在國內污水處理提質增效以及督查常態化雙重背景下,生物膜法作為一種重要的污水處理技術,其發展和應用顯得尤為重要。以下是關于生物膜法在污水處理中的發展和應用情況的詳細分析:
一、生物膜法的演變過程
生物膜法歷經了從固定床到流化床的演變過程。早期,生物膜法主要以固定床的形式存在,隨后逐漸發展到流化床。在流化床的應用形式上,早期以純膜流化床處理微污染水,主要解決低基質功能菌富集難的問題。后來,為了適應國內污水廠新、改、擴建占地受限的情況,生物膜法采用了泥膜形式,實現了大規模產業化應用。
二、生物膜法的現狀與發展
隨著國內污水廠新一輪“集約化、低碳化”更新建設的推進,生物膜應用形式再度回歸到純膜本源。基于純膜流化床的BFM全流程處理工藝因其“集約、低碳、智慧、經濟”的顯著優勢,得到了廣泛的應用。目前,生物膜法的應用規模迅速增長至近400萬噸/天,應用場景涵蓋了污水廠新改擴建、工業廢水脫氮除磷、黑臭水體、市政給水、河道微污染水脫氮等多個領域,均取得了良好的應用效果。
三、生物膜法的特點與優勢
生物膜法具有以下特點和優勢:
- 高效穩定:生物膜附著的微生物具有較高的代謝活性,能夠快速有效地降解污染物。同時,生物膜能夠保護生物群體免受外界環境的影響,提高反應的穩定性和可靠性。
- 經濟實用:生物膜法所需的操作和維護成本相對較低,能夠大量處理工業和城市污水。對于一些難以分解或者有毒的污染物,生物膜法能夠在不使用任何化學劑的情況下凈化廢水。
- 適用范圍廣:生物膜法對于各種類型的廢水均具有較好的適用性,可以處理高濃度和低濃度廢水,污水中的有機物、氮、磷等物質均可快速有效地去除。
- 剩余污泥產量少:在生物膜中,較多棲息著高次營養水平的生物,食物鏈較活性污泥的為長,剩余污泥量較活性污泥法要少。
- 運行管理方便:生物膜法不需要污泥回流,因而不需要經常調整污泥量和污泥排除量,易于維護管理。
綜上所述,生物膜法作為一種重要的污水處理技術,在國內污水處理提質增效以及督查常態化雙重背景下,具有廣闊的應用前景和發展潛力。
BFM工藝在國內污水廠的實際應用表現優異,以下是關于其實際應用的詳細分析:
- 應用規模與范圍:
- BFM工藝憑借其獨特的優勢,如集約、低碳、智慧和經濟性,在國內的應用規模迅速增長,目前已達到近400萬噸/天的處理量。
- 應用場景涵蓋廣泛,包括污水廠的新建、改建和擴建,工業廢水脫氮除磷,黑臭水體治理,市政給水以及河道微污染水脫氮等多個領域。
- 實際案例:
- 青島鐮灣河水質凈化廠:該廠設計規模8萬m³/d,已分兩期建設并投入運行,進水量已達到滿負荷。BFM工藝在該廠的應用,使得出水水質穩定達標,同時處理水量仍在提升。
- 山東濰坊臨朐第一污水處理廠:該廠采用BFM工藝進行深度脫氮除磷項目,新建BFM設計噸水占地僅為0.03m²/(m³·d⁻¹),實現了廠內土地的存量挖潛。在進水水質波動沖擊的情況下,出水水質穩定優于“準Ⅳ類”排放標準。
- 技術特點與優勢(BFM工藝作為一種新型高效的污水處理工藝):
- 集約高效:BFM工藝突破了微生物的富集與分離技術,基于流化床生物膜法的高效脫氮除磷工藝系統,提升了污水處理生化效率,降低了污水處理設施用地。主體構筑物占地較傳統活性污泥法節約70%以上。
- 綠色低碳:實現了功能菌定向篩選與高效富集,構建了多途徑協同脫氮系統,降低了運行費用。好氧能耗降低10%-20%,攪拌能耗降低50%-75%,同步實現了節能降耗。
- 智慧智能:配套了自主研發的智水優控云平臺系統,實現了污水處理工藝與人工智能的深度融合,滿足快速響應控制和精細化控制需求。通過智慧管理實現了運行費用的節省,確保安全生產和出水水質穩定達標。
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- 極限占地:
