老旧水厂炭砂滤池改造及运行效果

随着水源污染的加剧和饮用水水质标准的提高,深圳市上南水厂于2017年6月实现"臭氧-炭砂滤池"短流程深度处理工艺的改造,将一、二期石英砂滤池改造为炭砂滤池,对比研究了改造前后其对浊度、NH_3-N、有机物、细菌的去除效果。结果表明:炭砂滤池滤后水浊度略微上升,对氨氮和有机物的去除效果优于砂滤池,且炭砂滤池挂膜成熟后细菌总数为10~2 CFU/mL左右。在运行过程中对炭砂混层、反冲程序、炭滤料流失的问题进行改进优化,为老旧水厂的炭砂滤池改造及运行提供经验。     

深圳某低浓度进水污水处理厂的提标改造及其运行分析

深圳市某低浓度进水污水处理厂处理规模3 000 m³/d,原设计出水执行GB8918-2002一级B标准。为满足更加严格的水质考核要求,需对污水处理厂进行提标改造,出水执行GB 8918-2002一级A标准。提标改造工程充分利用原有设施及场地,优化处理工艺,将原蚝壳接触氧化池改造成MBBR池,水解沉淀池(初沉池)改造成斜管沉淀池(二沉池),将原蚝壳接触氧化池的反冲洗水池改造为曝气沉砂池,加装砂水分离器、加药及回流装置等,改造后出水稳定达标。改造成本按日均污水量计算为521元/m³,直接运行成本仅提高0.047元/m³。     

强化反冲洗在单水反冲滤池的实践应用

单水反冲滤池反冲洗方式单一、冲洗强度不足,导致滤池过滤效果下降,滤池出水水质波动,水厂供水安全难以保障。针对该问题,研究提出一种双阀滤池强化反冲洗方式,有效地解决了不具备升级改造条件的老旧中小水厂单水反冲滤池导致过滤效果下降问题。该改造方案主要通过曝气装置对滤池滤料进行人工曝气冲洗,实现滤池气-水结合反冲方式,恢复滤池过滤效果,实现滤池稳定高效运行。人工曝气处置后,滤池运行效果显著提升,出水浑浊度由0.24 NTU降低至0.16 NTU,滤池颗粒物去除率提高了12%;反冲洗周期由12 h延长至16 h,反冲水量年度节约了10.8万m³。该人工曝气方案投资少、无需对原有工艺进行升级改造,不会影响水厂正常运营生产,简单适用,可在存在相似问题的中小水厂推广使用。     

耦合初雨调蓄处理设施的半地下污水处理厂设计案例

国内近年来的研究表明，除了污水直排带来的污染，初期雨水排放和合流污水溢流造成的河道污染也比较严重。在心圩江下游污水处理厂设计中，采用半地下建设形式，耦合了1.5万m³初期雨水调蓄池和一级强化处理设施，有效提升了心圩江流域内的污水处理水平，同时考虑了应对近远期合流溢流污染及初期雨水污染的控制措施。污水处理采用“改良厌氧缺氧好氧(AAO)生化池→矩形周进周出二沉池→加砂高速沉淀池→紫外线/次氯酸钠联合消毒”组合工艺，系统抗冲击负荷能力强，运行稳定，出水水质达到并优于国标一级A排放标准。初期雨水处理采用“调蓄池→细格栅+曝气沉砂池→加砂高速沉淀池”组合工艺，具有运行灵活、启动速度快的特点，处理后出水可稳定达到设计水质。项目占地指标为0.62 m²/(m³·d^-1),运行电耗为0.33 kW·h/m³,为同类项目较低水平。     

沉淀-气浮-深度处理联用工艺排泥水处理系统设计

吉林省某水厂工程近期设计规模为2.5×10⁵ m³/d,远期设计规模为5×10⁵ m³/d。采用沉淀-气浮-深度处理联用净水工艺,根据原水水质灵活组合。文章介绍了多运行模式排泥水系统设计,主要包括集泥池、排渣池、排水池、回流水池、浮动槽排泥池、浓缩池、上清液收集池、平衡池、脱水机房及废水调节池。该系统具有运行灵活、水资源利用率高、药剂运行成本低、回流冲击负荷小的优点。砂滤池反冲洗排水静沉后上清液回用,底泥排至排泥池处理。炭吸附池反冲洗排水回用方式根据水质确定。设计废水调节池及废水排出管道,解决了厂外部无市政污水管道的问题。排泥水处理系统工程费为7 900万元。     

