【专家解疑答惑】第八期首创爱华运营总监刘智晓解答活性污泥工艺运行调控问题

利涉大川

上边我看到‘一些一体化的污水处理反应器’，这种东西在国外是普遍使用的吗，在中的大批量进行推广从中国国情上来看会有些难度吗。哎中国的市政污水处理的技术形势实在是太单一了【只要在国内看上个七八个污水厂之后再看其他污水厂就像是在‘重复’】，真实有感‘这样挑食’肯定会的‘营养不良的’。
     期待着国内市政污水产业能够实现百花齐放的

刘智晓

针对有些朋友问题的类似性，我会集中作答。同时，有些问题答复中已经或者也包含了其他朋友的问题；另外，有些问题由于边界条件不清，很难确切给出答案，因此我没有逐一答复。
  这里合并回答10/11两位朋友的问题。
  10楼的问题主要集中在“设计”与“实际”矛盾性问题。这个问题是现实存在的。就是说有些设计确定的水质条件与日后实际运行的实际水质参数差异较大，这样就造成了设计条件与实际运行工况的不同，因此，出水会受到程度不同的影响。问题可能出在设计环节，也可能是系统投入运行后实际进水水质条件与设计之初发生变化。设计环节出现问题，主要是前期对进水水质确定失误，原因主要是没有进行深入、可靠、具有一定周期时段的水质调查；或者预测水质的过程有误，尤其是当该厂进水水质含有相当比例的工业废水时，科学合理预测、确定进水水质就显得至关重要。当然，最可靠的办法是现场科学取样，要能保证取样的代表性。当然，参数确定需要一定前瞻性，也不能光停留在当时条件。我遇到过一些厂，设计参数与设计运行参数差异较大的，倍率能相差近10倍，这问题就大了。
另外，设计院按规范设计或者按“手册”设计是没有问题的，必须按规范设计，当然，良好的设计不能只是简单复制规范参数，应该是结合自己的过往经验、因地制宜确定参数。同种水质条件，不同设计者的计算结果差异也较大，因为设计方法差异、计算过程的动力学参数取值可能也不同，安全系数确定也不同，都会导致计算结果的较大差异。科学、合理的设计一定是基于规范，结合实践经验“融合”出来的。而不是计算机软件或者Excell表格套出来的。
大多数设计工作中是很辛苦的，我们相信大多数设计院出具的成果是不错的。但我一直期望和呼吁重视前期基础性工作，对当地的水质条件能真正做到“心中有数”，而不是主观臆断或者是简单的污染物当量、水量权重系数折算。其次，也期望所选工艺的因地制宜，不是简单的复制。只有科学的设计+高效规范的运营才能保证运行的稳定性；设计是基础，运营是保障；有些设计缺陷确实是靠运营难于弥补或纠正的。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-3-2 18:56 编辑 ]

James Bond

刘先生现在是大造声势啊，首页上的文章，标题新闻，现在又搞专家解疑，回答来回答去，无非是些理论的东西，谁都知道的东西。为人还是要踏踏实实，水网也应该找些真正的专家来，现在有点变味，上次北排的周博士谈污泥，谈出什么了呢？
其实论坛里的各位网友的回答就够了，多个技术人员的回答总比一个人的回答全面。刘先生要是真想帮着大家解答问题，到论坛里好好解答就够了，这种形式实在没有必要。看看David Jenkins，Henry Spanjer,这些人，人家在网上也没搞什么专家解惑，网友提什么问题，热心的话就回答回答，不必搞个人名利。

James Bond

其实，刘先生不傻，中国水网不傻，我相信网友也不傻。老酒，氧化沟专家这些人是真正的专家，热心回答问题。

刘智晓

关于化学除磷，常用的药剂主要是絮凝剂，如PAC，聚合铝铁，氯化铝，硫酸铝，硫酸亚铁等。我们项目中使用较多的是PAC（聚合氯化铝），使用效果不错，但是需要控制好药剂投量，否则过量投加容易引发后续过滤工艺的过早堵塞（甚至需要清池），参见附件图片1（V型滤池清化学积泥）。据其它兄弟水厂反应，聚合铝铁、氯化铁和硫酸铝的化学除磷效果也不错。投加单耗最好试验确定，或者按大致(1.5-3):1（摩尔比，M/P）的比例进行投加。
还是希望磷能在生物处理段解决。这样可以降低化学除磷的压力，也降低化学污泥产量。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-3-2 22:45 编辑 ]

James Bond

现在水网又搞什么新锐专家，现在的人追名逐利，媒体也藉此炒作，搞技术的人如果陷入对名利的追逐，很危险。IWA、WEF很少搞这些。

绿茵陈

在解疑答惑推出前刘总之前也很热心回答论坛里网友的提问。今年我们论坛希望能有更多的活动和主题，也让网友有更多途径获得帮助。您提到的老酒等论坛专家，他们热心地帮助水网网友解决问题，他们和其他水网专家一样，是水网的活力源泉。
解疑答惑是水网论坛从09年开始推出的一个线上活动，目的是请特定领域的专家根据他们的理论和经验帮助网友解决问题。它和论坛里，网友发帖提问，专家和其他网友回答的形式有所不同，话题会比较集中，方便专家集中回答。

