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1、 A Advanced Technologies for dvanced Technologies for Wastewater TreatmentWastewater TreatmentWastewaterWastewater TreatmentTreatment 现代污水处理技术 AnoxKaldnes 集团致力于环境生物科技领域。其重点是市AnoxKaldnes 集团致力于环境生物科技领域。其重点是市 政和工业污水的生物处理政和工业污水的生物处理。政和工业污水的生物处理政和工业污水的生物处理。 AnoxKaldnes 集团的发展基于对现代微生物学和环境工艺AnoxKaldnes 集团的发
2、展基于对现代微生物学和环境工艺 技术的深刻理解和全面掌握。因此，集团特别热衷于研究 开发(R&D)，以保持在开发崭新的更有效的生物处理工艺技 技术的深刻理解和全面掌握。因此，集团特别热衷于研究 开发(R&D)，以保持在开发崭新的更有效的生物处理工艺技 术方面处于最前沿术方面处于最前沿我们以集团的专业知识和丰富经验协我们以集团的专业知识和丰富经验协术方面处于最前沿术方面处于最前沿。 我们以集团的专业知识和丰富经验协我们以集团的专业知识和丰富经验协 助每一个客户的每一个项目找到最好的解决方案。助每一个客户的每一个项目找到最好的解决方案。 AnoxKaldnes精于各类生物处理 活性污泥艺- 活性污
3、泥工艺 - 生物膜工艺 - 厌氧工艺 脱氮除磷工艺-脱氮除磷工艺 AnoxKaldnes的前沿技术 -卡能士流动床TM生物膜工艺(Kaldnes Moving bedTMbiofilm reactor (MBBRTM) -生物膜-活性污泥组合工艺( Biofilm-activated sludge process (BASTM) -活性污泥-生物膜集成工艺(Biofilm-activated sludge hybrid (HYBASTM)(gy() -低产泥量工艺( Low Sludge Production process (LSPTM) -其它技术 流动床TM生物膜-膜组合工艺， 超负荷流
4、动床TM-气浮组合工艺， 超负荷流动床TM-过滤组合工艺，污水 生物制艺生物制塑工艺 集团业务范围集团业务范围 -新技术的开发和商业化 试验研究和半生产性/生产性研究-试验研究和半生产性/生产性研究 -专家咨询服务 -生物处理的教育和训练 化学分析和标准化生物测试-化学分析和标准化生物测试 卡能士流动床卡能士流动床TM TM(Moving Bed (Moving BedTM TM) ) 卡能士流动床卡能士流动床TM TM(Moving (Moving BedBedTM TM) ) 生物膜生物膜( (MBBRMBBRTM TM) )工艺 工艺( () ) 本工艺源于挪威，由本公司联合挪威工业与技
5、术研究基 金会(SINTEF)及挪威科技大学Hallvard degaard教授开 发发。 该工艺在欧美亚澳各洲的大部分国家拥有专利权。中国 专利号1142895 (申请号95192761.2) ，有效期1995- 2016年。 由本公司，北美地区子公司及其在全球二十多个国家和 地区的授权代理商提供地区的授权代理商提供。 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：原理 ：原理 该工艺以生物膜工艺原理为基础，其核心是开发了以 聚乙 烯为主要成分的生物膜填料(载体)单元，其密度 接近于水接近于水。 生物膜填料为微生物吸附生长提供巨大的受保护的表 面积 生物膜 被捕获的颗粒物质 水解作用 吸附作用 扩散作
6、用 面积。 生物膜 扩散作用 散 生物反应生物反应 液相水体 扩散作用 表面侵蚀 静止液膜生物膜填料 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：原理示意图 ：原理示意图 出水装置出水装置出水装置出水装置出水装置出水装置 填料填料填料填料填料填料 好氧反应池 厌氧反应池 好氧反应池 厌氧反应池 本图仅为示意图-流程选择取决于污水性质和处理要求 好氧反应池 厌氧反应池 好氧反应池 厌氧反应池 好氧反应池 厌氧反应池 好氧反应池 厌氧反应池 本图仅为示意图-流程选择取决于污水性质和处理要求 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 示意图示意图卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：示意图示意图 卡能士流动床卡
7、能士流动床TM TM：特征 ：特征 ?生物填料在反应器中的填充率可达67%。 ?在好氧反应器中曝气使生物填料随反应器中水?在好氧反应器中，曝气使生物填料随反应器中水 团在整个反应器中流动(或悬浮)。 ?在厌氧反应器中，搅拌使生物填料随反应器中水 团在整个反应器中流动(或悬浮)。团在整个反应器中流动(或悬浮)。 ?工艺物理要素：池体(各种形状和材质)，填料， 混合设施(曝气或潜水混合)，出水装置(各种形 式的筛网) 。 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：填料 ：填料 K1K3Natrix OBiofilm ChipK1 K3 Natrix O Biofilm-Chip 500 m2/m3480
