染化污水處理廠案例分析
來(lai)源：上虞(yu)華杰環保有限公司 閱讀：2557 更新時間：2011-04-12 15:43| 詳細信息 | |||||
| 項目名稱 | 染化污水處理廠案例分析 | ||||
| 建設地點 | 建設起始時間 | 建設結(jie)束時間 | |||
| 建設性質 | 新建 | 工程投資 | 廢水性質(zhi) | ||
| 處(chu)理規模 | 進水水質 | 出(chu)水(shui)水(shui)質 | |||
| 處理(li)工藝(yi) | 運行費用(yong) | 承包范圍 | |||
工程(cheng)說明
某染化污水處理廠位于浙江省某市精細化工園區內，曹娥江口以東的杭州灣南岸圍墾灘涂地上。廠區總占地面積為282344.61 m2。
污水處理廠設計規模10 萬m3/d，設計分成三組并聯運行，每組設計流量為3.3 萬m3/d ，其中調節池、公用設施及泵房等按10 萬m3/d規模一次建(jian)成，折板絮(xu)凝池(chi)、渦凹氣浮(fu)池(chi)、厭氧池(chi)、組(zu)合式(shi)MSBR生化反應池(chi)一期工程只建(jian)設其(qi)中(zhong)(zhong)一組(zu)。進入(ru)污(wu)水(shui)處理廠的工業廢水(shui)和生活污(wu)水(shui)的大致比(bi)例為4∶1。其(qi)中(zhong)(zhong)工業廢水(shui)以染(ran)料、醫(yi)藥(yao)、化纖等生產廢水(shui)為主，約(yue)占90％。設計出水(shui)水(shui)質達到《污(wu)水(shui)綜合排放標(biao)準》（GB8478－96）中(zhong)(zhong)規定的染(ran)料行業二級(ji)排放標(biao)準。
1 工藝流程
采用物化-生化組(zu)合處理(li)工藝。物化部分采用混凝氣(qi)浮，生化部分采用厭(yan)氧和組(zu)合式MSBR反(fan)應池。其(qi)工藝流程見圖(tu)1。
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圖1 處理(li)工藝主(zhu)流(liu)程(cheng)示意
2 主要構(gou)筑物、設(she)備及(ji)參數(shu)
2.1 調節池
調節(jie)池按10 萬(wan)m3/d規(gui)模一(yi)次建成，2座，單(dan)池有效水深4.5 m，容積(ji)12 500 m3，停(ting)留時間6 h。采(cai)用空(kong)氣攪拌，強度(du)為(wei)0.6 m3/（m2·min）。
2.2 折板絮凝池
共3組，每組并聯(lian)2格(ge)(ge)。總停(ting)留(liu)時(shi)間8 min，每格(ge)(ge)絮(xu)凝池分3段，一(yi)段為異波折(zhe)板，設(she)計流(liu)(liu)速為0.32 m/s；二段為同波折(zhe)板，設(she)計流(liu)(liu)速為0.15 m/s；三段為平行垂(chui)直折(zhe)板，設(she)計流(liu)(liu)速為0.08 m/s。每格(ge)(ge)平面尺寸為18 m×1.3 m，單池有效水深4 m。
2.3 渦凹氣浮池
采(cai)用美國(guo)CAF－525型渦凹(ao)氣(qi)浮成套工藝(yi)。水(shui)池(chi)采(cai)用鋼筋混凝土結構，共3組(zu)，每(mei)組(zu)并聯2格。氣(qi)浮池(chi)上設散氣(qi)葉輪、刮渣機(ji)、螺旋推(tui)進器等設備(bei)(bei)。每(mei)套設備(bei)(bei)總功率10.1 kW，包括曝氣(qi)機(ji) 4臺(tai)，單臺(tai)流量(liang)525 m3/h，刮渣機(ji)1臺(tai)。每(mei)格水(shui)池(chi)尺寸為22.1 m×4.28 m×1.84 m，有效容積138 m3，停留(liu)時間12 min。
2.4 厭氧池
厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)采用鋼筋(jin)混凝土結構，共3組，每組分3格(ge)(ge)完全獨立的(de)矩(ju)形池(chi)。為(wei)保證厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)處理效(xiao)果(guo)，池(chi)內污水(shui)(shui)上下交錯流動，同時(shi)設(she)潛水(shui)(shui)攪拌(ban)器，每臺(tai)功率7.5 kW，每格(ge)(ge)設(she)4臺(tai)攪拌(ban)器。厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)停留時(shi)間(jian)為(wei)6 h，有效(xiao)水(shui)(shui)深(shen)6 m，每組水(shui)(shui)池(chi)尺寸(cun)為(wei)60 m×2 4 m ×6.8 m。為(wei)提高厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)內的(de)污泥(ni)濃(nong)度(du)，池(chi)內設(she)置自由擺動型(xing)彈(dan)性立體(ti)填料(liao)(liao)，填料(liao)(liao)體(ti)積占厭(yan)(yan)(yan)氧(yang)池(chi)有效(xiao)容積的(de)30％。
2.5 組合式MSBR生化反應池
組合式生化反應池共3組，采用鋼筋混凝土結構。每組反應池為一矩形水池，用隔墻分為缺氧區，主曝氣區，序批區（2個）。工藝結構見圖2。污水連續進入缺氧區、主曝氣區，然后進入序批區，兩個序批區交替充當沉淀池周期運行。若序批區A沉淀出水，則序批區B 進行缺氧、好氧和靜止沉淀等序批反應。序批區B在進行缺、好氧反應的同時，回流混合液進入缺氧區與原污水混合。半個周期結束后，序批區A和序批區B的功能交換，剩余污泥在序批區沉淀出水的后期排放。
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圖2 MSBR組合(he)生(sheng)化池工藝結構示意
