国 家 “ 专 项 ”研 究 课 题 水
城 市 污水处 理厂 高 品质 再 生水生产 工 艺技术研究
口 北京城市排水 集团有限 责任公司 甘一萍 王佳伟 刘秀红
以服 务 首 都 城 市 水 环 境 安 全 保 障 、 支撑 再 生 水 回 用 于 城 市 河 湖 景 观 的 重 要 需 求 为 目标 ， 本 研 究针 对 北 京 市 城 市 水 环 境 的水 污 染 特 征 ，初 步 形 成 了 北 方 特 大 型 城 市 高 品质 再 生水 集 成 工 艺 技 术 ，通 过 持 久 运 行 维 护 管 理 机 制 的 建 立 ，最 终 将 为 形 成 良性 循 环 的 城 市 河 湖 水 生 态 系统
设｛． ｝ 出水承蕨 实舔蹬零水质
１Ｉ ０ ５ ６～Ｏ Ｏ８
６ —９ＨＲＴ
，
脱氧 段容 积为 ０３ ０５ ．－ ．ＨＲＴ时可 以达 到经济 的投
ＣＯＤ （ ／ ｍｇＬ）
Ｓ （ ／ Ｓ ｍｇＬ）
Ｔ （ Ｐ ｍｇ ， ＇ Ｌ）
５０ ５
３０ ８
ＳＩ０ ７
＜０ ２ ｌ
ｌＯ Ｊ０ Ｏ ～ ４
溶 解氧 对微 生物的 生长具 有很大 的影 响 ． 对硝 化 反硝
化和 除磷的都 有影 响。中试试验 表 明 ． 溶解 氧过低 ． 产 生亚硝 酸盐积 累 。 气段 中过度 曝气 ． 曝 氧 化 细胞 内的 ＰＨ Ａ，易造成 生物 除磷能 力下降 。溶解氧 自动
提供优 质稳定的再生水 。
北 京 是 严 重 缺 水 的 大 城 市 之 一 ， 当 地 水 资 源 的 人 均 占有 量 只
理 工艺 设施和 设备 均处于 超 负荷运 行状态 。为减 轻清河 污水 处理 厂 运行压 力 、提 高 污水厂 的处理 效果 ，清河 污水 处理厂 采用磁 分 离 水处理 技术 ， 施临 时污水 处理 能力提 升应 急工程 ． 实 规模 为５万
程的实 际运行效 果 。
图 ２磁 分 离技术 工 艺流程 图 表 １设计 水质 与 实 际水 质 比较
设计进水承 质
ＢＯＤ５ （ 几 ） ｍｇ ３０ ０
厌 氧 ， 氧 ， 氧 水 力停 留时 间是 污 水 厂设 计 的重 要 缺 好 参 数 其 停 留 时间 直 接影 响 投 资成 本 与 处理 效 果 。 中试 试 验 结 果表 明 ， 缺 氧段 容积 为０．～ ＨＲＴ， 氧 段容 积 为 预 ５ 厌 １ ．ＨＲＴ．缺 氧段 容积 为 ３５～ ． ＨＲＴ，好 氧段 容积 为 ～１５ ． ４５
供稳 定可 靠的新 水源 。
因此 针对 污水 处理 厂改造 和水 质升级 进行 了高 品质再 生水 生产 工艺技 术研 究 ， 目标是 形成 污水 厂脱氮 除磷 改造 和优质 再生
水生产 集成 关键技 术 。
以磁技术为核心的污染物强化去除技术研究
为解决污 水厂 雨季超 水 量和上 游来 水的 冲击 负荷 问题 ，首先 研 究磁技 术用 于提 高污水 厂应 急能 力和 保障 性 ，防止超 负荷状 况 下 污水对 河道景 观 的局部 污染 。 清河 污水 处理厂 示范 工程 ， 总设 计规 模 为４ ０万 ｍ。ｄ ／ 现 有流 域 范 围内的实 际进厂 平均 污水量 已达 到４ ７万 ｍ３ 在雨 季时水 量 ／ ｄ．
不 均 匀 ．再 生 水 已 成 为 城 市 的 第 二 供 水 水 源 。 为 从 根 本 上 解 决 北
使 出 水 达 到 一 级 强 化 标 准 。 （ 图 １） 见
京 的水 资源匮 乏问题 ．形 成水 的生态 循环 和可 持续利 用 ，北京 市 政 府决定 将城市 污水 处理 厂进 行改造 升级 ，使再 生水 达到地 表 Ｉ Ｖ 类水 水质 标准 ．恢复 北京城 区主 要河 道水体 功能 要 求 ，为北 京提
超过 ５ ０万 ｍ。ｄ 且 进 水 水 质 指 标 远 高 于 原 设 计 值 ，使 现 有 污 水 处 ，
图 １北 京清 河 污水 处理 厂磁 技 术示 范工 程位 置 图 磁分 离技术 是利 用外 加磁加 载物 的作用 增强 絮凝 以达 到高 效 沉 降和过 滤 的 目的 。其原理 是 向污水 中投加 少量混 凝剂 、磁种 等 与污 染物 絮凝结 合成 一体 ．然后通 过高效 沉 淀和磁 过滤将 水 中的 污染 物去 除 磁 种通过 磁鼓分 离器 ．在 外加磁 场下 磁性介 质表 面 产生 高梯 度磁场 ．捕集 经过 它的磁 性颗粒 （ 图 ２ 。表 １为示范 工 见 ）
控制在 工艺设定 的参数范 围内 ， 可保证硝化 的顺利进行 ． 并
同时防止对 反硝化和除磷 造成不 利影响。在好氧段 末端设置
一 ． ．－ 一 一 － － － 一 － － － 一 － ．－ ．
Ｉ ｌ ｌ Ｉ 一
２ ～ ０ 钟的非曝 气区 可以降低 内回流中的Ｄ０ ～ ｍｇＬ， ０３分 ２３ ／ 当内 回流 为 ２ ０ 时可 节约 碳源 １ ～ １ ｍｇ Ｌ 当内 回流 为 ０％ ４ ２ ／， ４ ０ 时可节 约碳源 ２ ～ ／ 。 ０％ ８ ４１ Ｌ ｍｇ
ｌ～ ５ ０ １
０４ ｏ６ ． ￣
资成 本和较 好 的去除效 果 。
硝化 细菌 的世 代时 间较短 ，要 达到 较好 的硝化 效果需 要保证 足够长 的好氧泥 龄 ． 生物除磷 主要通过 剩余污泥 的 而 排放 最终 完成 ．因此泥龄 较短 。通过 中试运 行 ， 析总结获 分
ｍ ３ｄ ／
．
有２０ ． ６ ｍ。 是世 界人 均 的 １３ 远 远低 于 国际公认 的人 均 １ ０ ｍ０ ／０， ０ Ｏ 的下 限 ．属 重度缺 水地 区 。经过 多年治 理 ．北京城 市污 水处 理率 已超过 ９ ％ ，再生 水 回用量也 在逐年 增加 ，２ ０ Ｏ ０ ９年 ，再 生水 用于 生态环境 、工业冷 却和市 政 杂用 已达 到 ６亿 ｍ。 ，再 生水 回用 率达 到 ６ ％ 北京城 市水 环境得 到 了一定 程度 的改善 。 ０ 但是 ，由于地 下水位 不断 下降 ，城市 区域 降雨量 少 并且分 布