膜法在某核电站海水淡化系统中的设计应用

海水淡化技术是解决核电站淡水资源缺乏的一个重要途径。针对某核电站10 000 m³/d海水淡化系统的要求,采用“原水预处理(混凝沉淀+V型滤池)+反渗透预处理(超滤)+脱盐(两级反渗透)+后处理(矿化处理)”的处理工艺。其中混凝沉淀池总处理水量为1 800 m³/h;V型滤池滤速为9 m/h;超滤系统平均膜通量为72.9 L/(m²·h),回收率≥92%;一级反渗透系统平均膜通量为13.79 L/(m²·h),回收率45%,脱盐率≥99.3%;二级反渗透系统A平均膜通量为29.31 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;二级反渗透系统B平均膜通量为27.18 L/(m²·h),回收率85%,脱盐率≥97%;反渗透产水经过矿化设备,产水水质稳定能满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。该系统其运行成本为4.57元/m³。     

村镇水厂工艺升级改造及运行效果

为使微污染源水经处理后达到GB 5749-2006要求,深圳市某水厂采取了"臭氧-炭砂滤池"短流程深度处理工艺升级改造的方法,新建臭氧接触池1座,在原砂滤池的基础上改造成炭砂滤池,将原有空置库房改造成臭氧发生间,改造原反冲洗系统以满足炭-砂滤池冲洗要求。工程实施后的实际运行效果表明,COD_(Mn)的去除率提高了约23个百分点,滤后水浊度略有上升,三氯乙醛的去除率达到27%,且滤后水细菌总数在生物膜成熟后稳定在100CFU/m L左右。此项改造工程占地面积小、投资成本少、水质改善效果良好,可为同类型村镇水厂深度处理改造的设计应用提供参考。     

多效屏障预处理及臭氧活性炭工艺在引江济淮微污染地表水厂中的应用探讨

为解决北方地区水资源紧缺问题，国家开展了引江济淮工程。商丘市路河水厂为引江济淮进豫后第一座大型新建水厂，工程设计规模为30万m³/d。为有效应对长距离输水带来的水质微污染状况，净水采用“多效屏障预处理+机械混合池+折板絮凝反应池+平流式沉淀池+砂滤池+臭氧接触池+活性炭池深度处理”组合工艺，处理后出厂水采用次氯酸钠消毒，确保供水水质安全。文中提出“臭氧预处理为主，高锰酸钾、次氯酸钠为辅，粉末活性炭应急投加”的多效屏障预处理措施。采用臭氧活性炭深度处理技术可有效应对原水微污染状况，同时，提升泵采用变频调节以达到低碳节能目的。研究可为今后同类型水厂的优化设计和运行管理提供参考。     

磁混凝工艺在山东某污水处理厂提标改造中的应用

随着国家和地方污水排放标准的日益严格，我国污水处理厂的提标改造迫在眉睫。山东某污水处理厂进水工业废水占比大，水质波动大，出水TP、SS难以稳定达标。为响应当地环保政策，满足出水标准，现将原有混凝沉淀系统中的1组斜管沉淀池原位改造为磁混凝系统。改造前2组斜管沉淀池实际处理量为25 000 m³/d，改造后1组磁混凝系统处理量即可达到43 000 m³/d，且磁混凝出水超越V型滤池进入后续消毒单元进行处理后，出水TP、SS不但明显优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准，甚至可满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准。经济性分析表明，改造后聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)投加量分别节省40%和30%左右，实际运行功率降低6.12%，吨水运行能耗降低45.45%，共计可节约成本0.056 4元/t。     

臭氧-MBBR在精细化工园区污水厂改造中的应用

某精细化工园区污水厂设计规模为10 000 m³/d，通过升级改造，使出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。生化前端新建臭氧催化氧化工艺提高废水可生化性，为后续生化处理提供有利条件；原有AO生化系统改造为AO+移动床生物膜(MBBR)提高COD、TN去除率；末端设置高密度沉淀池和滤布滤池去除悬浮物。经调试运行，改造后的处理工艺运行效果稳定良好，出水平均COD、NH₃-N、TN、TP分别达到26.7、2.44、10.9、0.14 mg/L。     