8、 m2/m3310 m2/m31200 m2/m3 D9,1 mm 25 mm60 mm48 mm L7,2 mm12 mm50 mm2,2 mm 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：混合 ：混合 好氧反应器厌氧反应器 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：混合 ：混合 好氧反应器厌氧反应器好氧反应器厌氧反应器 丰字型曝气管系丰字型曝气管系 香蕉型混合搅拌器 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：曝气系统 ：曝气系统 结实耐用结实耐用 中型气泡 布气均匀 无堵塞无堵塞 气阻低气阻低 卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：出水装置 多孔板 焊接圆柱型网 卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：适用
9、范围 有机物去除 作为最终处理工艺 作为活性污泥法的生物预处理工艺(BASTM工艺) 脱氮 硝化 反硝化 前置反硝化脱氮前置反硝化脱氮 后置反硝化脱氮 前置反硝化及后置反硝化脱氮 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：技术优势 ：技术优势 紧凑性紧凑性 占地面积小 单位规模投资省 耐冲击性耐冲击性耐冲击性耐冲击性 耐冲击负荷，处理效率稳定 耐温度变化的冲击耐温度变化的冲击 灵 活性灵 活性 使用乎任何状的反应池型可使用几乎任何形状的反应器池型 可利用现有的生物反应池进行工艺改造 可扩展性可扩展性 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：技术优势 ：技术优势 现有的生物反应池工艺改造和升级换代 现有的
10、生物反应池改造成流动床TM生物膜工艺现有的生物反应池改造成流动床TM生物膜工艺 流动床TM生物膜工艺作为活性污泥法的生物预处理单元(见BASTM 工艺) 活性污泥 生物膜集成艺 见艺活性污泥-生物膜集成工艺(见HYBASTM工艺) 其它特色其它特色其它特色其它特色 无污泥回流 反应器不阻塞 生物处理后的固液分离负荷低 操作很简单操作很简单 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：紧凑 ：紧凑 活性污泥工艺流动床TM生物膜工艺活性污泥工艺流动床 生物膜工艺 占地20-30% Lowestoft WWTPLowestoft WWTP 占地面积比较占地面积比较 Lowestoft WWTP: Ctt t
11、 biliti4670 Contact stabilisation 4670 m Membrane Bioreactor 520 m Kaldnes-DAF(K2 media) 440 mKaldnes-DAF(K2 media) 440 m 单位负荷面积比AS:MBR:KD = 100:38:32 单位负荷面积比AS:MBR:KD 100:38:32 提高填料填充率，占地可以减少到AS的25% 如采用K1填料占地可以进一步减少到AS的17% 如采用K1填料，占地可以进步减少到AS的17% 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：耐冲击性 ：耐冲击性 对各种临时的冲击不敏感 如酸硷度温度和毒性的变
12、化-如酸硷度，温度和毒性的变化 生物膜自我调节生物膜自我调节 - 不需要控制F/M(食微比)或MLSS浓度 度变能够对付负荷的大幅度变化 - 如旅游地 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：耐冲击性 ：耐冲击性(正常运行时)(正常运行时) 市政污水处理厂氨氮浓度变化市政污水处理厂氨氮浓度变化 50 35 40 45 进 进水 出水 20 25 30 mg/l 5 10 15 0 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18
13、:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 小时小时小时小时 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：耐冲击性 ：耐冲击性(停运后恢复)(停运后恢复) ? Lillehammer(1994 年冬奥城年冬奥城)市政污市政污年冬奥城年冬奥城)市政污市政污 水厂水厂 ? 1995年春汛期间停? 1995年春汛期间停 运2个月。 ? 停运期间只投加营? 停运期间只投加营 养(nutriox) 。 ? 恢复运行恢复运行24 小时小时 硝化达到硝化达到 90%。 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：耐低温 ：耐低温 Gardemoen WWTP: NH4-N concentration
