針對(duì)目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)施老化、工藝技術(shù)落后、排放標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)等現(xiàn)狀，大多數(shù)污水處理廠都面臨提標(biāo)改造等問(wèn)題。9月17日，在2020(第十二屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，北京中斯水靈水處理技術(shù)有限公司副總經(jīng)理韓瑾以“垂直流迷宮工藝在提標(biāo)改造中的應(yīng)用實(shí)踐”為題做了主題發(fā)言。

韓瑾

污水處理現(xiàn)狀

韓瑾表示，2000年～2010年是污水處理廠的快速建設(shè)期，到今天差不多有20年的時(shí)間。大多污水處理廠都面臨著設(shè)備老舊且年久失修、技術(shù)工藝落后的情況，有的甚至都無(wú)法達(dá)到污水處理排放的標(biāo)準(zhǔn)。

目前，污水處理廠主要執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，70%左右都是國(guó)標(biāo)一級(jí)A。此外北京、天津、山西等地陸續(xù)出臺(tái)了地方標(biāo)準(zhǔn)，這些地標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，基本對(duì)應(yīng)北京準(zhǔn)四類(lèi)，甚至有些地方提出了準(zhǔn)三類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠主要采用五大類(lèi)工藝，分別是A2/O及其改良工藝、氧化溝及其改良工藝、SBR及其改良工藝、A/O及其改良工藝、生物膜工藝，占所有城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的80%左右。

韓瑾認(rèn)為，污水處理廠要進(jìn)行提標(biāo)改造的主要原因是總氮不達(dá)標(biāo)、工藝運(yùn)行管理落后等，尤其在東北低溫條件下，設(shè)備運(yùn)行效果非常差。現(xiàn)在污水處理廠主要的改造思路，是以A2/O做提標(biāo)改造，在A2/O后面加了混凝沉淀、生物濾池等生態(tài)處理的方法，這是現(xiàn)在主流的改造思路。

而中斯水靈的VFL垂直流迷宮工藝，是基于傳統(tǒng)的活性污泥法，運(yùn)用垂直流迷宮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增大污水停留時(shí)間，加長(zhǎng)生化作用時(shí)間，能使出水水質(zhì)全指標(biāo)(包括總氮總磷)穩(wěn)定達(dá)到準(zhǔn)四類(lèi)水排放標(biāo)準(zhǔn)。

VFL垂直流迷宮工藝

VFL工藝基本原理1

韓瑾介紹，反應(yīng)器的最前端為厭氧區(qū)，污水沿導(dǎo)流板先后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)。VFL技術(shù)工藝在厭缺氧區(qū)，水是垂直流動(dòng)的。反應(yīng)器內(nèi)置豎向?qū)Я靼?，將反?yīng)器分隔成幾個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的上下流式污泥床系統(tǒng)。相當(dāng)于上下流式的污泥處理系統(tǒng)，所以在厭缺氧區(qū)，污泥濃度相對(duì)比較高，在北方污泥濃度可以達(dá)到8000毫克/升左右。

VFL工藝基本原理2

這是污水處理廠的平面布置，VFL所有的工藝過(guò)程都在一個(gè)反應(yīng)池里面完成。傳統(tǒng)的污水處理廠有很多池子，但是VFL的工藝過(guò)程，所有的厭氧、缺氧、好氧，包括沉淀都可以?xún)?nèi)置在一個(gè)反應(yīng)區(qū)里面完成。

VFL工藝基本原理3

另外，該工藝還有一個(gè)獨(dú)特的控制系統(tǒng)，這個(gè)控制系統(tǒng)是通過(guò)好氧區(qū)各ORP實(shí)時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)的曝氣和回流，從而保證出水水質(zhì)穩(wěn)定實(shí)時(shí)達(dá)標(biāo)。

VFL垂直流迷宮技術(shù)特點(diǎn)

韓瑾介紹，與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，VFL工藝還具有顯著的建設(shè)優(yōu)勢(shì)和運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。建設(shè)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：建設(shè)成本低，無(wú)需調(diào)節(jié)池，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備量少，一體化設(shè)計(jì)，建設(shè)周期短;適應(yīng)性廣，南方低濃度，北方高濃度，東北低溫和熱帶高溫均可穩(wěn)定達(dá)標(biāo);規(guī)模齊全，處理規(guī)模從1噸到10萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)村鎮(zhèn)污水處理規(guī)模全覆蓋;適合連片治理，全自動(dòng)運(yùn)行，遠(yuǎn)程監(jiān)控，無(wú)人值守，適合連片治理項(xiàng)目等。

