三级流动式活性焦工艺在污水厂提标中的应用研究

廖 燕， 杜 麟， 宋士健， 郭少辉， 诸 杰， 黄端林， 陈旭良*

（1.浙江水美环保工程有限公司，浙江 杭州 310012；2.杭州金田工程设计咨询有限公司，浙江 杭州 311202）

0 前言

为加大水污染防治力度，保障国家水安全，我国全面实施《水污染防治行动计划》，加快城镇污水处理设施建设与改造，要求城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准[1]。因此，污水处理厂提标刻不容缓。而目前传统生化法、膜法及物化法在污水尾水提标项目中大多不能满足技术、经济的双重要求[2-4]，需开发新的处理工艺，以实现污水治理到污水资源化的转变。本文采用三级流动式活性焦工艺对浙江省某污水处理厂生化尾水进行处理，明确了工艺运行参数，为污水处理厂提标开发新工艺提供参考。

1 中试试验

本试验在浙江某污水处理厂内进行，试验进水为污水厂生化池出水，水质超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的三级排放标准。试验采用动态试验方法来模拟三级流动式活性焦工艺实际运行过程，试验评价指标为 pH、CODCr、SS、色度、NH4+-N、TN、TP 等[5]。

1.1 试验工艺流程

由图1可知，高效澄清池出水由取水泵提升至试验装置内，取水泵流量为250 L/h。泵出水依次进入第一、二、三级活性焦吸附罐中，吸附罐以串联方式连接，每个吸附罐各设置一个取样口，吸附罐内径700 mm，高度1500 mm，单个吸附罐装料重量 100 kg（即：水料比为 20 m3/t·d）[6]。 试验从吸附罐下部进水，上部出水，运行时间为两个月。

1.2 试验装置

本试验采用三级流动式活性焦吸附罐，吸附罐由罐体和内部构件组成。吸附罐体采用不锈钢制造，内部构件包括进水管、布水器、颗粒活性焦提升装置、颗粒活性焦清洗装置等。

图1 试验工艺流程图

2 试验结果与讨论

2.1 系统pH变化

由图2可知，系统运行前五日各级出水pH均高于进水pH，三级出水pH最高，此后逐渐降低，并与进水pH接近，这主要是由活性焦中钙离子析出造成的[7]，当钙离子完全析出后，系统pH开始稳定。因此，活性焦吸附对系统出水pH并无影响。

图2 系统pH变化

2.2 系统CODCr变化

由图3可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水CODCr均值分别为155.27 mg/L、99.74 mg/L、59.39 mg/L和33.03 mg/L，各级出水CODCr均值呈逐渐下降趋势，系统CODCr总去除率高达78.45%，具有显著的去除效果；运行40 d后，三级出水CODCr无法满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级A排放标准，这是因为系统中的活性焦逐渐吸附饱和，导致处理效果下降[8]。因此，在处理周期满40 d后，应启动换焦程序使出水达标。

图3 系统CODCr变化

2.3 系统SS变化

由图4可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水SS均值分别为16.66 mg/L、10.99 mg/L、9.27 mg/L和6.68 mg/L，同样呈逐渐下降趋势，系统SS总去除率可达57.24%，在系统不换新料的前提下，出水可稳定达标运行58 d以上。

图4 系统SS变化

2.4 系统色度变化

由图5可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水色度均值分别为112倍、55倍、20倍和5倍，出水色度呈直线下降趋势，系统色度总去除率高达95.80%以上，因此，活性焦对废水色度的去除效果显著，在系统不换新料的前提下，出水可稳定达标运行58 d以上。

图5 系统色度变化

2.5 系统NH4+-N变化

由图6可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水NH4+-N均值分别为4.34 mg/L、3.40 mg/L、3.04 mg/L和 2.27 mg/L， 系统 NH4+-N总去除率达54.38%，在系统不换新料的前提下，出水可稳定达标运行58 d以上。

图6 系统NH+-N变化

2.6 系统TN变化

由图7可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水TN均值分别为22.03 mg/L、17.04 mg/L、13.59 mg/L和10.59 mg/L，系统TN总去除率达51.39%，因此，活性焦对废水TN的去除也有较好效果，在系统不换新料的前提下，出水可稳定达标运行58 d以上。

图7 系统TN变化

2.7 系统TP变化

由图8可知，运行期间，系统进水、一级、二级和三级出水TP均值分别为0.40 mg/L、0.31 mg/L、0.24 mg/L和0.18 mg/L，系统 TP总去除率达52.92%，因此，活性焦对废水TP有较好的去除效果，在系统不换新料的前提下，出水可稳定达标运行58 d以上。

图8 系统TP变化

3 结论

在水料比为20 m3/t·d条件下，三级流动式活性焦工艺对废水中各项污染物均有较好的去除效果，其出水各项指标均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级A排放标准；处理周期长，除CODCr处理周期为40 d以外，其他指标处理周期均在58 d以上；耐负荷冲击能力强，在进水产生巨大波动的情况下，出水仍能达标排放。因此，三级流动式活性焦工艺是一种满足技术、经济双重要求的高性价比处理工艺[9]，在污水处理厂提标中具有显著效果。