BNR工艺简介

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BNR技术在污水厂升级 改造中的应用西门子(天津)水技术工程有限公司杨淑霞

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西门子(天津)水技术工程有限公司(SWTE)SIMENS Water Technology — 全球最大的水技术工程集团，污水处理业务遍及全球；

西门子(天津)水技术工程有限公司(SWTE) — 西门子拓展中国水务市场的龙头企业，以西门子的特有技术与设备为依托，提供水综合解决方案服务，在国内工业与市政水处理工 程领域取得令人瞩目的成绩。Municipal Drinking Water 市政给水 Municipal Wastewater 市政污水 High Purity Water 高纯水

Industrial Process Water 工业工艺用水

Industrial Wastewater 工业废水

Water Reuse 循环用水

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SWTE在中国水技术市场业绩 自进入中国水技术市场以来业 务遍及全国二十余个省、市、 自治区；工程业务领域涉及市 政污水、工业废水、医疗污水、 垃圾渗滤液治理，中水回用、 城镇及农村供水等各个方面。 其中工业废水治理主要包括化 工、电子、医药、食品、纺织 印染等行业。

主要提供从工艺解决方案、工艺导图支持、系统集成、设备 供货、安装、工艺调试、人员培训到交钥匙工程服务以及工 艺系统运行维护服务。Page 3 Authorfilename.ppt

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广泛应用的先进水处理技术自2006年9月 转为

Water Technologies

ORBAL 氧化沟 Verticel工艺 BNR 生物处理技术 VLR 立环反应器

MEMCOR 膜技术 RBC 生物转盘 垃圾渗沥液处理技术Page 4 Authorfilename.ppt

Hydro-Clear 过滤器Siemens / China/ Water TechnologyProtection notice / Copyright notice

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案例分析—天津某污水处理厂Verticel工艺 Case study—Verticel process in a Tianjin WWTP

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工程概况 天津某污水处理厂总处理规模为45万吨/天，共分5个系列运行，每个系列的处理规模为9万吨/天。 原工艺为：除磷型AO工艺，执行GB18918-2002 二级排放标准。 The total flowrate of a tianjin WWTP is 450000CMD. There are 5 trains, the flowrate of each train is 90000CMD. The original process is AO with phosphorus removal and the effluent standard is class2. 单系列参数介绍：曝气池为9个廊道，总池容为：34,300 m3 ;总水利停留时间为： 9.2 hrs The parameters of each train: there are 9 passes; the total volume is 34,300 m3 ; the HRT is 9.2 hrs. 设计进水水质influent quality: COD:300mg/l ; BOD5:165mg/l;TSS:165mg/l ; NH3-N: 45mg/l;总氮：60mg/l;PH:7-8。

设计出水水质effluent quality:生物处理系统出水氨氮和总氮执行GB18918-2002一级A标准，其余指标执行GB18918-2002一级B标

准. TN and NH3-N meet class1A and other items meet class1B。

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系统改造 system retrofit 采用Siemens BNR/Verticel工艺对现有生化池进行改造。 保留原有生化池主要结构尺寸不变，进行内部局部修改，其中前两个廊道改为VLR 立环 氧化沟 ，其余廊道略微改变曝气量，使系统形成0、1、2mg/L的溶解氧梯度模式。

The proposed up-grade requires no changes in the dimensions of the bio-reactor; all

up-grading works are carried out inside the tank where the first two passes areconverted into VLR reactors followed by seven passes with fine-bubble diffused aeration. The DO in different pass is change from0,1to2mg/l.

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改造效果——氨氮去除率对比图 the contrast of the ammonia removal rate

NH3-N出 水 效 果 对 比60 50

NH3-N数值( mg/l)

40 30 20 10 0

进水NH3-N 出水NH3-N 对比系列进水NH3-N 对比系列出水NH3-N

8/ 5/ 20 08

8/ 12 /2 00 8

8/ 19 /2 00 8

日 期 ( d)

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8/ 26 /2 00 8

9/ 2/ 20 08

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分析analyze Verticel系列已稳定实现了硝化过程。取得了氨氮远远好于一级A的排 放标准。而对比的原系列虽然在部分时段内也能较好地实现硝化过程 。但出水效果不稳定。在一半以上的时间内氨氮均不能满足出水一级A 的排放要求。 Nitrification is very good in Verticel system and the effluent is far more better than the effluent requirement standard. Only less than 50% effluent ammonia data meet class 1A in the contrastive train. It means nitrification in the contrastive train is still not stable enough.

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TN总氮去除与碳氮比的关系 the relationship between TN removal rate and BOD/TN 目前系统总氮还没有满足一级A的排放标准，但通过以下曲线图可见TN去除率与原水中 BOD/TN的比值基本有统一的变化趋势，当BOD/TN的比值偏高时去除率也略好，且由于原水 中的BOD/TN的总体比值偏低基本小于3,下一步可通过降低初沉池排泥和部分超越初沉池等 措施来增加碳源来逐步提高TN去除率。Up to now the TN does not meet class1A. From below curve we can know the TN removal rate has the similar variability with the ratio of BOD and TN . The ratio between BOD and TN is higher, then the removal rate is higher. Because the ratio of BOD and TN is almost lower than 3.0(shortage carbon source in the raw influent), we can operate the system as holding the solids longer in the primary clarifiers and partially Bypassing the primary clarifiers to increase TN removal rate gradually.6.00

5.00

4.

