将生物营养物转化为低水平的污水处理设施

根据科罗拉多州水质控制委员会的规定，许多污水处理设施(WWTF)正在计划或正在实施生物营养物去除(BNR)工艺，作为处理方案的一部分85和31．自愿激励计划(政策17-1)正在推动已经实施BNR流程的设施提高绩效。在适当的条件下，常规BNR出水总磷(TP)浓度为0.7 mg/L，总无机氮(TIN)浓度为7 mg/L，达到政策17-1规定要求的年平均出水浓度。

生产经法规批准的废水需要工厂操作人员平衡碳和营养需求，从而有效利用碳，以生物方式去除磷和氮。通常情况下，人们认为城市污水流量非常适合驱动BNR，而在设计过程中没有考虑进水条件。

去年，我在落基山水会议上发表了关于这个主题的演讲，并讨论了四个不同的废水处理设施(WWTF)的过程，以比较和对比它们的进水条件、处理过程、固体消化、循环流和出水质量。这四个设施每天的生产规模都不到500万加仑，而且目前生产的废水都完全符合自愿激励计划(政策17-1)的要求。在我的演讲中，我重点介绍了不同进水条件的影响以及它们如何影响工艺设计和操作。

克利夫顿地区污水处理设施

克利夫顿地区污水处理设施是一个氧化沟，额定容量为2.5毫克/天，每天(ppd)生化需氧量(BOD)为7287磅₅)。进水BOD浓度₅氨和磷的平均含量分别为313、35和7.4毫克/升。现有的处理工艺包括带有机械筛网和涡旋砂粒分离器的水头工程、进水螺旋提升泵站、两条平行氧化沟、两条二级澄清池和紫外线消毒。克利夫顿也有有氧消化器和离心机脱水。为响应监管驱动因素，该设施于2015年升级为包括增强型生物除磷(EBPR)。EBPR的改进包括在氧化沟上游增加一个三单元厌氧反应器。厌氧反应器由一个三单元反应器组成(每个氧化沟一个)。厌氧反应器是有阀门的，这样它可以作为约翰内斯堡或常规工艺厌氧区操作。由于进水螺杆泵站，厌氧区进水溶解氧浓度为2.5 mg/L;因此，需要额外的碳来驱动生物除磷。氧化沟进行脱氮(硝化和反硝化)。 The plant dewaters biosolids every other day and utilizes ferric chloride to reduce impacts of phosphorus recycling.

埃文斯市综合污水处理厂

埃文斯市综合污水处理厂由水头工程、进水潜水泵提升站、二级生物工艺、紫外线消毒和用于生物固体消化的厌氧污泥泻湖组成。该装置的额定BOD为2.86 mgd, BOD为6024 ppd₅;进水BOD浓度₅氨和磷的平均含量分别为370、43和7.0 mg/L。约翰内斯堡二级工艺由循环活性污泥(RAS)反硝化区、厌氧区、缺氧区、摇摆区(缺氧或好氧)和好氧区组成。二级生物工艺配置为约翰内斯堡营养物去除工艺，具有RAS反硝化区和厌氧区(进水与反硝化的RAS混合)。RAS反硝化区是34000加仑厌氧区是50000加仑。大约三分之一的污水是通过重力进入污水处理厂的，而三分之二的流量是通过一条五英里长的主管道泵送的。厌氧污泥泻湖的上清液被泵回二级工艺处理。由于污泥泻湖的厌氧条件和显著的磷释放，在二级工艺之前，在上清中添加明矾，以消除对生物工艺的磷循环负荷。

圣丽塔水回收设施

Santa Rita水回收设施(SRWRF)位于科罗拉多州杜兰戈，额定产量为3.26 mg / d, BOD为7825 ppd₅．SRWRF的BOD最低₅浓缩在这四个设施的二级过程中。进水BOD浓度₅氨和磷的平均浓度分别为327 mg/L(二级工艺为270 mg/L，因为一级澄清剂去除了25%)、36 mg/L和7.4 mg/L。该设施包括头厂、一级澄清器、二级生物工艺、紫外线消毒、RAS浓缩、厌氧消化、脱水和侧流处理。虽然收集系统有16个升降机站，但大部分升降机站的动力较短。在分配系统中，力源最长的提升站直接向水头供水，并提供大约20%的进水流量。二级生物工艺是约翰内斯堡工艺，其中RAS在与进水混合之前进行内源性反硝化。每个工艺训练有两个无氧区，一个缺氧区，一个摇摆区和一个有氧区。在脱水过程中产生的滤液中加入明矾去除磷，然后与RAS在一个小的20万加仑滤液和RAS反应器槽中结合，然后进入RAS反硝化区。

路易斯维尔市污水处理设施

路易斯维尔市废水处理设施的额定处理量为2.54毫克/天，BOD为5515 ppd₅．该设施由水头工程、带潜水泵的进水提升站、二次生物处理、紫外线消毒、RAS浓缩、好氧消化和脱水组成。所有流向处理设施的流量都是通过重力，虽然在城市中有一个小型升降机站，但它有一个短的力主，并且位于收集系统的远端。进水BOD浓度₅氨和磷的平均含量分别为300mg /L、25mg /L和7.8 mg/L。该系统有一个约翰内斯堡进程;每列火车都有一个RAS反硝化区，两个无氧区，缺氧区，摇摆区和有氧区。生物固体每周脱水两到三次，浓缩后再循环到二级工艺。

没有两个设施是相同的

没有两个污水处理设施是相同的;它们有不同的进水条件、操作能力、能源成本和基础设施。上述四个案例研究设施中的每一个都有不同的进水条件，每个都有自己独特的生物过程，每个都完成生物去除营养物。需要特别注意的两个项目:(1)厌氧区大小和(2)了解间歇性生物固体脱水对营养循环的影响。每个设施的厌氧区大小不同，以考虑场地特定的进水条件，即新鲜进水和高溶解氧进水需要较大的厌氧区。养分循环，即使有好氧消化，也会对出水产生很大的影响，因为脱水活动不频繁。

具有出水营养限制的废水处理设施必须平衡其进水碳，以便生物去除营养物质。小型处理设施的工作人员通常身兼数职，没有时间和资源来全身心投入到优化营养物去除上。在提供操作灵活性的同时，为特定场地条件设计更小的设施，是帮助小型设施实现碳平衡的关键，也是帮助小型污水处理厂实现弹性和可持续的生物营养物去除的关键。

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