AAO+高效沉淀池+滤布滤池工艺在污水处理厂提标中的应用

江西某南部城市生活污水处理厂一期工程处理规模为1.0万m³/d,污水采用曝气生物流化池(ABFT)生物膜处理工艺，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准。提标改造后，处理规模不变，污水处理工艺采用改良型厌氧-缺氧-好氧(AAO)+高效沉淀池+纤维转盘滤池处理工艺，出水水质执行上述标准一级A排放标准。提标改造中分析了一期工程运行现状及存在问题，强化了生物脱氮，并增加了高效沉淀池及纤维滤布滤池深度处理工艺，出水稳定达标。该工程建设用地指标低，投资少，周期短，取得了较好的社会和经济效益，为类似污水处理厂提标改造提供参考和借鉴。     

孟加拉国大型水厂加氯加药系统设计实例

孟加拉国PADMA供水工程设计规模为4.5×105 m³/d,原水取自Padma河,采用高效澄清池+V型滤池的核心工艺。针对原水水质雨季浑浊度高(最高为541 NTU)、含砂量大(最大为2.43 kg/m³)、浑浊度变化大的特点,在高效澄清池前投加混凝剂硫酸铝(平均投加量为30 mg/L)、絮凝剂阴离子型聚丙烯酰胺(平均投加量为0.2 mg/L),在进水前端投加石灰乳调节进水pH来提高絮凝效果,为强化混凝效果增设后混凝投加点。水厂实际运行效果表明,高效澄清池的出水浑浊度小于0.5 NTU,出厂水浑浊度小于0.2 NTU。文章对水厂液氯投加系统、加药系统的设计进行了系统介绍,以期为海外类似供水工程提供设计经验。     

MBR及超滤工艺在老旧污水厂准Ⅳ类提标中的设计应用

随着城镇污水处理厂出水标准不断提高，MBR及超滤工艺在污水厂提标改造中广泛应用。本项目设计规模10万m³/d，原工艺为奥贝尔氧化沟及A²O工艺，处理规模各为5万m³/d，深度处理为高效沉淀池+滤布滤池，处理规模6.3万m³/d。现况进水水质较原设计大幅提高，出水标准由原一级A提标至准Ⅳ类。本文通过分析改造难点，合理比选工艺，确定改造工艺流程。将原氧化沟改为底部微孔曝气，A²O改为MBBR+五段Bardenpho工艺，合理利用厂内有限土地，新建AAOA+MBR系统及超滤+臭氧氧化系统，并改造和新建预处理、污泥脱水系统、加药系统等。最后通过论证改造期间厂内处理能力，合理安排施工流程，完成不停水提标改造目标。     

水厂预氯化及滤池出水水质的中试试验

针对给水厂利用预氯化控藻导致滤池出水水质稳定性下降的实际生产问题,通过中试研究,考察了滤池无预氯化及低浓度预加氯条件下氨氮和亚硝氮的进出水水质、滤池反冲洗优化条件及滤池生物量。无预氯化条件下,滤砂表面10d可形成功能化的生物膜,对氨氮及亚硝氮去除率可达90%;生物量呈现逐渐增长趋势;反冲洗强度为气冲8 L/(m~2·s)-气水混冲8 L/(m~2·s)及2 L/(m~2·s)-水冲4 L/(m~2·s),进而较大程度地减少生物膜损失。预加氯浓度为0.3 mg/L时,可同时保证控藻及氨氮、亚硝氮的出水水质。在中试研究的基础上,水厂的平均预加氯量从0.5 mg/L下降至0.3 mg/L,滤池出水水质稳定,滤后水三氯甲烷维持在0.02 mg/L左右,节耗的同时保障了供水安全性。     

南宁两座老旧水厂改造工程设计

许多老旧水厂工艺较为落后,但仍需服役.为寻求此类水厂的生产线升级改造措施,文中以广西省南宁市两座工艺接近的水厂为例,介绍了将采用以浸没式超滤膜为核心的处理工艺的改造方案,并考虑近远期相结合的改造模式.近期先进行回转絮凝池改造、沉淀池设备调整和加氯系统改造等工程;区域内其他水厂建设完成,老旧水厂具备停水条件后,远期再完成折板絮凝池的替换、虹吸滤池转换为浸没式超滤膜系统,以及超滤膜系统配套加药设施的建设等工作.改造措施的实施保证老旧水厂符合现代化水厂的标准.     

