美国华盛顿Blue Plains污水处理厂改造案例

2.1污水处理厂介绍


  Blue Plains污水处理厂位于美国哥伦比亚区,污水流量为16.2 rn3/s,采用硝化处理工艺,工艺流程见图3,包括预处理、初沉池、高负荷活性污泥系统、二级硝化活性污泥系统、多介质滤池和消毒处理,出水排放Chesapeake海湾。
  

2.2改造要求


  在经济发展的同时,Chesapeake海湾河口和支流水体的水质不断恶化,主要原因是点源或非点源过量营养物质(氮和磷)的排放。Blue Plains污水处理厂是向Chesapeake海湾排放氮污染物的最大点源,因此哥伦比亚特区政府参与签署了Chesapeake海湾协议,协议规定,到2000年每年向海湾排放的营养物应至少比1985年减少40%,需要对Blue Plains污水处理厂进行改造,使其具有脱氮功能。保证夏季(5~10月)出水TN低于5.55 mg/L,冬季低于8.58mg/I.,还要求满足排放标准中的各项指标,B()峨和TSS要达到5 mg/L和7 mg/L,TP为0.18 mg/L,NH3一N夏季为1 mg/L,冬季为6.5 mg/L.
  

2.3改造方案


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2.4改造效果和存在问题


  反硝化工艺成功地实现了每季度和全年的脱氮目标,出水中TN的年平均值为5.8 mg/L.其中冬季为5.9 mg/L,夏季为5.7 mg/L,出水各项指标均可满足水质标准。
  尽管污水处理厂的改造方案在TN去除上非常成功,但是也存在以下问题:
  (1)后置反硝化工艺在运行管理上比硝化工艺更复杂,具体表现在以下几个方面:
  ①有两个处理阶段需要监测和控制;
  ②甲醇应在反应池内12个不同的位置投加;
  ③现有的甲醇储存设备体积有限;
  ④由于投加了甲醇用作反硝化菌的食料,导致剩余污泥量的增加。
  (2)由于该工艺其实是将原来的一段(硝化段)
  改为两段(反硝化段和硝化段),反硝化段占用了原来用于硝化的容积,从而降低了在冬季和高负荷时硝化处理的可靠性。在紧急情况下,需要停止反硝化,恢复完全硝化的工艺状况。
  (3)投加甲醇作为补充碳源,使得系统的运行成本增加。一般每年购买甲醇的费用达500万~600万美元。
  (4)氮的去除效果受工艺制约,如二沉池出水中磷的浓度过低会限制反硝化菌的生长,如何在保证出水水质不超标的同时满足反硝化菌对磷的需要,成为目前污水处理厂管理中需要解决的一个问题。