而其運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)則表現(xiàn)在：能耗低，機(jī)電設(shè)備少，無(wú)推流攪拌設(shè)備，主要用電設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)，500噸的污水處理廠，出水水質(zhì)為北京地標(biāo)，能耗為0.3度電;人工費(fèi)用低，遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守;產(chǎn)泥量低節(jié)省污泥處置費(fèi)用，1500噸的污水處理廠年產(chǎn)泥5噸等。

總體來(lái)說(shuō)，VFL垂直流迷宮工藝從技術(shù)上解決了小型污水處理設(shè)施“抗沖擊、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行”的問(wèn)題，是一項(xiàng)經(jīng)過(guò)國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期檢驗(yàn)的成熟穩(wěn)定簡(jiǎn)單可靠的先進(jìn)技術(shù)，非常適合目前國(guó)內(nèi)中小型污水處理廠的總體設(shè)計(jì)。

VFL技術(shù)在提標(biāo)改造中的實(shí)際應(yīng)用

韓瑾介紹，這是中斯水靈針對(duì)現(xiàn)在目前主流的工藝改造。第一個(gè)是預(yù)處理+水解酸化池+CAST池+曝氣生物濾池的改造，中斯水靈只用了CAST池做改造，將原來(lái)國(guó)標(biāo)一級(jí)B的出水水質(zhì)做到了國(guó)標(biāo)一級(jí)A;第二個(gè)是水解酸化+接觸氧化+二沉池+絮凝沉淀的改造，利用現(xiàn)有的池型進(jìn)行了全面的改造，完全改變了池型結(jié)構(gòu)，變成了VFL組合池+二沉池+轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾器，出水水質(zhì)同樣由國(guó)標(biāo)一級(jí)B做到了國(guó)標(biāo)一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)。

韓瑾還提到了中斯水靈最小的(900升一天)設(shè)備為期一年的水質(zhì)檢測(cè)情況，(如上圖所示)上半部分是進(jìn)水的水質(zhì)，下半部分出水水質(zhì)。在進(jìn)水水質(zhì)非常高的情況下(COD在800mg/L到1000mg/L左右)，出水水質(zhì)所有指標(biāo)都可以達(dá)到準(zhǔn)四類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)。

北京昌平北流村污水處理項(xiàng)目

北京市昌平區(qū)流村鎮(zhèn)北流污水處理工程，位于昌平區(qū)流村鎮(zhèn)，污水廠處理污水原水來(lái)于流村鎮(zhèn)北流村范圍內(nèi)居民日常生活污水，日處理量為500t/d。韓瑾表示，該廠剛剛開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候，有一半沒(méi)有進(jìn)水，很多污水處理廠前期進(jìn)水量都是不足的，在這種情況下(200噸以上項(xiàng)目)，中斯水靈基本都會(huì)分成兩列來(lái)建設(shè)。

經(jīng)水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)水跟設(shè)計(jì)值差異非常大，總氮的進(jìn)水從一百到十幾都有。但出水基本上保持在10mg/L以下，出水的標(biāo)準(zhǔn)是15mg/L。另外，出水的COD標(biāo)準(zhǔn)是30mg/L，平時(shí)實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候，基本上都保持在20mg/L以?xún)?nèi)。出水在準(zhǔn)四類(lèi)的情況下，噸水的費(fèi)用在0.31元左右。

西烏旗白音華能源化工園區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程

西烏旗白音華能源化工園區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造完成后，已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到地表準(zhǔn)四類(lèi)，且由原噸水能耗0.8度電降低至0.3度，整個(gè)工藝流程短，自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。

項(xiàng)目工程

韓瑾表示，中斯水靈的VFL技術(shù)已在北京、內(nèi)蒙古、山東、浙江、吉林等多地開(kāi)始實(shí)踐應(yīng)用，并憑借其成熟穩(wěn)定、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、能耗低、污泥產(chǎn)量低、出水總氮總磷全指標(biāo)達(dá)標(biāo)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)得到業(yè)界人士的一致認(rèn)可。未來(lái)，中斯水靈希望以最簡(jiǎn)單的工藝，最低的能耗滿足國(guó)家排放的標(biāo)準(zhǔn)，希望和業(yè)內(nèi)同仁一起，為中國(guó)的污水處理事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。