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最适合污水处理厂提标改造的Pegasus工艺(脱氮除磷)

来源:中国环境投资联盟 | 2017-11-01 15:19:49
污水处理 提标改造
 

【大杀器】最适合污水处理厂提标改造的Pegasus工艺(脱氮除磷)

污水处理厂提标改造主要是提高污水排放标准,对污水中的COD、氨氮、总氮、总磷等等的排放指标提高。要达到这些要求,就要对污水处理设施进行重新设计、尽量少改动,提高污水处理能力,使出水达到标准的要求。

提标改造市场空间巨大

经过十多年的高速建设,截止2016年9月底,全国累计建成污水处理厂3976座,污水处理能力达1.7亿立方米/日。随着水污染控制工作 的不断深入和城镇化进程的加速,我国城镇污水处理设施建设还将处于高速发展期,但是,基本建设的完成并不意味着发展停滞,已建设施的提升改造将是一项长期的任务。通过不断提升改造,新技术、新材料和新设备得以应用,城镇污水处理 设施更加高效地满足人类社会发展要求。中国人民大学环境学院副院长王洪臣表示在大规模设施建设即将完毕、已建设施改造即将全面展开之际,系统梳理我国城镇污水处理未来发展方向和技术需求,是一个有着重要现实意义的课题。

自2015年“水十条”及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿)的发布,对污水处理设施实行一级A标准提出了时间要求,这意味着污水厂升级改造成为大势,要求及标准的提高,对污水处理领域是挑战亦是机遇。 

 “水十条”提出要因地制宜的对现有城镇污水处理设施进行改造;2015年时隔13年修订的《城镇污水厂污染物排放标准》,新增了水污染物基本控制项目、对污泥处理处置提出了新要求,对污水处理厂要求限期先后实行一级A标。在新要求、高标准之下,污水处理厂提标改造成为必然,也将迎来提标改造的高峰。

提标改造存在的问题与困难

污水处理厂提标改造是一个综合性极强的系统工程,涉及的学科多,相关部门多,其中任何一个环节不合理都会给工程改造带来影响和造成不同程度的损失。

(一)   建设用地制约

随着城市发展的不断扩张,污水处理厂厂址从最初的城市边缘逐渐向城市中心靠拢,周边被民用、商用等各种建筑包围,很难再有有效的土地供应。近年来,污水、污泥、除臭等处理要求不断提高,用地已是十分紧张,在这种情况下,污水厂管理企业多被要求在原厂址范围内进行扩建、提标等建设任务,这无疑给设计、施工、运营带来了相当的压力和难度。

(二)   建设、运营资金的增加

污水处理厂的提标改造,不是多净化几遍的问题,而是整个净化工艺都要发生变化,这需要大量的资金。有位从事多年污水处理行业的著名人士给出了一个计算模型,一个污水处理厂从一级B排放标准到一级A排放标准的追加投资,等于该处理厂原始投资成本的50%-70%。以一座平均处理能力为4万立方米/日的污水处理厂为例,一级B污水处理厂基础建设投资约为6000-8000万元,其升至一级A的追加资本为3000-5600万元。

合适的提标改造工艺应该具备什么特点?

 

污水处理厂提标改造,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂提标改造时,必须做好方案的比较,以确定最佳方案。

选择主要原则首先应采用能够保证处理要求和处理效果的技术合理、成熟可靠的处理工艺。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质,积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺,对在国内首次选用的新工艺、新技术、必须经过中试或生产性实验,提供可靠的改造参数后方可采用。

因此根据提标改造的要求和面临的困难,合适的提标改造工艺应该具备工程造价低、省能耗、省运行费及占地少、运行管理简单、控制环节少、易于操作等特点,能够因地制宜,结合处理厂所在地区特点,污水处理可分期、分级实施。

采用包埋固定化技术的PEGASUS工艺

提标改造不仅是去除 BOD/COD,对氮、磷的处理要求在提高,采用包埋固定化技术的PEGASUS工艺不仅适用于新建厂的污水深度处理工艺的采用 更适合对现有污水处理厂的升级改造。

PEGASUS工艺是满足节省占地、性能稳定、节能高效、易于升级改造等需求的最好解决方案。

包埋固定微生物技术通过物理或化学方法将优势微生物种群加以固定 ,微生物在单位空间呈高密度状态,具有高处理负荷、 剩余污泥少 、 稳定性高、 操作方便等特点。

PEGASUS工艺与传统附着性填料工艺性能对比

通过试验对比可以发现PEGASUS工艺硝化速度快,投加量少,受水温影响小,在低水温条件下,硝化性能也稳定,受进水BOD浓度影响小,抗BOD负荷冲击力强的特点。

通过对比试验表明,PEGASUS工艺驯化时间短,建成后性能起动快

 

