6.1項目背景
隨著《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準的全面實施以及更嚴格的地方標準的陸續頒布。污水廠運行面臨著脫氮壓力大、外投藥耗高、運行效果不穩定等難題。因此,開發了能夠實現污水廠原位提標、節約藥耗、快速實施的流化床懸浮載體強化脫氮技術。該項目成果被住建部科技與產業化發展中心組織的專家組鑒定為工程技術“國際領先”。
6.2主要技術內容
(1)創新點
創新點1:實現了懸浮載體工藝的消化吸收再創新,突破了懸浮載體產品配方改進、精細化加工和性能優化等關鍵技術;構建了基于懸浮載體池型、高性能攔截篩網、載體流化系統的MBBR整體工藝及設計方式,突破了國外對于此類技術的壟斷;懸浮載體有效比表面積>800m2/m3,較傳統提高了78%,平均壁厚<0.35mm且不降低理化性能,使用壽命超過15年(見圖6-1)。
圖6-1 有效比表面積為800m2/m3(左)和450m2/m3(右)的懸浮載體
創新點2:構建了水力流態標準化池型裝備安裝方法;突破了懸浮載體流化的技術瓶頸,借助水力仿真模擬,創新研發了基于穿孔管空氣擾動、行進向不均勻曝氣、縱向循環流動的懸浮載體微動力混合技術;形成了多池型、多工藝的水力流態組合,節省了項目投資及運行維護成本。
創新點3:破除了傳統脫氮工藝好氧池容占比高的限制,構建了穩定高效脫氮的運行控制方法;研究了水力剪切與懸浮載體微生物富集厚度的關系,實現了基于懸浮載體生物膜的穩定同步硝化反硝化(SND)強化脫氮,節約了運行能耗藥耗。
創新點4:研發了不停水改造施工工法及無焊接式流化攔截模塊化裝置;解決了污水廠改造需放空池體的難題,避免了停水運營損失,縮短了設備安裝時間;開發了超高分子復合材質攔截篩網及一體成型技術,攔截篩網使用壽命>15年。開發了懸浮載體專用清撈設備,提高了懸浮載體轉移效率并避免損壞。
(2)應用及推廣前景
自2015年以來,公司基于該技術的工程應用業績達到240項,處理規模1360.13萬m3/天,業績遍布全國30個省級、自治區、直轄市。
(3)經濟、社會效益情況
2018-2020年,該項目已為公司實現累計銷售額約9.67億元,累計利潤總額約1.94億元,累計上繳稅金9434.58萬元。
流化床懸浮載體系統裝備集成與強化脫氮關鍵技術,為我國市政污水廠實現經濟、穩定、可靠的運行提供了堅實的技術保障。該技術成功實施,實現了污染物減排的目標,保障污水廠實現了更高的排放標準,對加快改善流域水環境質量,維護生態平衡,促進流域經濟、社會和環境的可持續發展具有重要意義。