不同填料对滤池处理嗅味物质2-MIB的中试研究

针对水厂常规工艺对2022年发布的《生活饮用水卫生标准》中新增感官性指标2-MIB去除效果欠佳问题，以柱状滤池为实验装置，通过填充不同滤料模拟不同水厂滤池运行，对不同水厂生物滤池及砂滤料处理2-MIB效果、影响因素进行中试研究，在检验去除2-MIB的同时，对装置出水的浊度、UV₂₅₄、硝酸盐等指标与滤池出水对比。结果表明，水厂滤池的生物滤料在其它水厂仍可发挥处理2-MIB效果，通过砂滤料与生物炭滤料混合，可以使原本不具有2-MIB降解效果的砂滤池出水2-MIB浓度低至10 ng/L以下，且其浊度、UV₂₅₄去除效果与水厂常规滤池一致。同时滤池进水余氯量是影响出水2-MIB的重要因素，余氯量越高，出水2-MIB浓度随之升高。本实验为不具有去除2-MIB效果滤池且无深度处理工艺的水厂，提供了一种见效快、成本低的2-MIB处理方法，可以在不影响水厂滤池正常运行，不需增加深度处理工艺条件下，实现高效去除2-MIB。     

污水厂提标扩能MP-MBR工艺运行效果分析

成都市第五再水厂现状规模10万m³/d,出水满足一级A标准。对污水厂进行提标扩能改造,改造要求不停产不新增用地。经论证选用工艺MP-MBR,改造措施采取调整现有的AAO生化池分区,并将二沉池改造为膜池。实际运行效果表明,改造后污水厂规模达到20万m³/d,实现了处理水量翻倍,出水水质由一级A标稳定提升至准Ⅳ类标准。MP-MBR工艺占地省、处理效果好,但能耗较高,适用于占地受限的现状污水厂提标扩能改造。     

两种典型滤料厌氧氨氧化效果与工艺运行优化

为促进厌氧氨氧化在城市污水处理中的应用, 针对陶粒和火山岩两种典型滤料滤池的厌氧氨氧化脱氮效果和关键性工艺参数进行了研究。试验结果表明, 接种挂膜启动生物滤池, 10 d可实现稳定的厌氧氨氧化生物膜, 火山岩滤池生物膜量和EPS均高于陶粒。滤料和反冲洗对厌氧氨氧化滤池实现稳定脱氮具有重要影响, 低滤速条件下火山岩和陶粒滤池厌氧氨氧化效果基本相同, 火山岩滤池和陶粒滤池反冲洗周期均较长, 宜采用单独水冲方式;但高滤速条件下火山岩滤池比陶粒滤池更易堵塞, 滤层有效深度小, 反冲洗方式宜采用气水联合反冲方式, 并相应缩短反冲洗周期、延长反冲洗时间。火山岩和陶粒滤池滤速均不宜高于2 m·h^-1, 最高总氮负荷分别可达3.81 kg·m^-3·d^-1和3.56 kg·m^-3·d^-1。     

南方地区原水藻类升高期间出厂水铝含量控制研究

近年来D江原水多次出现原水藻类升高的现象，造成水厂出厂水铝超标风险显著升高。对D江原水藻类升高期间的出厂水铝含量控制方法进行了研究，结果表明，在常规工艺水厂，将砂滤池改造成炭砂滤池，炭砂滤池对碱性进水的pH缓冲作用和除铝作用显著优于砂滤池，能保障出厂水铝含量达标；在有臭氧-活性炭工艺的深度处理水厂，经活性炭滤池后，pH值和铝含量进一步降低；用硫酸铝混凝替代聚合氯化铝混凝，能显著降低出水pH值和铝含量，保障出厂水铝含量达标；不宜将聚氯化铝和硫酸铝混合使用，两者相互作用产生的白色颗粒物易堵塞投加管道及设备，且会降低混凝剂的混凝效能；降低砂滤池滤速可强化除铝作用，必要时可作为应急补充措施。     

以印染废水为主的某城镇污水处理厂提标改造工程实例

嘉兴市某城镇污水处理厂为印染废水高占比污水处理厂，其接纳污水中55.2%为印染废水。污水厂原有处理规模为3.0万m³/d,采用AO工艺，出水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准。本次提标改造工程增加污水处理量至4.0万m³/d,出水指标提升至浙江省《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB 33/2169—2018),在原处理工艺末端新增“活性炭吸附池-终沉池-滤池-消毒池”,利用粉末活性炭吸附尾水中SS和难生物降解的有机物。提标改造后工艺平稳运行，出水的COD_Cr、BOD₅、SS、TN、氨氮和TP平均值分别为37.99、7.98、7.50、5.22、0.83 mg/L和0.10 mg/L,出水水质稳定达标，提标后污水处理成本增加0.34元/m³。运行结果表明，对于有提标改造需求的城镇污水处理厂，在经济和技术上都是可行的。