上面一组图片来自日本“西浦污水处理厂”的提标改造案例,该水厂处理量为70000m3/d。该水厂需要对传统活性污泥法进行升级改造,没有扩大池容的余地,排入东京湾,对N,P有严格的排放限制。在场地受到限制的条件下,把 “传统活性污泥法”改建成 “PEGASUS 工艺”,提高了T-N 除去率,由30~50% 提升到了75%以上,出水浓度<10mg/L。

PEGASUS 工艺”在日本的垃圾渗滤液处理中也有应用,目前正在开展在中国处理垃圾渗滤液的试验,用传统处理工艺一半的时间就可以实现硝化。

总结“PEGASUS工艺”的优点

  • 节省占地

与传统活性污泥法的占地面积相同(对原有的传统活性污泥法进行升级改造时,不需要扩大池的容积)

  • 性能稳定

即使在低水温条件下,硝化性能也稳定。抗阻碍硝化性能的能力强(例如:高 BOD负荷等)。

  • 驯化时间短

项目建成后,性能起动快。

最突出的优点是适合于对传统活性污泥法进行升级改造

 “PEGASUS工艺”在三宝污水处理厂的应用

目前“PEGASUS工艺”在日本已经15个城镇污水处理厂,20个工业废水处理厂,3个垃圾渗滤液的应用案例。  

三宝污水处理厂水量为12万m3/d,工艺为3段阶段进水型PEGASUS工艺,位于大阪市区,出水排向大阪湾,对N,P的排放有限制。该设施采用了双面型格栅、节能型双搅拌机、微孔曝气装置、载体分离格栅等一系列节能型环保设备,可以称之为节能型PEGASUS工艺。

在第十六届环境企业家国际研修班(点击查看详情)我们将前往三宝污水处理厂实地研修PEGASUS工艺和一系列节能型环保设备的应用,欢迎关注这一技术的行业同仁一同参与。

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【大杀器】最适合污水处理厂提标改造的Pegasus工艺(脱氮除磷)

污水处理厂提标改造主要是提高污水排放标准,对污水中的COD、氨氮、总氮、总磷等等的排放指标提高。要达到这些要求,就要对污水处理设施进行重新设计、尽量少改动,提高污水处理能力,使出水达到标准的要求。

提标改造市场空间巨大

经过十多年的高速建设,截止2016年9月底,全国累计建成污水处理厂3976座,污水处理能力达1.7亿立方米/日。随着水污染控制工作 的不断深入和城镇化进程的加速,我国城镇污水处理设施建设还将处于高速发展期,但是,基本建设的完成并不意味着发展停滞,已建设施的提升改造将是一项长期的任务。通过不断提升改造,新技术、新材料和新设备得以应用,城镇污水处理 设施更加高效地满足人类社会发展要求。中国人民大学环境学院副院长王洪臣表示在大规模设施建设即将完毕、已建设施改造即将全面展开之际,系统梳理我国城镇污水处理未来发展方向和技术需求,是一个有着重要现实意义的课题。

自2015年“水十条”及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(征求意见稿)的发布,对污水处理设施实行一级A标准提出了时间要求,这意味着污水厂升级改造成为大势,要求及标准的提高,对污水处理领域是挑战亦是机遇。 

 “水十条”提出要因地制宜的对现有城镇污水处理设施进行改造;2015年时隔13年修订的《城镇污水厂污染物排放标准》,新增了水污染物基本控制项目、对污泥处理处置提出了新要求,对污水处理厂要求限期先后实行一级A标。在新要求、高标准之下,污水处理厂提标改造成为必然,也将迎来提标改造的高峰。

提标改造存在的问题与困难

污水处理厂提标改造是一个综合性极强的系统工程,涉及的学科多,相关部门多,其中任何一个环节不合理都会给工程改造带来影响和造成不同程度的损失。

(一)   建设用地制约

随着城市发展的不断扩张,污水处理厂厂址从最初的城市边缘逐渐向城市中心靠拢,周边被民用、商用等各种建筑包围,很难再有有效的土地供应。近年来,污水、污泥、除臭等处理要求不断提高,用地已是十分紧张,在这种情况下,污水厂管理企业多被要求在原厂址范围内进行扩建、提标等建设任务,这无疑给设计、施工、运营带来了相当的压力和难度。

