面向污染物削减量最大化的丁山河污水站工艺优化和运行

作     者：戴江帆 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董文艺

授予年度：2014年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：污水处理 水质水量波动 污染物削减量最大化 工艺改造 运行优化 

摘      要：改善水环境的根本出路是减少向水环境中排放的污染物总量。片面强调污水厂出水水质,而忽略削减总量,难以最大限度的发挥污水厂的绩效。因此,有必要以污染物削减最大化原则优化污水厂的运行。本研究依托深圳市丁山河污水处理站,针对其进水(取自丁山河雨污河流水)水质水量波动大的特点,寻求污染物削减量最大化的运行模式。首先,通过对丁山河水质水量的长期跟踪监测,将水质水量波动情况分为四种天气类型,即:雨季晴天、雨季雨天、旱季晴天和旱季雨天。其中,雨季雨天水质水量波动大,雨季晴天和旱季晴天水量较稳定。在设计运行规模下,比较不同天气类型时污水站削减污染物的总量差异,研究提高污染物削减量的对策,包括工艺改造和运行优化。其次,分析了丁山河污水站现状工艺的局限性,以COD、SS、TP和NH3-N为典型污染物,分别研究了提高其削减量的途径,提出了具体的工艺改造方案,包括:增加化学除磷单元,增加水量分配和调控管路,为丁山河污水站运行方式的优化调控创造了条件。最后,按照提出的丁山河污水站工艺改造方案,设计加工了两套平行的中试装置,每套设计水量0.5 m3/h。对比研究了该工艺按设计水量和多倍水量运行时的出水水质和污染物削减总量。结果表明,随着运行水量的增加(最大为4倍设计水量),出水水质逐渐变差,但污染物削减总量呈增加趋势。相比于丁山河污水站现有工艺,通过工艺改造和运行优化,单位设计规模的污染物削减总量大幅提高。当按4倍设计水量运行时,TP和SS的削减总量最大可分别提高5.4倍和3.9倍。本研究成果为丁山河污水站的改造和类似污水厂的设计与优化运行提供了技术借鉴。