绿茵陈

刘智晓专家是实名回答网友问题，繁忙的工作中还热心帮助网友解决问题。希望某些网友不要把个人负面情绪倾注到这个服务网友的解疑答惑的帖子中，不要为了某种目的专门注册一个非实名的账号指责他人。希望您能把指责他人的时间用在正当的事情上。谢谢。

刘智晓

继续补充回答戴老师的问题，当然是一些交流，供参考。
  一级B提标为一级A，主要难度在于NH3-N、TN，TP可以通过化学除磷。对于NH3-N去除，途径有两种：一是强化二级生物处理，如投加载体；二是将硝化过程后移至深度处理，如后置BAF，MBBR硝化。
  方式一案例：无锡卢村污水厂，设计规模20万m3/d，生物池改造采用多模式A2/O工艺，在好氧段前段投加悬浮填料，主要是将好氧池部分廊道推流式改为完全混合式，并增设搅拌器，实际上属于MBBR模式。该厂生物池各段（厌氧、缺氧、好氧）HRT:1.0h;5.0h；10.0h。其中填料充填比47-50%。该厂可以采用三种方式运行：1）带回流污泥反硝化功能A2O;2）多点进水A2O；3）脱氮A/O工艺。深度处理采用滤布滤池过滤。设计方为中国市政工程华北设计院。目前，NH3-N、TN去除性能得到一定提高，总体运行性能良好。这种“载体活性污泥”或者“复合式活性污泥法”适合于场地受限，尤其是现有生物池容难于进一步加大的情况。
   方式二案例：我们公司2010年对涿州东、西两个污水厂（各4万m3/d)进行了提标改造，生物处理工艺为CASS工艺，由一级B提标为一级A，由于CASS池增设填料会导致运行模式的复杂化，我们采用了后置硝化-反硝化BAF。在深度处理段强化硝化和反硝化。当然为了确保出水SS、TP，我们在后续还采用了转盘过滤。这种方式适合原生物池不适于增容或者投加填料情况。也有人称之为“双污泥”系统。
  对于TN达标， 另一个一级B升级为一级A案例-河北昌黎污水厂（4万m3/d)设计案例为我们提供了一个借鉴和参考，方案设计采用了后置BAF反硝化，设计方也是首创爱华完成。主要是原系统硝化效果不错，但是反硝化效果难以满足15mg/L的TN要求，因此，设计了后置缺氧BAF，投加甲醇作为外部碳源。对于这种工艺，我们概括称之为“三级生物膜反硝化工艺”，除了BAF，MBBR，FBBR等不同构型的生物膜反应器都可以使用。当然，这方面国内尚缺乏设计规范和指导手册。
   除此以外，目前针对一级B提升为一级A，我们还在和国外一些公司，如HAMME，ENVIDAN等公司合作，开发了侧流污泥生物强化技术。其中马鞍山污水厂采用了腐殖土活性物技术，2007年投产。另一种技术ARP/BIO-P工艺，目前将在安阳污水厂升级方案、西宁第二污水厂、东营开发区污水厂拟采用，在不增加现有生物池容情况下，可大幅提高水力负荷或者有机负荷，原理详见去年我在中国给排水发表的一篇文章http://paper.h2o-china.com/16881_0.shtml。限于篇幅时间，这里不再过多赘述。或者跟我本人联系，我非常愿意将我的心得与各位朋友交流。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-3-3 09:51 编辑 ]

利涉大川

回复JB网友的帖子

        如不行你出来讲讲！，恐怕…………，吃不到葡萄就讲葡萄酸！！，干事的少挑理得多！

        你讲的实在是有失偏颇了，本来我觉得在一个平台上大家能够相互的切磋就是一种好事，本来国内水厂迅速膨胀，运行条件参差不齐，运行人员的技能高低相差太大，在这个圈子中的从业人员‘太缺的就是互补、沟通、学习’，个人觉得的中国水网做的这种专家论坛绝对是一种好事。因为在这种平台上，常常可以得到一些新的东西【当然不可能通过这个平台一下就能获得‘开创性’的启示的可能性是不大，但是就把你讲的‘上述国际大腕’请来也未必就能够让人武功大增数倍！】，看问题‘求全责备’不够务实啊！

[ 本帖最后由 dyzs55 于 2011-3-3 09:49 编辑 ]

James Bond

呵呵呵，个人看法，何必如此。你们觉得好，那你们就继续。

wenlao

尊敬的刘总在市政行业里也研究多年，特别仰慕您！一级a跟一级b的总磷差那么多呢，改造的时候用什么方法来去除总磷呢？？？需要注意哪些问题以及哪些因素的影响？上面看到您的回复是加药，但加药这个步骤在设计上如何考虑？如何加？加多少？怎么保证总磷的去除稳定

