粉炭吸附 +磁混凝 沉淀 组合工艺在污水厂提标改造 中的 应用
（天津大拇指环境工程有限公司，天津 300392）
摘要 ：苏州市某工业园区污水处理厂，处理规模40000m 3 /d，主要接纳工业园区内生活污水和工业污水。为满足新颁布的地标排放标准，进一步消减污染物的排放量，需对现有水厂深度处理段进行提标改造。本文介绍了提标改造工艺的设计参数、改造措施和改造效果。结果表明，“粉炭吸附+磁混凝沉淀”工艺有很好去除COD、SS和TP效果，达到了当地的地方排水标准。
本污水处理厂于2004年8月正式开工建设，2007年初建成，其中预处理部分土建工程按照远期规模8万m 3 /d一次建成。生化处理段采用CASS工艺，设计出水水质为（GB8978-1996）中的一级B标准。2010年完成第一次提标改造工程，使出水水质达到一级A排放标准。
随着太湖流域水污染治理力度的加强， 2018年6月1日起，江苏省已颁布实施新版《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限制》（DB32/1072-2018），对太湖流域城镇污水厂排放标准提出了新的更高要求。2018年7月25日，苏州市公布《关于高质量推进城乡生活污水治理三年行动计划的实施意见》，其中明确了《苏州市特别排放限值标准》，苏州市将实施高于江苏省的污水厂排放标准。上述省市两个文件均要求污水厂在2020年12月31日前出水水质达到新的相应的标准，其中二次提标改造后COD、SS和TP在深度处理段的设计进出水水质如下：
表 1 深度处理段二次提标改造后进出水水质
原有深度处理工艺段为 “混合反应池+絮凝反应池+平流式斜管沉淀池+滤布滤池”组合工艺，主要用于去除SS和TP。平流式斜管沉淀池系统分两组并联运行，采用底部链条式刮泥机。在混凝反应池中依次投加PAC和PAM，进行混凝和絮凝反应后自流进入平流式斜管沉淀池进行沉淀和泥水分离，出水自流进入滤布滤池。滤布滤池出水达标排放。
原平流式斜管沉淀池主要设计参数见表 2，平面布置见图1。
表 2 原斜管沉淀池设计参数（单组，共2组）
图 1 平流式斜管沉淀池系统平面布置
原深度处理系统，能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ GB18918-2002）中的一级A标准。但是斜管沉淀池底部配水孔堵塞率高，配水不均问题严重；底部链条刮泥机机故障率高，检修频繁，劳动强度大；斜管堵塞较严重，需经常冲洗恢复通量。并且，新的标准对COD的排放标准提出了更高的要求，原系统对难生化降解的COD去除效率较低。综上所述，原系统不能达到新标准的排放要求，需进行针对性的提标改造。但现场没有空余场地，必须尽量利用现有设施进行改造。
表 3 原深度处理工艺平均进出水水质
根据污水厂要求和改造时间的急迫性，改造项目不可新增占地，需充分利用现有池体进行改造。
大拇指环保公司技术团队经过多方案综合比选，结合现场实际情况，在中试实验的成功数据支撑下，针对同步去除难生化 COD、SS和TP的需求，在不增加占地的情况下，最终采用“粉炭吸附+磁混凝沉淀”组合工艺作为实施方案。
污水处理厂中工业污水（化工、机械加工、危废和屠宰类废水）占总水量约 40%。根据水厂提供的出水水样分析报告，污水厂现状出水中含有约25～60mg/L难生化COD，无法通过常规的生物和普通混凝沉淀工艺实现进一步降低COD。
粉炭吸附 COD工艺作为一种去除难降解COD应急处理措施，在各地污水处理厂和自来水厂已有大量应用。将现有平流式斜管沉淀池改造为粉炭吸附+磁混凝沉淀系统，利用粉炭的吸附作用，配合磁混凝沉淀作用，同步高效去除水中的难生化COD、TP和SS，对大拇指技术团队来说是一次新的技术创新。