- 系統噸水占地小于0.1m²,最低僅需傳統活性污泥法的20%。
- 適用于極小占地污水廠新建、原廠大規模提量改造,以及全地下污水廠新建等場景。
- 極限處理:
- 系統出水優于一級A標準,氮磷可達到現有最嚴格處理標準。
- 懸浮載體生物膜硝化細菌相對豐度大于5%,是傳統活性污泥法的2-3倍,可數倍提升容積負荷并具有極強的抗沖擊能力。
- 超快實施:
- 系統可進行模塊化設計及安裝,集成度高。
- 實現整體周期小于45天的超快達標實施,適用于應急水處理項目短時間內建成投運。
- 技術經濟:
- 系統噸水投資≤2000元,是常規全土建方式的40-60%,可極大降低土建結構費用。
- 噸水電費和藥劑費用≤0.3元,滿足水廠建設投資低且運行能耗小的需求。
- 管理簡便:
- 工藝流程短,運行維護簡單,系統可靠性高。
- 系統集成思普潤自主研發的SaaS云平臺,實時掌握并分析污水廠運行現狀,實現智能控制及穩定運行。
- 低碳節能:
- 與活性污泥相比,BFM工藝純膜反應區缺氧段能耗節約50%以上。
- 純膜反應區內產生大量的同步硝化反硝化和厭氧氨氧化過程,節省了碳源。
- 示范意義:
- BFM工藝的應用不僅推動了污水處理廠的提標改造,還促進了水污染治理和水環境質量恢復進程。其集約化、低碳化和智慧化的特點有助于緩解城市基礎設施土地占用與城市精細化發展用地的矛盾,實現城市土地資源的有效利用。
- 極限占地:
綜上所述,BFM工藝在國內污水廠的實際應用中取得了顯著成效,具有廣闊的應用前景和發展潛力。
百年持續迭代,新型生物膜工藝在提質
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會議主旨
在國內污水處理提質增效以及督查常態化雙重背景下,確保污水處理能夠高標準穩定達標顯得極其重要。生物膜法作為污水處理兩大生化工藝之一,依據微生物存在方式,歷經了從固定床到流化床的演變過程;按照流化床應用形式,從早期以純膜流化床處理微污染水,解決低基質功能菌富集難的問題;再到以泥膜形式解決國內污水廠新、改、擴建占地受限的問題,實現了大規模產業化應用。如今,面向國內污水廠新一輪“集約化、低碳化”更新建設,生物膜應用形式再度回歸到純膜本源,構建起了基于純膜流化床的BFM全流程處理工藝。并且憑借其“集約、低碳、智慧、經濟”的顯著優勢,應用規模迅速增長至近400萬噸/天,應用場景涵蓋污水廠新改擴建、工業廢水脫氮除磷、黑臭水體、市政給水、河道微污染水脫氮等,均取得了良好的應用效果。為幫助行業人員能夠更好地理解和應用BFM技術,特地邀請該技術的主要研發單位青島思普潤水處理股份有限公司,針對BFM工藝的研發歷程、應用場景以及典型案例予以解讀,期望能夠更好地推動BFM工藝助力水污染綜合治理。
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報告時間
2024年6月20日(周四)14:00—16:00
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主講人
吳迪 博士 正高級工程師
青島思普潤水處理股份有限公司副總經理、首席科學家,山東省泰山產業領軍人才。主要研究方向為生物膜高效脫氮工藝裝備研究與產業化。近3年獲山東省科技進步獎、華夏建設科學技術獎、中國城鎮供水排水協會水科技獎、中國循環經濟協會科學技術獎、中國環保產業協會環境技術進步獎、青島市科技進步獎等省部級和有影響力的社會科技獎勵10余項。
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觀看直播
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