蓄和景观利用中的水质保障需求,研发了雨污再生水为主要补水来源条件下的水体水质安全保障技术。建立了集水力调控、物化调控、生态调控为一体的多元组合水质保障技术体系。技术应用于西安陕鼓动力股份有限公司生态园人工湖水体水质保障,COD、SS、NH 3 -N、TP 等主要水质指标达到景观水质要求,水体富营养化得到有效控制。处理水质达到城市杂用水水质标准(GB/T 18920-2002)和景观环境用水的再生水水质标准(GB/T18921-2002)。 工艺流程
“生物造粒流化床+臭氧气浮”组合处理工艺。 关键技术或设计特征 研发了雨污再生水为主要补水来源条件下的水体水质安全保障技术; 集水力调控、物化调控、生态调控为一体的多元组合水质保障技术体系。 典型规模 污水处理再生利用规模 1000-2000 m 3 /d 推广情况 西安陕鼓雨污水处理与环境回用工程总处理规模为 2000 m 3 /d 7 分流制排水系统雨水管网混接识别与改造技术 适用范围 城市分流制地区排水系统雨水管网混接改造。 基本原理 为解决分流制地区排水系统雨水管网中由于旱天污水接入等造成的混接污染直接排放问题,需要采取混接改造的工程措施,但是全面的调查和分流改造投资很大,需要建立一种有针对性的雨污混接改造技术方法。该技术的基本原理是通过建立基于水质特征因子的雨水管网混接识别方法,确定雨水管网中混接来源及其对应的混接水量,确定与主要混接成因相关联的重点分流改造区域;并通过有针对性的现场调查和混接改造经济评估,优化确定雨污分流改造的点位和末端截流相结合的改造工程技术方案。实现以较低的成本对混接管网 系统的综合改造。 工艺流程 1. 基于水量和水质特征因子调查的雨水管网混接成因解析对区域污水产生量、污水收集量和旱天雨水管网排放水量开展平衡分析,确定雨水管网混接水量排放特点。其次,采用表征不同混接类型的水质特征因子,通过入流和出流的化学质量平衡,进一步明确雨水管网混接来源(生活污水、工业废水、地下水等)及对应的混接水量。 2. 雨水管网混接源现场检测 开展混接点现场检测,重点核实确定与雨污混接成因相关联的大流量混接点位。对经判断存在河水倒灌的系统,调查河水倒灌点位。 3. 雨水管网混接改造优化论证 综合采用管网水力模型、管网 GIS 系统和混接改造技术经济评价方法,确定雨污分流改造的点位,以及末端截流改造相结合的工程技术方案。 关键技术或设计特征 基于水质特征因子调查的雨水管网混接改造工程技术方法 综合采用水质特征因子、管网水力模型和管网 GIS 系统,建立混接改造的工程技术方法。其中:水质特征因子解析方法结合混接改造技术经济评估方法,对分流改造的必要性及其规模进行评估;管网水力模型结合管网 GIS 系统对污水管网在混接改造前后的水力效能进行评估,确定局部分流改造的可行性和必要的末端截流改造措施。 典型规模 适用于进行改造的城区排水系统服务范围,既适用于单个排水系统,也适用于成片进行改造的混接分流制排水系统。 推广情况 该技术已推广应用于上海市中心城区分流制排水系统的混接改造。 8 合流管网的源- 流- 汇综合降污集成技术 适用范围 城市合流制管网改造。 基本原理 这是一项由多种单项技术组成的集成技术,主要针对城市合流管网溢流污水污染消减;本集成技术系统地进行从源头收集、过程输运以及末端溢流汇流进入水体这一合流管网污水的全流程产流过程,系统的开展针对性的技术应用,从而解决污染物在合流制管网系统中源-流-汇净化链中的负荷匹配与功能耦合、解决管网中污染物输运规律及对管网系统运行参数的响应过程等科学问题,提高合流制管网的截污效率。通过系统总结,从规划、管理和工程三个方面提出了城市合流管网溢流污染控制的系统解决方案。 工艺流程 “源头减污”:利用错时分流技术、源头减量控污、分质调蓄等技术对合流管网系统中在降雨时产生的地表径流进行源头控制,实现雨天时的调蓄减排。“过程控污”:在溢流污染物质迁移的过程中,利用拦截、阻断、调蓄、分质截留等技术,阻碍污染物质的运移或延长污染物质的迁移路径,从而实现污染物质迁移与扩散量的最小化。“末端治污”:包括两部分内容,其一为管网系统末端的污染物深度净化系统;主要内容包括构建溢流口生物、生态、物化净化措施;进一步控制排入水体的污染物质。其二是指最终实现受纳水体系统自我修复能力的提高和自我净化能力的强化,由损伤状态向健康稳定状态转化。 关键技术或设计特征 错时分流技术:利用错时分流调蓄池调蓄污水,使降雨时污水不进入合流管网,一方面减少了污水溢流进入水体造成污染;另一方面为管网节省出了一定的输送能力,有利于更多的初期雨水截流进入污水厂。