00 进水BOD/TN ratio between BOD and TN of the influent 去除率TN removal rate

3.00

2.00

1.00

0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11filename.ppt

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BNR 工艺原理介绍BIONUTRE®工艺，简称BNR工艺。BNR工艺采用生物脱氮除磷技术，具有节能的优点。该工艺中通过控制其生化 反应池中各个反应段的运行参数，达到提高池容有效利用率，提高出水水质的 目的。

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BNR 工艺原理介绍 BNR工艺的核心思想为：缺氧曝气。引入ORP参量对系统各个工况段 的溶解氧进行精确控制。 同时在生物处理工段中形成溶解氧梯度，使各工段溶解氧的浓度不同。 既提高氧传递速率，又使得硝化-反硝化在系统中同步进行，并实现短 程反硝化。

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BIONUTRE@ (BNR)工艺介绍

缺氧曝气的设计理念。在缺氧曝气区，既存在氧化污水中的有机物反 应，同时也发生着硝化/反硝化和短程反硝化反应。 A key concept of BNR is aerated anoxic reactor. Organic oxidation, simultaneous nitrification/denitrification and short-cut denitrification happen in this reactor. 0-1-2溶解氧的阶梯分布，提高传氧效率，降低能耗。 0-1-2 DO increases oxygen transfer efficiency and save energy.

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ORP 原理Aerobic好氧 Anoxic缺氧 Anaerobic厌氧

-800 mV

+200 mV

Methanogenesis 产甲烷 Sulfur Reduction除硫

Acid Formation 产酸 Phosphorus Release磷释放 Denite反硝化 Nitrification硝 化 Aerobic Oxidation 好氧反应filename.ppt

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BIONUTRE@ (BNR) 微生物系统发育树 microorganism evolvementN. marina N. cryotolerans lineage lineage N. communis lineageNine Springs Clones Marshall Clones L-DO Reactor Clones Marshall Clones

Nine Springs Clones Marshall Clones

N. oligotropha lineage

Marshall Clones

N. europaea lineage

Nine Springs Clones

Courtesy of Hee Deung Park Page 15

Nine Springs Clones H-DO Reactor L-DO Reactor Clones ClonesAuthorfilename.ppt

Nitrosospira lineage0.1

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Kinetic Parameters 动力学参数

1.2

m (day -1)

0.8

0.4

0.0 0Courtesy of Hee Deung Park Page 16 Author

Measured Values (High DO) 测量值(高溶解氧) Non-linear Regression (H) 非线性回归(H) Measured Values (Low DO) 测量值(低溶解氧) Non-linear Regression (L) 非线性回归(L)2 4 6 8 10

DO (mg DO/L)filename.ppt

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BIONUTRE@ (BNR)技术特点

―缺氧曝气‖理论优势 Advantages of ―aerated anoxic‖ 不需单设搅拌设备系统，充氧设施同时起搅拌作用 aeration mechanism simultaneously supplies mixing 更好的硝化效果 better nitrification 更低的C/N比需求lower the requirement for C/N 降低了曝气功率 Decrease aeration power 更好的反硝化效果 better denitrification 硝化反应的优点 Advantages of nitrification 同步硝化反硝化simultaneous nitrification/denitrification 短程硝化反硝化short-cut denitrification

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市政污水处理厂升级改造背景及应用技术简述

根据国家环保总局出台的规定，目前大部分污水处理厂面临着对现有 工艺进行升级改造，以达到国家规定要求的问题。针对各污水处理厂 的现状不同，需采用不同的改造措施以达到一级排放标准。

生化池的改造——Siemens BNR 二沉池的改造—— FEDWA/Tow-Bro 三级处理工艺——Hydro-clear, disc filter

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生化池的改造

AO/A2O改造为Verticel 氧化沟通过调整溶解氧的重新分配，形成0-1-2模式。 针对各污水厂采用的不同工艺形式，在尽量利用现有构筑物的前 提下，因地制宜采用表曝与底曝相结合的BNR处理工艺。

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Rim-Flo @ — 圆形周进周出二沉池 TransFlo @ — 矩形周进周出二沉池技术特点 Features 用于二沉池 used for secondary sedimentation tank 最大程度地提高沉淀效率 maximized sedimentation efficiency

占地面积更小 smaller area 快速排泥且吸泥浓度高 quick sludge removal and higher sludge draw-off

concentration 出水水质好 high quality effluent 可用于传统平流沉淀池的改造used for retrofit of traditional flat bottom clarifiers

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中进周出二沉池的改造——FEDWA/ Tow-Bro Tow-Bro单管吸泥机的优势在于，它的排泥效率提高了30%。 The Tow-Bro Unitube header is able to provide up to 30% higher sludge withdrawal efficiency. FEDWA—消散进水能量，有效分配流量促进污泥的絮凝。 FEDWA– Dissipates Influent Energy and Effectively Distributes Flow, Reduces Inlet Velocity and Promotes Flocculation of the Biological Solids 沉淀池中的污泥量可以通过使用Tow-Bro /FEDWA减少到40%。 The sludge inventory in clarifiers can be further lowered up to 40% by using both the Tow-Bro and FEDWA Alternative. 与传统刮泥机和中心泥斗相比，单管吸泥机可以使浓缩污泥充分地压缩。 Using the Tow-Bro the con

densed sludge layers can be substantially lowered in comparison with that in the clarifiers equipped with scrapers and a central hopper. 使沉降污泥的浓度最大，以便回流污泥(回到生化池的部分)容积最小。 Maximize the underflow concentration of solids so as to minimize the required return sludge volume (which is sent back to the biological reactor). 既能节省能耗又能优化生化池的运行Energy is saved and the biological reactor is optimized.

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qsij.html