城市污水处理新趋势

作者:潘玥 文章来源:PS《流程工业》 发布时间:2013-10-22
经过不断的科技创新,膜生物反应器技术(MBR)使得地下式再生水厂这一梦想成为可能.

经过不断的科技创新,膜生物反应器技术(MBR)使得地下式再生水厂这一梦想成为可能。这一技术在地下式再生水厂的成功实践,开启了大中城市污水治理、水资源短缺和节约城市用地的新趋势。

经济在不断地发展,城镇化建设也在不断地推进,我国在面临污水量增加、水资源短缺等水环境问题的同时,还面临着土地资源短缺、城市基础设施合理布局的挑战。如何平衡城市污水资源再生利用和土地资源短缺的矛盾成为我国许多大中城市及开发区面临的难题。

地下式再生水厂建设的兴起,使城市中心地区污水处理厂设置理念得以发展。然而,传统工艺因为技术的制约导致地下式处理困难重重。经过不断的科技创新,膜生物反应器技术(MBR)让我们实现了这一梦想。这一技术在地下式再生水厂的成功实践,开启了大中城市污水治理、水资源短缺和节约城市用地的新趋势。

国际上在地下式再生水处理厂建设方面发展较早,如美国、英国、日本、韩国、瑞典等发达国家地下式再生水处理厂均取得了巨大的经济、社会效益。据了解,韩国大约有50%的污水处理厂建在地下,瑞典大部分污水处理厂也都建在地下。

地下式再生水厂的优势

地下式再生水处理厂突破传统污水处理厂的用地理念,科学合理利用地下空间,在处理能力相同的情况下,仅占传统地面式污水处理厂的1/3。

地下式再生水厂因地制宜建设在城市中央,不仅污水收集量大、管网运输的投资和运营成本节约,同时避免了管网输送中所导致的泄漏污染,净化后的再生水还可以实现就地使用、减少了中水管网的投资。

其地表部分可进行景观绿化,如改造为湿地生态公园或森林公园,增加了周边环境的绿化率。整个厂区采用除臭和降噪技术,有效地消除了污水厂噪音以及臭味对周围居民的影响,既美化了周边环境、又拓展了城市发展空间。


图1 昆明第十污水处理厂

MBR是地下再生水厂的首选

地下式再生水厂具有工艺复杂、施工难度大等特点,是污水处理技术创新的高度结晶。其核心处理技术膜生物反应器(MBR)采用集成式、集约化设计理念,具有强化脱氮除磷效果,减排效果远超传统工艺,是目前世界上最先进的污水资源化工艺。MBR工艺的污泥产量约为传统工艺的1/2,可从源头减少污泥的产生量,降低污泥处置的费用,减轻了二次污染。整个建设可实现从进水到出水的全程自动控制,维护简单,有效地减少了人力成本。此外,经过此工艺处理的出水优于国家一级A排放标准、达到地表水IV类的高品质再生水,出水水质非常稳定。

中国城镇化过程中地下式再生水厂将发挥重要作用

近年来,我国已准开建多个地下水处理厂,在北京、深圳、青岛、烟台、昆明、合肥、苏州、厦门、桂林、台北等地区陆续有地下水处理厂项目启动。在项目建设方面,北京碧水源科技股份有限公司在该领域走在最前,该公司先后承建了昆明十厂(15万t/d,地下式MBR)、昆明九厂(10万t/d,地下式MBR)、烟台套子湾(15万t/d,地下式MBR)、石家庄正定新区(10万t/d,地下式MBR)等有影响力的项目,积累了成熟而丰富的地下式再生水厂建设经验。

行业专家表示,目前地下式再生水厂的MBR核心技术已经相当成熟,其吨水占地为0.26m2,对工程一类废水的投资约在4000~5000元/吨之间,其工程的直接运行成本可控制在0.6~0.8元/吨,这对于经济发达、土地资源高度紧张、环境要求高的地区,地下式再生水厂将成为一种全新的理念和发展趋势。