14、 in 2002 80 Influent NH4 N 50 60 70 N/l) Influent NH4-N NH4-N to bio-step Effluent 30 40 50 onc. (mg NH4-N 10 20 Co 0 20. nov.9. jan.28. feb.19. apr.8. jun.28. jul.16. sep.5. nov.25. des.13. feb. Date 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：耐低温 ：耐低温 Gardemoen WWTP: NH4-N concentration in 2002 5 3 5 4 4,5 5 ) Effluent 2 2
15、,5 3 3,5 . (mg NH4-N/l) 0 5 1 1,5 2 Conc. 0 0,5 20. nov.9. jan.28. feb.19. apr.8. jun.28. jul.16. sep.5. nov.25. des.13. feb. Date 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 灵活性灵活性卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：灵活性灵活性 (各种类型池型都可采用) 圆型玻璃钢生物池矩形无盖混凝土生物池 矩形加盖混凝土生物池矩形钢制生物池矩形加盖混凝土生物池矩形钢制生物池 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 灵活性灵活性卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：灵活性灵活性
16、(利用现有工艺池) 储油罐(Sande造纸厂)钢罐(Gjvik土豆加工厂) 纸浆储存池(Stora Gryksbo造纸厂) 污泥储存池(Bergamo污水厂) 卡能士流动床卡能士流动床TM TM：灵活性 ：灵活性 (设计扩展性) 近期 填充率40% 远期 填充率67% BOD1000公斤/日BOD1675公斤/日 提高67% 改造为流动床TM生物膜工艺 Mets Tissue Nyboholm, 瑞典 改造现有澄清池为流动床工艺 Bergamo 市政污水厂, 意大利 改造现有污泥池为流动床工艺 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 升级改造升级改造卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：升级改造
17、升级改造 (改造为生物膜-活性污泥组合(BASTM)工艺) 改造为BASTM工艺 流动床(MBBR) 活性污泥 流动床(MBBR) 流动床艺流动床艺去除去除导致导致流动床流动床工工艺艺(MBBR) 去除去除50-70% BOD，导致导致: 处理能力提高处理能力提高2-3倍 改善污泥沉降性能和脱水性能 倍 改善污泥沉降性能和脱水性能 降低生物污泥产量降低生物污泥产量30-50%降低生物污泥产量降低生物污泥产量30 50% 提高对污水来源的变化冲击 操作简化 营养物消耗降低 提高对污水来源的变化冲击 操作简化 营养物消耗降低 改造为BASTM工艺 污泥产量污泥产量 改造为BASTM工艺： 减少污泥
18、量 提高污泥沉降性能 升级改造现有活性污泥工艺 0,14 0,16 0,18 污泥产量污泥产量 (kgTSS/kgCODrem) 改造前 改造后 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 增加流动床工艺作预处理 0 0,02 0,04 7-1318-2425-3039-5960-88 天数天数天数天数 改造前SVI 200 ml/g改造后SVI 40 ml/g改造前SVI 200 ml/g改造后SVI 40 ml/g 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 升级改造升级改造卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：升级改造升级改造 (改造为活性污泥-生物膜集成 (HYBASTM)工艺) 活性污
