高氨氮污泥脱水滤液处理方法

高氨氮污泥脱水滤液处理方法

1.厌氧氨氧化工艺的优点

    厌氧氨氧化工艺相比于传统的硝化反硝化工艺具有如下优点：

   （1）节省能源和碳源：厌氧氨氧化在缺氧条件下进行，无需氧气的供应，可节省62.5%的能源消耗；并且厌氧氨氧化过程彻底改变了过去需要通过投加电子供体（碳源）才能脱氮的传统途径（反硝化），大大节省碳源；此外能量减少也意味着CO2排放的降低。

   （2）不会产生pH下降因而无需补碱,不存在亚硝酸盐的累积可能产生的毒性，因而容易经济地实现工艺控制。

   （3）减少污泥产量：厌氧氨氧化菌生长慢、产率低，工艺剩余污泥量少，因此污泥处置费用低。

   （4）高负荷，减少占地面积：厌氧氨氧化氮去除效率高，因此该工艺总体负荷高，可以减少工艺占地，降低工艺基建费用。

2.工程设计

2.1工程概况

    北京市某污水处理厂处理规模为60万吨，污泥产量约为878吨/日，同时接收其他厂外运污泥342吨/日，总处理规模1220吨/日（以含水率80%计，不含厂内污泥系统回流量），污泥处理工艺采用浓缩+预脱水+热水解+厌氧消化+板框脱水（见图1）。剩余污泥进入污泥浓缩、预脱水系统，经过浓缩机浓缩后，与经过除砂的初沉污泥混合，利用预脱水机脱水与外厂输送的脱水污泥混合后进入热水解系统。热水解处理后的污泥经过

    稀释及冷却后，进入新建的污泥消化池进行厌氧消化。消化后的污泥经板框压滤脱水系统进行脱水至含水率60%以下。脱水后泥饼外运处置。640.webp (1).jpg

污泥处理流程图

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    污泥处理过程中产生的污水包括污泥浓缩上清液、热水解消化污泥脱水的滤液。污泥浓缩的上清液中主要含有部分SS；污泥在经过20多天厌氧消化后，大概24%的微生物被降解，每降解1kg微生物产生0.124kg氮，因此部分氮磷又被释放到污泥脱水的压滤液中，有关数据显示，经过厌氧消化后污泥水中氮的含量约占进水污水氮含量的10%左右，常规设计中回到污水处理系统会加重污水厂的负担，因此需要对污泥脱水的压滤液进行单独处理。

    本工程厌氧氨氧化系统设计规模（平均流量）为3500m3/d，根据中试和国内外相近工程水质数据，确定了厌氧氨氧化系统进出水水质。

厌氧氨氧化系统设计进出水水质

      SCOD(mg/L)    氨氮mg/L    总氮mg/L     总磷mg/L      碱度mg/L    SS(mg/L)       

进水  ≤3000        1500        ≤1600       ≤100         4500        ≤1500

出水  ≤2100        75          320          80            -           ≤300

2.2技术路线

    根据经验水质数据，初选定技术路线为进水—调节池—斜板沉淀池— 一段生物池— 一段沉淀池—二段生物池—二段沉淀池—出水。脱水后的污泥消化液中除氨氮浓度比较高外，还有较高TP、SS、COD，为了保证反应器的脱氮效果，在前端增加混凝沉淀处理单元，去除TP、SS。然后进入一段生物池和一段沉淀池，去除COD。将TP、SS、COD去除后进入二段生物池和二段沉淀池进行脱氮。通过中试运行结果发现，对于C/N比不高的污水，一段反应池的COD去除率在20-30%之间，此工艺流程仅适用于C/N比高的污水。

    因此，针对某污水处理厂热水解消化污泥脱水滤液的水质，将工艺流程优化为进水—调节池—斜板沉淀池—生物池—沉淀池—出水(见图2)。脱水滤液通过重力流方式进入调节池，完成水量与水质的均化后，通过进水泵输送至斜板沉淀池，在斜板沉淀池中去除TP、SS和部分COD，上清液通过重力流入生物池，在生物池中完成氨氮与总氮的自养去除。生物池内的泥水混合物自流进入沉淀池，通过重力沉降作用泥水分离，上清液作为本系统出水排放至厂内退水管线。

2.3厌氧氨氧化系统设计

    厌氧氨氧化系统包含调节池、斜板沉淀池、生物池、沉淀池、鼓风机房。厌氧氨氧化系统设计参数如下：

设计参数               设计值

调节池停留时间         10.9h

斜板沉淀池混合停留时间 6.8min

絮凝停留时间           20.5min

沉淀表面负荷           0.75m3/m2.h

PAC聚合氯化铝加药量    200mg/L

PAM聚丙烯酰胺加药量    5mg/L

排泥量                 200~550m3/d

排泥含水率             99%

生物池总停留时间       4.1d

调温区停留时间         1h

过渡区停留时间         9h

曝气量                 168m3/min

内回流比               1~3Q

Q为斜板出水量外回流比  0.8~2.0Q

Q为斜板出水量污泥浓度  4000~6000mg/L

曝气头分布比例         1.1:1:1:1:1

过渡段与其余好氧段布置比例

冷却水（冷水）0.2~0.5Q

Q为斜板出水量，三者为调温稀释水，大值1.0Q

一级冷却水回水（热水）0.2~0.5Q

初沉池水0.2~0.5Q

3.预期效果

    厌氧氨氧化工艺处理脱水滤液在国内外已有较多成功的实例，荷兰鹿特丹污水厂已建厌氧氨氧化系统设施，设计处理规模为500 m3/d，进水氨氮浓度为800~1000mg/L，经处理后出水氨氮20mg/L、硝酸盐100mg/L，氨氮去除率90%，总氮去除率75%。本工程目前尚处于调试运行阶段，大概需要6个月运行周期。但该厂的核心工艺“红菌”已在高碑店厂启动示范工程，用于处理水厂高浓度氨氮的消化污泥脱水滤液，处理规模500m3/d，经处理后总氮去除率达到80%以上。且厌氧氨氧化工艺的核心工艺“红菌”同样应用于湖北省十堰市西部垃圾填埋场垃圾渗滤液处理，处理规模150m3/d，进水氨氮1000~1200mg/L，经处理后出水氨氮小于10mg/L、总氮低于40mg/L

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