(二)   建设、运营资金的增加

污水处理厂的提标改造,不是多净化几遍的问题,而是整个净化工艺都要发生变化,这需要大量的资金。有位从事多年污水处理行业的著名人士给出了一个计算模型,一个污水处理厂从一级B排放标准到一级A排放标准的追加投资,等于该处理厂原始投资成本的50%-70%。以一座平均处理能力为4万立方米/日的污水处理厂为例,一级B污水处理厂基础建设投资约为6000-8000万元,其升至一级A的追加资本为3000-5600万元。

合适的提标改造工艺应该具备什么特点?

 

污水处理厂提标改造,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂提标改造时,必须做好方案的比较,以确定最佳方案。

选择主要原则首先应采用能够保证处理要求和处理效果的技术合理、成熟可靠的处理工艺。同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质,积极稳妥的采用污水处理新技术和新工艺,对在国内首次选用的新工艺、新技术、必须经过中试或生产性实验,提供可靠的改造参数后方可采用。

因此根据提标改造的要求和面临的困难,合适的提标改造工艺应该具备工程造价低、省能耗、省运行费及占地少、运行管理简单、控制环节少、易于操作等特点,能够因地制宜,结合处理厂所在地区特点,污水处理可分期、分级实施。

采用包埋固定化技术的PEGASUS工艺

提标改造不仅是去除 BOD/COD,对氮、磷的处理要求在提高,采用包埋固定化技术的PEGASUS工艺不仅适用于新建厂的污水深度处理工艺的采用 更适合对现有污水处理厂的升级改造。

PEGASUS工艺是满足节省占地、性能稳定、节能高效、易于升级改造等需求的最好解决方案。

包埋固定微生物技术通过物理或化学方法将优势微生物种群加以固定 ,微生物在单位空间呈高密度状态,具有高处理负荷、 剩余污泥少 、 稳定性高、 操作方便等特点。

PEGASUS工艺与传统附着性填料工艺性能对比

通过试验对比可以发现PEGASUS工艺硝化速度快,投加量少,受水温影响小,在低水温条件下,硝化性能也稳定,受进水BOD浓度影响小,抗BOD负荷冲击力强的特点。

通过对比试验表明,PEGASUS工艺驯化时间短,建成后性能起动快

 

上面一组图片来自日本“西浦污水处理厂”的提标改造案例,该水厂处理量为70000m3/d。该水厂需要对传统活性污泥法进行升级改造,没有扩大池容的余地,排入东京湾,对N,P有严格的排放限制。在场地受到限制的条件下,把 “传统活性污泥法”改建成 “PEGASUS 工艺”,提高了T-N 除去率,由30~50% 提升到了75%以上,出水浓度<10mg/L。

PEGASUS 工艺”在日本的垃圾渗滤液处理中也有应用,目前正在开展在中国处理垃圾渗滤液的试验,用传统处理工艺一半的时间就可以实现硝化。

总结“PEGASUS工艺”的优点

  • 节省占地

与传统活性污泥法的占地面积相同(对原有的传统活性污泥法进行升级改造时,不需要扩大池的容积)

  • 性能稳定

即使在低水温条件下,硝化性能也稳定。抗阻碍硝化性能的能力强(例如:高 BOD负荷等)。

  • 驯化时间短

项目建成后,性能起动快。

最突出的优点是适合于对传统活性污泥法进行升级改造

 “PEGASUS工艺”在三宝污水处理厂的应用

目前“PEGASUS工艺”在日本已经15个城镇污水处理厂,20个工业废水处理厂,3个垃圾渗滤液的应用案例。  

三宝污水处理厂水量为12万m3/d,工艺为3段阶段进水型PEGASUS工艺,位于大阪市区,出水排向大阪湾,对N,P的排放有限制。该设施采用了双面型格栅、节能型双搅拌机、微孔曝气装置、载体分离格栅等一系列节能型环保设备,可以称之为节能型PEGASUS工艺。

在第十六届环境企业家国际研修班(点击查看详情)我们将前往三宝污水处理厂实地研修PEGASUS工艺和一系列节能型环保设备的应用,欢迎关注这一技术的行业同仁一同参与。

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    中国环境投资联盟理事长; 环境总裁同学会会长

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