序批式活性污泥法达到一级A标准升级改造技术
技术依托单位
北京工业大学
推荐部门
中国环境科学学会
适用范围
适用于循环式活性污泥法工艺并且脱氮效果不理想的大中型城市污水处理厂。
主要技术指标和参数
一、基本原理
传统循环式活性污泥法工艺运行模式为进水+曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段。但是由于缺少有效缺氧搅拌段，系统中始终无法形成严格的缺氧环境，反硝化反应无法进行，致使工艺脱氮效率低。为强化CAST工艺脱氮效率，采用如下技术方案将运行模式改为：进水+搅拌阶段、曝气阶段（不进水）、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段。污水进入反应池后首先进入缺氧搅拌阶段，系统内的可利用污水中的有机碳源与上一周期系统内硝态氮进行反应，将硝态氮还原为氮气，达到脱氮目的。此后，系统进入曝气阶段，此阶段内停止进水。由于上一阶段污水中大量的有机物被反硝化菌所利用，因此曝气阶段有机负荷减少，溶解氧主要被用于氧化氨氮。曝气结束后系统进行沉淀滗水阶段。
二、工艺流程
进水+搅拌阶段→曝气阶段（不进水）→沉淀阶段→滗水阶段→闲置阶段
三、关键技术
在主反应区内增设搅拌器，引入有效缺氧搅拌阶段，可最大程度利用进水中的有机碳源进行反硝化，强化脱氮效果并为后续的曝气阶段减轻有机负荷，节省曝气量。
研制、生产及使用情况
一、技术来源和知识产权
自主研发（自筹资金加国家地方支持）。获得已授权专利3项。专利号为：
①ZL 2007 2 0190190.3 ②ZL 2008 2 0123774.3
③ZL 2008 2 0108486.0
二、应用情况
（一）应用情况简介
1、典型规模
日处理水量5 ~5.5 万m3
2、主要用户名录
大连泉水污水处理有限公司,合肥朱砖井污水处理有限公司。
（二）投资情况
升级改造主要投资为推流器设备费用以及少量人工费和软件控制系统调试费用，总体投资费用回收年限为半年左右。
（三）经济效益分析
污水处理属能耗密集型行业，电能的消耗在整个污水处理厂成本费用中，占直接运行成本的40%以上。节约使用电力，可以最大限度地降低处理成本。鼓风机是污水厂消耗能量最大的设备，节省鼓风机用量可以大幅度降低电耗。
优化后的工艺根据不同运行模式，最多可节省曝气电耗19.4%，每天每池最多可节省电量210度。
（四）环境效益分析
改造后反硝化效果显著增强，增设的缺氧搅拌段不但能够较充分的反硝化上一周期的硝态氮，还可以为接下来的硝化反应补充碱度，减轻曝气负荷。改造后出水TN减少了5-9mg/L，出水TN完全满足一级A标准。同时，由于缺氧搅拌段的引入，也为聚磷菌提供了一个充分释磷的环境，除磷效果也有所提高，出水TP<1mg/L。
（五）用户意见
合肥朱砖井污水处理有限公司：经改造后的工艺不但能够提高出水水质，使基本满足《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A类排放标准，在保证水质的同时减少了鼓风机电耗，节约能源，具有很好的经济和环境效益。
实际应用案例
1、大连泉水污水处理有限公司。
增设缺氧搅拌阶段可以解决循环式活性污泥法工艺脱氮受限问题，反硝化去除上一周期残留的NO3--N ，使出水TN降低，改造后1#池出水TN平均值为9.73mg/L ，充分满足一级A标准；缩短0.75h的曝气时间，出水NH4+-N＜1mg/L；聚磷菌在搅拌阶段能够充分放磷，有利于曝气阶段过量吸磷，而且缩短曝气时间，使污泥负荷增加，污泥龄缩短，有利于聚磷菌的繁殖，提高除磷效果，出水TP＜1mg/L；通过缩短曝气时间，提高出水水质的同时降低了能耗，现工艺节省15.28%的用电量。
2、合肥朱砖井污水处理有限公司。
在主反应区内添加3台高速推流器，同时优化自动控制系统，在曝气阶段前增设缺氧搅拌反硝化时段，将运行模式由非限制性曝气改为缺氧搅拌加曝气模式。第一阶段反应池改造后，可以显著增强反硝化效果，使出水TN平均减少约4 mg/L，基本达到一级B标准。减少曝气时间20 min而出水NH4+-N仍然可以达到一级A标准。反应池改造后，可以在提高出水水质的同时节省电耗约 10%。第二阶段改造，相对于改造前，出水TN平均减少约9 mg/L，基本达到一级A标准。
本文关键字：技术 工艺要求，机械设备 - 工艺要求