春天里

29楼，关于你提出的这个问题，只是一个改造的正常问题，关于投加PVC的计算，网上有很多的，现在我就按照你一级B的1mg/L的标准，降低到一级B0.5mg/L的标准，帮你计算一下投加的PVC的量按照Al3+ +PO3-4----AlPO4↓  PH为6~~~7，去除1gP至少需要0.9g的Al,由于实际反应并不是100%有效进行，加之OH会于金属离子竞争反应，生成相应的氢氧化物，所以实际化学沉析药剂投加一般需要超量投加，以保证达到所需要的出水P浓度。一般有一个投加系数β=1.5。也就是说去除1KG的磷需要投加1.5*27/31=1.3KG的Al。假设你是4万吨的水厂，需要沉析去除的 P负=40000*0.0005kg/m3=20kg/d，采用投加系数为β=1.5Al的投加量为：1.5*27/31*20=26.13kg/d采用的沉析药剂为ALCL3，其含有效成分Al为6%。需要药剂量为：26.13/6%=435.5kg/d。
希望你在运行中针对实际工况进行优化，例如控制污泥龄在16天，降低NO2-N的浓度，DO值的大小等，均可以提高生物除磷的效果，尽量在后期化学除磷的过程中减少PVC的投加量和化学污泥的产生量。

春天里

我所在的污水厂的出水标准是执行02一级A的标准，在实际运行氨氮的去除主要是依靠短程硝化反硝化去除，在这个过程中发现当DO值在0.5-1mg/L的时候，氨氮的去除效果较好，生物池出水氨氮能保持在0.5mg/L以下，可是在运行中发现亚硝酸盐积累过多，造成总氮会从8mg/L，慢慢增长到接近15mg/L，在这种情况下只能采取加大回流比、反硝化段前置，可是还出现经常性的反复，刘总像这种情况，应该如何解决

刘智晓

“春天里”你好。首先非常感谢您提出的极富趣味的问题，也是极富挑战性的问题，因为我不能马上就能回答您的问题。我非常敬佩你们的运营管理水准，我们旗下这样多污水厂，说实在的还真没有一个能做到能稳定短程硝化反硝化的，因此，我们需要进一步学习你们的做法和经验，也期望您能告诉我们贵厂的具体情况，值得大家学习、值得行业推荐和推广。要是有可能，您告诉我您的厂，我想可以带我们公司下属十几个污水厂厂长到贵厂学习先进经验。因为，短程硝化反硝化，毕竟能理论上节省25%的曝气量，减少40%的碳源需求，降低50%的污泥产量，这是所有污水厂梦寐以求的。
据我过去了解，在市政污水厂，目前真正在能工程尺度上实现稳定的短程硝化反硝化的，几乎没有。前不久彭永臻教授课题组发表了一篇文章，这是世界上第一例SBR能实现中试规模稳定短程硝化反硝化的处理系统的报导，这个示范项目非常有价值。
短程硝化反硝化就是将硝化过程反硝化过程控制在NO2-N，省却了NO3-N的过程。主要难题在于，怎样实现AOB、NOB的分离，或者要把NOB从系统中淘洗掉。只有控制住NOB的繁殖，才能实现稳定的短程硝化反硝化。试验室一般通过投加抑制剂、或者低DO控制。自然环境及污水处理系统中，AOB和NOB往往是共生的，为了实现短程硝化反硝化，工程上人为试图将硝化过程止于亚硝酸盐段，但往往只失败的，利用AOB、NOB两种菌群生理特性上的差异，在工程上很难把两者分开，即使分开也往往缺乏价值和运行的不稳定。当然这是通常的一些说法，我相信你们真的实现了短程硝化反硝化，我关心的反而是，也是首先希望您补充一下相关进一步信息，这样我们可以就你提到的问题做更为深入的交流：
1，        你们生产中如何控制硝化过程止于NO2-N段而不进入NO3-N过程的；也就是说怎样实现对NOB的淘洗或者削减系统中NOB的数量的？否则很难实现稳定的短程硝化反硝化，这也就是您讲的系统性能的反复；
2，        大家都知道，工程尺度上的短程硝化反硝化，主要的难题是进水水质、水量的波动对系统运行性能的扰动，尤其是短程硝化反硝化，从NO2-N→NO3-N过程是非常快的，工程尺度污水处理系统属于非稳态系统，曝气量是否能实现“精确曝气”、“按需曝气”则是影响系统是否能控制在“短程”阶段的关键。因此，我第二个我感兴趣的就是，你们生产中面对变化的波动，怎样控制的？尤其是风量的精确控制？
3，        再就是你们厂的进水水质指标，生物池情况，SRT控制，最好能提供一下生物池从内回流到出水口不同断面上的NH3-N，NO2-N，NO3-N、TN的变化情况。这样更能清楚解析各项指标的波动情况；再就是需要了解P的去除情况，因为N、P处理效果往往是矛盾的，互相影响。

非常抱歉，基于您现在的描述我尚不能给出一个更为准确的答复，如果您不介意，希望就以上问题我们展开一个探讨，当然请您共享一下上述资料。其实你们这个厂能运行到这种水平，本身就很了不起，谢谢。

[ 本帖最后由 exp_liuzhixiao 于 2011-3-3 18:55 编辑 ]