磁混凝沉淀技术是在常规絮凝沉淀分离工艺中引入磁性加载物，使絮凝产生的絮体与加载物有效结合，加强了絮凝效果，增加了絮体的比重（磁种比重 5.2～5.3），絮体沉降速度加快（可达20～40m/h），对细小颗粒和胶体物质的去除效率大幅度提高，具有占地少、药耗低、净化效率高等优点，可使水体快速得到净化，出水清澈透明。磁混凝沉淀池产生的污泥，部分经过回流污泥泵回流至磁粉反应池循环使用，部分剩余污泥，经剩余污泥泵送至磁粉回收系统，回收的磁粉循环使用，同时回收磁粉后的污泥至污水处理厂现有污泥处理单元进行脱水处理。
大拇指环保致力于磁混凝沉淀技术的研发和应用已十二年，是磁混凝 2.0技术的开创者和引领者， 大拇指环保可以各类现有水池改造为磁混凝沉淀池。
天津大拇指环境工程有限公司开发的磁混凝 2.0技术，针对磁混凝1.0技术的不足之处进行了优化升级。特别是在磁混凝专用搅拌机优化设计、污泥泵耐磨防堵研制、SV泥位自动在线监测系统研发、自控系统优化设计方面，我司进行了诸多研究工作。应用磁混凝2.0技术，能够实现系统运行更稳定、出水水质更优，沉淀池可以取消斜管，磁混凝沉淀系统出水可以取消滤布滤池等过滤系统。
图 2 改造平面示意图（上侧为改造前，下侧为改造后）
（ 2）
将现有的搅拌机更换为磁混凝专用搅拌机，以加强混合作用；
（ 3）
将现有沉淀池部分容积改为粉炭吸附池，并增设搅拌机；
上述改造措施，粉炭吸附时间达到 40分钟，满足粉炭高效吸附所需时间。
磁混凝沉淀技术在磁粉反应段加载了重介质磁粉，反应搅拌机强度、水力停留时间、刮泥机扭矩、刮板材质等参数都需进行相应的调整。同时，磁粉的引入也会对设备和管道产生磨损，因此本工程配套的设备和管道都需进行特殊的耐磨设计。具体改造措施如下：
（ 1）
原有沉淀池内斜管支撑梁、斜管、刮泥机、集水槽等拆除；
（ 2）
磁混凝沉淀池土建浇筑底坡，四周倒角，增加预埋管等；
（ 3）
新增钢结构防腐隔板，将原沉淀池部分结构分隔为磁混凝反应区、沉淀区和污泥暂存区等。
（ 4）
新增磁混凝沉淀设备，包含：磁混凝专用搅拌机、刮泥机、耐磨污泥泵、磁粉回收系统、自控系统等。
表 4 磁混凝系统参数表
本项目两组改造依次进行，于 2020年11月改造完成并完成调试。调试和试运行期间系统经受了水质和水量的冲击，出水仍可保持稳定。
水质冲击负荷：（1）COD负荷冲击：系统进水COD呈现明显的昼夜变化，变化范围为45～72mg/L,通过进水COD变化，及时自动调整粉炭加药量和磁混凝运行参数保证了在较低粉炭消耗量的前提下实现了稳定运行，粉炭的平均吸附率在15%以上。当进水COD45mg/L时，磁混凝沉淀出水COD低于30mg/L，此时不需投加粉炭。（2）悬浮物负荷冲击：其中一池CASS池伸缩缝处开裂（两周后排查出故障点），导致高浓度污泥间歇的进入磁混凝沉淀系统，高浓度SS冲击负荷状况发生后，操作人员通过调整排泥时间和运行参数，同时在SV自动检测仪的辅助下（10分钟可出一组泥量数据，自动控制排泥系统运行，自动稳定出水水质）保证了磁混凝沉淀系统的出水稳定。水量冲击负荷为，实验了单组运行30000m
3
/d时，系统仍能保持出水稳定。
通过实际运行 6个月证明，磁混凝沉淀系统具备优异的耐水量和水质冲击的能力。试运行期间系统进出水数据见表5。
表 5 试运行改造 系统运行进出水数据
本工程将原有平流式斜管沉淀系统改造为“粉炭吸附+磁混凝沉淀”系统，充分利用了原有池体，仅增加了活性炭投加系统占地（占地约18m
2
）。提标改造后，系统对COD、SS和TP的去除效果均达到了设计要求，工程实践表明，粉炭+磁混凝沉淀系统具有较强的耐冲击负荷能力。
磁混凝沉淀技术，近几年较多的应用在新建项目和高密度沉淀池的改造上，主要针对 SS和TP指标。本工程在增加去除难生化COD指标要求的前提下，对现有斜管沉淀池进行改造，在设计和施工过程中解决了很多困难和挑战，最后圆满的完成了项目的设计要求。也再次验证了大拇指环保磁混凝2.0技术的适应性和先进性，对同类项目改造有较大的借鉴意义。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳资料不错，对污水处理厂提标改造具有很好的参考价值，详细分享
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