19、泥-生物膜集成工艺(HYBASTM) HYBAS工艺在同一反应池中结合活性污泥和生物膜工艺在同一反应池中结合活性污泥和生物膜 两者的优点两者的优点两者的优点两者的优点 硝化主要由生物膜承担，而反硝化和去除有机物由活 性污泥承担 硝化主要由生物膜承担，而反硝化和去除有机物由活 性污泥承担 还可以结合生物除磷还可以结合生物除磷 保持较短的好氧污泥龄，只要比传统活性污泥工艺小保持较短的好氧污泥龄，只要比传统活性污泥工艺小 得多的容积达到脱氮目标得多的容积达到脱氮目标得多的容积达到脱氮目标得多的容积达到脱氮目标 短污泥龄提高去除有机物的微生物的活性，从而避免短污泥龄提高去除有机物的微生物的活性，从而避
20、免 长泥龄下丝状菌的繁殖和污泥膨胀长泥龄下丝状菌的繁殖和污泥膨胀长泥龄下丝状菌的繁殖和污泥膨胀长泥龄下丝状菌的繁殖和污泥膨胀 短污泥龄还可以提高生物除磷的效果短污泥龄还可以提高生物除磷的效果 (HYBASTM) 工艺流程 HYBAS 反硝化BOD去除硝化 内回流 HYBAS 污泥回流 反硝化BOD去除硝化 内回流 污泥回流 HYBAS 反硝化O 去除硝化 除磷 污泥回流 HYBAS工艺的反应池总容积约为AS工艺的40-50% 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 升级改造升级改造卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：升级改造升级改造 美国BROOMFIELD市政 污水 厂 改造 为 HYBAS
21、TM工艺生物脱氮除磷 填料及生物膜填料及生物膜填料及生物膜填料及生物膜 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 脱氮卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：脱氮 奥斯陆机场污水厂 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 脱氮卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：脱氮 前置和后置反硝化(奥斯陆机场污水厂) 前置反硝化(1+2) 硝化(3+4) 后置反硝化(5+6) 后氧化 卡能士流动床卡能士流动床TM TM 脱氮卡能士流动床卡能士流动床TM TM： ：脱氮 LILLEHAMMER市政污水厂 SUT(新加坡公用事业公司) 综合废水处理厂(IWWT) SUT(新加坡公用事业公司) 综合废水处理厂(IWWT
22、) -新加坡Jurong 岛 卡能士卡能士(K ld) K1 填料填料卡能士卡能士(Kaldnes) K1 填料填料 800平方米/立方米 直径9 1毫米直径9,1毫米 长度7,2 毫米长度7, 毫米 试验厂实景试验厂实景试验厂实景试验厂实景 生物膜池的改造 有有微孔气微孔气改造改造新设中孔管式气新设中孔管式气现现有有：微孔微孔曝曝气气 池底布置池底布置 改造改造：新设中孔管式新设中孔管式曝曝气气 池底及斜坡布置池底及斜坡布置 改造后改造后 新曝气系统和出水装置 结论结论 试验表明，卡能士流动床工艺与其它生物膜填料工艺 相比，处理效率高得多，出水浓度低得多。 卡能士流动床工艺去除 85 %以上
23、的有机碳和 90 % 以 上的BOD5. 流动床工艺在2001年8-9月安装成功。 改造后处理厂在略高于设计负荷下 TOC去除效率达到 平均出水年 月 为99 %. 平均出水(2002年9月) 为 9 mg FOC/L, 51 mg COD/L 及 12 mg SS/L。 炼油厂废水处理个案炼油厂废水处理个案炼油厂废水处理个案炼油厂废水处理个案 炼油厂废水处理个案炼油厂废水处理个案 3 50 4.00 6/24/97 TSS = 2912 mg/L - Pilot Plant Maximum Settling Velocity = 9.70 ft/hr 污泥沉淀试验结果污泥沉淀试验结果 2 5
24、0 3.00 3.50 (ft) 8/1/97 TSS = 2675 mg/L - Pilot Plant Maximum Settling Velocity = 20.63 ft/hr 1 50 2.00 2.50 erface Height ( 8/1/97 TSS = 3100 mg/L - Full Scale Plant Maximum Settling Velocity = 11.73 ft/hr 0 50 1.00 1.50 Inte 0.00 0.50 010203040506070 Time (min) 食品工业废水处理食品工业废水处理 超负荷活性污泥工艺的预处理 高浓度工业
25、废水 (6 000 mg/L) 高浓度工业废水 (6,000 mg/L) 场所受限 一般的温度范围 (25-35C可以达到 55C) Pretreatment 屠宰废水处理屠宰废水处理 Rotary Screen Sludge Digestor Land Application Equalization Tank MBBR R 1 MBBR R 2 DAF Unit Skim Tank Tank R-1 R-2Unit WAS Rejected Solids Collection WAS Hauled to POTWs Secondary Treatment System Land Appli
