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      【行業資訊】奧地利Strass污水廠:全球首個在主流工藝上實踐厭氧氨氧化

      日期:2018-05-24 來源:本站


      奧地利Strass污水廠位于奧地利西部,靠近因斯布魯克,處理附近31個社區的污水,人口當量為60000,日處理規模3.8萬噸。它是全球首個在主流工藝上實踐厭氧氨氧化的污水處理廠,該廠通過多項技術措施實現了能量的100%自給,是歐洲效能最佳的污水處理廠之一。Strass污水處理廠主要收集旅游區的污水,冬季的峰值水量接近設計規模(250000P.E.),約3.8萬m3/d,夏季的水量約2萬m3/d。采用AB工藝,第一段去除BOD,第二段進行硝化和反硝化。污泥處理采用厭氧消化與離心脫水,沼氣進行熱電聯產。

      處理流程與工藝參數

      Strass污水處理廠的進水水質年均值為COD約700mg/L、BOD約340mg/L、TN約45mg/L、TP約9mg/L。冬季水溫約10.5℃。AB工藝的A段COD去除率約55~65%,SRT約0.5天;B段工藝的SRT約10天,氨氮去除率約80%。出水氨氮控制在5 mg/L左右,通過在線氨氮控制調節好氧池容來實現。

      剩余污泥經濃縮后,協同厭氧消化和脫水處理。脫水后的污泥回流液采用厭氧氨氧化工藝(DEMON)處理,DEMON工藝的Anammox菌回流到主流工藝中。高效的熱電聯產是該污水廠實現能量自給的重要途徑,該廠采用顏巴赫公司的高效八汽缸內燃機(340kW),電能轉化率為38%,2005年能量自給率已達108%。

      特點

      協同厭氧消化

      Strass污水廠的厭氧消化池為卵形,共三座。每座卵形消化池的池容為2500m3,中溫35℃消化,消化污泥的含固率為5%左右。

      消化池在夏季的SRT為20~25天,冬季約30天。2000年加入食品廢物(卷心菜)與污泥進行協同厭氧消化,示意圖如下。

      2005年,Strass污水廠的電能產生量為8490kWh/d,污水廠的能源自給率由1996年的49%達到了2005年的108%。實現這一目標的一個重要途徑是安裝了一臺新的顏巴赫II型沼氣發電機,該沼氣發電機可以連續工作60000小時。發電率從33%提高到40%,每立方米沼氣發電量由2.05kWh/m3提高到2.3 kWh/m3。沼氣產量每天為5800m3/d。沼氣的甲烷含量62%。

      厭氧氨氧化(DEMON)技術的實踐

      厭氧氨氧化技術是20世紀90年代在荷蘭開發出來的一種新型自養生物脫氮工藝。厭氧氨氧化工藝完全突破了傳統生物脫氮的基本概念,相對傳統的硝化、反硝化工藝,厭氧氨氧化工藝具有以下優點:厭氧氨氧化工藝需要部分亞硝化作為前處理工藝,理論上可節省62.5%的供氧動力消耗;無需外加有機碳源,節省了運行費用;污泥產量極少,節省了污泥處理費用。目前,全球商業性的厭氧氨氧化技術已有多種,DEMON技術是其中的一種,也是目前應用最廣的一種厭氧氨氧化技術,其主要特點是控制pH值,采用水力旋流器分離Anammox菌。Strass污水廠是全球首座采用DEMON技術的污水廠,目前采用DEMON技術的污水廠在全球已經超過20多座。

      Strass污水廠DEMON單元的設計進水氮負荷為300kg N/d,反應器池容500m3,容積負荷為0.6kgN/m3.d。周期為6小時,進水加曝氣 4.5h、攪拌(無曝氣)10-15min、靜置 45-50min、排空 30min。污泥濃度:3-4g/L,DO的控制設定值為0.3mg/L,該廠曾經由于曝氣過度,引起系統崩潰,一年半年后才恢復。DEMON單元的進水COD約550mg/L,其中約85%惰性COD。污泥齡為80-100d。Strass污水廠DEMON工藝的出水水質冬天氨氮為4mg/L,控制的目標是高于2mg/L,否則不利于抑制NOB。pH高于7.01時開始曝氣,低于7.00時停止曝氣。去除1kg氮的電耗為0.8~1.0kWh。厭氧氨氧化技術的應用使側流的能耗從350kWh/d降至196kWh/d,對整個污水處理廠的能源自給也起到了一定的作用。

      Strass污水廠之所以引起世人矚目的一個重要原因是其在正在向主流厭氧氨氧化方向邁進。在DEMON工藝中,該廠將水力旋流器(Cyclone)的底流(Underflow)回流到DEMON,以富集Anammox菌,溢流(Overflow)回流到B段工藝中,DEMON的一部分污泥引入到B段工藝。B段工藝的剩余污泥也經過了水力旋流器來分離控制不同細菌的泥齡,底流的污泥回流到B段,溢流的污泥進入消化池。

      目前,對于主流工藝厭氧氨氧化的一個重要結論是間歇曝氣能形成短暫缺氧區,在時間還是和空間上都更有效地抑制NOB。同時,實驗還顯示NOB菌能適應低氧環境,所以低氧運行不成功。目前,Strass污水廠的主流厭氧氨氧化還沒有取得顯著的脫氮效果,該廠希望2015年能在此方面有所突破。

      管理團隊經驗

      Strass污水廠的管理人員對污水廠的可持續發展意義有明確的共識和愿景,員工都是經驗豐富的技工或有化工、生物工程背景的大學畢業生,并對外積極傳播他們的理念,他們與當地工業界緊密合作,在資源回收方面不斷研發創新。同時運用先進工藝分析基準測試工具:引進能源管理策略,通過實際測量數據分析碳氮的物料平衡和能耗分析,迅速找到工藝優化的要點,降低運行安全因子的系數,降低運行成本。



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