在降雨后期或停止后在把错时分流调蓄池内的污水送入合流管网,最终进入污水厂。 分质截留技术:本技术根据城市不同汇水区域水质的差别,进而分别设置不同截流倍数的截流系统,实现污染物最小化排入水体。 典型规模 该技术可广泛适用于我国各类城市合流制管网系统的改造,不受管网系统规模大小的影响。 推广情况 目前,本技术已在镇江市进行推广应用,主要包括镇江市京岘山区域合流管网改造工程(14km 2 ),镇江市中山路排水管网改造工程(7.9km)等。 9 老城区滨河带适宜性真空截污技术 适用范围 适于作为一种补充性排水系统,适用于滨河带污水排放杂乱,收集设施简陋及无法开挖埋管的地区,特别适用于老城区滨河带截污工程。 基本原理 适宜性真空截污技术创造性地提出并示范了一种与雨污排放口衔接的具有调蓄功能的室外真空截污系统。该系统采用沿岸架管的方式实现与多个雨污排放口的衔接,并通过负压作用完成污水收集。在收集过程中集水单元容积可调,从而实现调蓄功能。 工艺流程 该真空截污系统,在各排污口相对集中河岸设置重力调蓄短管,收集排放的污水;污水通过重力流汇入防水不锈钢真空阀井,间断自动抽吸至真空管路系统,最终通过负压作用收集至真空泵站。真空截污系统如工艺流程图所示。
1 截污口排放污水进入收集立管,2 通过多个收集立管汇集到重力调蓄管,3 进入真空阀井,4 真空支管,5最后通过真空主管,6 真空泵站 关键技术或设计特征 针对老城区滨河带污水排放杂乱,收集设施简陋及无法开挖埋管的特点,开发了适用于老城区滨河带截污工程的真空排水系统,提出了适宜于老城区滨河带的“重力调蓄-线性真空”截污模式。设计开发浮球/压力感应式真空界面单元抽吸能力可达 2~3L/s,最佳管材选择为 UPVC 给水管材,抗压要求>1MPa。从水力学,能效及气液流态等方面研究了真空管道负压输水特性,总结提出相应的优化设计方法。 典型规模 该技术系统中电动控制阀及浮球式、压力感应式真空界面阀,阀流通能力2.5~7 L/s。一般气液比的选择范围为 2~12,管径为 DN65~250,系统最大提升高度 5 m,最大收集半径 2500 m。系统每小时负压漏损率<5%,日收集污水量为 50~500 m 3 。 推广情况 该技术已成功应用于常州市北市河流域滨河带真空截污示范工程。设计日收集污水水量 300m 3 /d,污水来源于常州市北市河滨河带排放的生活污水,包括重点雨污合流管排放口 8 处,小流量排污口约 30 处;公共厕所及垃圾中转站2 处。工程于 2009年 11月开工建设,于 2011 年 7月完成调试并建成投产。 10 三相内循环生物膜处理技术 适用范围 城镇污水、中低浓度工业废水以及受污染雨水 基本原理 该技术同时具有生物接触氧化和生物滤池的优点,比传统工艺节能 30%。特征是主体反应器采用双套筒结构,内筒为填充半软性悬挂填料的生物接触氧化,外筒为填充页岩陶粒的生物滤池;在内筒底部曝气推动水流在填料区和过滤床之间形成环流,由此在反应器内形成内循环;同时外筒壁上开有通风口,并采用 4-8 的高径比,在外筒过滤床内形成较强的拔风状态,通风效果良好、能耗低;废水经内筒生物接触氧化处理后,通过内循环,经由布水器自上而下滴入生物滤池,水流紊动强烈,滤料上的生物膜、污水、空气—此固、液、气三相接触充分,充氧效果良好,污染物质传质速度快;另外,当有冲击负荷时,污染物大部分在生物接触氧化池内处理掉,克服了单一生物滤池遇到冲击负荷时容易堵塞的弊端。所以此三相内循环生物膜反应器同时具有生物接触氧化和生物滤池的优点,并且克服了原有系统曝气能耗高、抗冲击负荷性能差、供氧不足、易堵塞的缺点,从而降低系统能耗,抗负荷冲击,减少污水处理系统占地面积,降低污水处理系统建设和运营成本;系统在低能耗、高效、稳定的同时,获得较好污染物去除效果和出水水质。同时实现气、液、固三相分布于反应器内不同功能分区,结合曝气控制,实现好氧、厌氧和缺氧操作的合理分配,从而提高曝气效率反应原理如图所示:工艺流程
污水经内筒生物接触氧化处理后,通过内循环,经由布水器自上而下滴入生物滤池,水流紊动强烈,滤料上的生物膜、污水、空气接触充分后出水。 关键技术或设计特征 快速挂膜填料构建技术 反应器内部结构的优化技术 曝气与反应器流态优化技术 耦合反应器高效低耗稳定运行技术 三相生物膜耦合技术 推广情况 巢湖污染治理综合开发有限公司处理规模为 800 t/d。 |