26、cation Morris Creek 屠宰废水处理屠宰废水处理 700 Sludge Volume Index vs. Time 500 600 Sludge Sludge Volume Index 300 400 of Activated S MBBR Fully Operational 100 200 SVI o 0 Jan-98 Mar-98 May-98 Jul-98 Sep-98 Nov-98 Jan-99 Mar-99 May-99 Jul-99 Sep-99 Nov-99 Jan-00 Date 食品废水食品废水食品废水食品废水 Leprino Foods Roswell, N
27、Mp, Leprino Foods Roswell, NM 造纸废水 A id l d 造纸废水 Biofilm -Activated Sludge treatment (BAS) Biofilm Activated sludge MBBR pre-treatment to remove 50-70% of BOD leads to: 2-3 times higher capacity than conventional activated sludge Improved activated sludge separability and dewaterabilityImproved acti
28、vated sludge separability and dewaterability Decreased biosludge production (30-50% decrease) Improved tolerance to variations and disturbances Simpler operation StoraEnso Hylte Newsprint from recycled paper and TMPNewsprint from recycled paper and TMP New Biofilm-Activated sludge plant installed 20
29、02, replacing old anaerobic/aerobic plantpgp Discharge: 10 mg/l BOD 10/l TSS Wastewater flow: 20,000 m3/d COD: up to 82,000 kg/d BOD36 000 k /d Biofilm removes 50-70% BOD BAS removes 99% BOD d 85 90% COD 10 mg/l TSSBOD: up to 36,000 kg/d MBBR volume: 5,000 m3 Activated sludge volume: 15,000 m3 and 8
30、5-90% COD Excellent sludge quality, SVI50 Secondary clarifiers Two parallel lines, each with MBBR in centre of activated sludge basin Activated sludge Biofilm Activated sludge Sdra Cell Vr - Bleached kraft mill, 400,000 adt/year New Biofilm-Activated sludge plant installed 2002 Discharge: 10 mg/l BO
31、D Wastewater flow: 20,000 m3/d COD: up to 50,000 kg/d BOD20 000 k /d Biofilm removes 50-70% BOD BAS removes 98% BOD 30 mg/l TSS BOD: up to 20,000 kg/d MBBR volume: 3,600 m3 Activated sludge volume: 10,000 m3 Good sludge quality 75% COD-removal Udf fflt ttttt Ql RiP lCdt BASUpgrade of effluent treatm
32、ent system at Quesnel River Pulp, Canada, to BAS MBBR Activated sludge MBBRs Activated sludge Up to 170 t/d COD 20,000 m3/d 54,000 m3 AS 2 x 3000 m3 new MBBRs MBBRs remove 50% COD T t l lt90% CODTotal plant remove 90% COD 制药废水 AstraZeneca treatment plant, SwedenAstraZeneca treatment plant, Sweden Fungal reactors, AstraZeneca, Sdertlje FiFungi