图2 昆明第十污水处理厂处理出水景观

案例分析:昆明市第十污水处理厂(地下式)

2011年7月启动建设的昆明市第十污水处理厂工程是滇池治理“十二五”规划中的重点骨干项目,由滇投公司和碧水源公司采用BT模式建设,双方的成功合作为引进社会资金、引进先进技术与滇池治理探索出了一条全新的路子。2013年7月,昆明市委、市政府举行了昆十水厂投运仪式,完成了地下处理污水,地上景观绿化的庞大工程。该污水处理厂处理规模为15万m3/d,服务面积20.45km2,服务人口43万人,是目前全国处理规模最大,技术最先进的再生水处理厂,也是西南合作地区首座投入运营的地下式再生水厂,堪称典范。

处理工艺

根据第十污水处理厂的进出水水质要求,结合场地特征,采用膜生物反应器(MBR)污水处理工艺。污泥处理采用机械浓缩脱水工艺,消毒采用紫外线消毒工艺,除臭主要采用生物除臭工艺。

污水经过城市污水管网收集到厂外菊花村泵房,提升后经压力管输送至本污水厂厂内,另有部分污水由海明河河道截污后重力输送至污水厂厂内,依次经过细格栅、曝气沉砂池、精细格栅、MBR生化池、膜池处理后,最后经产水泵加压、紫外消毒后出水,排放至海明河。本工程剩余活性污泥直接使用离心机进行浓缩脱水后,集中外运统一处置。

工程特点

地埋式、占地少

昆明已先后在主城区建成了8个污水处理厂,均采用地上式建设模式。与地上污水处理厂相比,相同的污水处理能力,昆明市第十污水处理厂占地仅50亩左右,而地上污水处理厂的占地面积则要达到150亩。同时,整个厂区采用生物膜除臭技术来保证办公环境和周边居住环境。

出水水质好、水质稳定

昆明第十污水处理采用3AMBR工艺,是北京碧水源科技股份有限公司和清华大学环境学院经过多年研究开发的、具有独立知识产权的强化脱氮除磷膜生物反应器技术,是目前世界上最先进的污水资源化工艺。经过此工艺处理的污水能达到国家一级A和高品质再生水标准,不存在新的排放标准颁布后造成污水厂升级改造的问题。并且由于膜技术工艺的特点,出水水质非常稳定。

脱氮除磷效果好

目前滇池水污染的主要问题是氮磷超标。氮、磷含量是城市污水厂出水达标排放的考核重点。脱氮除磷效果的保障也是污水厂设计与运行的难点。我国现有城镇污水处理厂的脱氮除磷效率普遍不高,而MBR工艺污泥浓度高(6~12g/L),是传统工艺的2~4倍,耐冲击负荷,系统稳定性强,且污泥龄长(20~50d),适于硝化菌生长富集,系统硝化能力强,受季节水温变化影响小。膜过滤可去除难以重力分离的胶体磷及微絮体磷,与化学除磷相结合有显著优势。此工艺实现了好氧排泥,没有磷的释放,膜的完全截留作用,出水SS接近于零,SS中的磷被彻底截留。这些优点保证了MBR工艺比传统工艺具有更好的脱氮除磷效果。

系统实现PLC控制

此工艺从进水到出水的全程自动控制,保证系统的稳定运行。

小结

在为加强城市基础设施建设、协调厂区周边城市生活环境及周围居民关系提供了有效解决方案的同时,地埋式的建设方式,为解决城市土地紧张和环保压力的矛盾具有很好的示范意义。另外,污水厂采用国际先进的膜工艺技术,把污水厂建成了污染控制中心和城市第二水源,不仅为保护滇池提供了更多的水环境容量,同时也提高了滇池的水污染负荷容量,具有显著的社会、环境和经济效益。

0
-1
收藏