組合式(shi)生(sheng)化反應(ying)(ying)池的主要參數(shu)為：每組設計流量3.3 萬m3/d，反應(ying)(ying)池尺寸74 m×45 m ×6.8 m，有效(xiao)(xiao)水(shui)深6 m。缺氧(yang)區(qu)有效(xiao)(xiao)容積(ji)(ji)3 240 m3，停留(liu)時間(jian)2.3 h；主曝(pu)氣區(qu)有效(xiao)(xiao)容積(ji)(ji)10 260 m3，停留(liu)時間(jian)7.4 h，MLSS 3.5 g/L，泥齡(ling)40 d，污泥負(fu)荷(he)0.13 kgBOD/（kgMLSS·d）；序批(pi)區(qu)有效(xiao)(xiao)容積(ji)(ji)3 240 m3，停留(liu)時間(jian)2.3 h，混合液回流比1 00％～300％，MLSS 3.5 g/L，污泥負(fu)荷(he)0.08 kgBOD/(kgMLSS·d)。
3 調試運行
由于一期工程(cheng)只(zhi)(zhi)完成設(she)計規模的1組，因(yin)此只(zhi)(zhi)對單(dan)組工藝流程(cheng)進(jin)行調(diao)試，設(she)計進(jin)水(shui)流量(liang)為3 .3 萬m3/d。
3.1 預處理
預(yu)處理部分的調(diao)試工(gong)作主要包括(kuo)調(diao)節進水pH、調(diao)整折板絮凝池進水流量、混凝劑聚合(he)氯化鋁（PAC）和(he)助(zhu)凝劑陰離子聚丙烯酰胺（PAM）投(tou)加量，以(yi)及考察氣浮(fu)池的運行效果。
現(xian)場試驗時(shi)進水(shui)pH 7～9，COD 700～1 000 mg/L，流(liu)(liu)量(liang)800 m3/h，PAC投(tou)加(jia)(jia)量(liang)500 mg/L ， PAM投(tou)加(jia)(jia)量(liang)5 mg/L，COD去除(chu)率25%～30％。對原(yuan)(yuan)設(she)計做了兩方面(mian)的(de)(de)改進：①將(jiang)原(yuan)(yuan)設(she)計流(liu)(liu)量(liang)調(diao)整為800 m3/h。因為廢水(shui)流(liu)(liu)速過(guo)快，氣浮(fu)池(chi)(chi)出水(shui)帶渣(zha)很嚴重，導(dao)致(zhi)COD去除(chu)率下降；②原(yuan)(yuan)設(she)計中PAM直(zhi)接投(tou)加(jia)(jia)在氣浮(fu)池(chi)(chi)前(qian)端的(de)(de)曝氣室內(nei)，發(fa)現(xian)由于PAM反應時(shi)間不夠(gou)，絮凝體結合不完全。故將(jiang)PAM投(tou)加(jia)(jia)點(dian)前(qian)移至折板(ban)絮凝池(chi)(chi)的(de)(de)第三段（平行(xing)垂直(zhi)折板(ban)段），增長(chang)其反應時(shi)間，取得了較好的(de)(de)效果(guo)。
3.2 生化處理
生化(hua)調試最(zui)關鍵的(de)是反(fan)應池(chi)(chi)的(de)啟動(dong)。污(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)培養(yang)馴化(hua)采用接種培養(yang)法，即在厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)和(he)MSBR 反(fan)應池(chi)(chi)中加入其它污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理廠的(de)泥(ni)漿（干污(wu)(wu)(wu)泥(ni)與廢水(shui)攪和(he)），開(kai)動(dong)MSBR池(chi)(chi)回流污(wu)(wu)(wu)泥(ni)泵進行(xing)內(nei)循(xun)環。每日(ri)干污(wu)(wu)(wu)泥(ni)的(de)供應量為80 t，糞便污(wu)(wu)(wu)水(shui)8 t。根據出(chu)水(shui)COD和(he)微生物相(xiang)的(de)變(bian)化(hua)，間(jian)隔幾日(ri)往厭(yan)氧(yang)和(he)好氧(yang)池(chi)(chi)內(nei)分(fen)別添加尿(niao)素(su)500 kg和(he)過磷酸鈣100 kg。減(jian)小(xiao)厭(yan)氧(yang)池(chi)(chi)攪拌強度，每格池(chi)(chi)中只(zhi)開(kai)一個攪拌器，每隔12 h切(qie)換一次(ci)，改善掛(gua)膜(mo)效果(guo)。MSBR好氧(yang)池(chi)(chi)溶(rong)解氧(yang)控制(zhi)在1.5～2.5 mg/L。此后隔天(tian)排(pai)出(chu)部分(fen)上清(qing)液(ye)（600～1 000 m3）并(bing)加入新的(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)，逐步(bu)加大負(fu)荷，此階段(duan)不排(pai)泥(ni)。培養(yang)期間(jian)通過鏡檢密切(qie)觀察(cha)MSBR池(chi)(chi)中微生物相(xiang)的(de)變(bian)化(hua)；同時進行(xing)進、出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)及反(fan)映活性污(wu)(wu)(wu)泥(ni)性能指標的(de)測定(ding)。
10天(tian)之(zhi)后(hou)觀(guan)(guan)(guan)察，SV沉降比為4％左右(you)，出(chu)水(shui)COD仍較高。通(tong)過鏡(jing)檢觀(guan)(guan)(guan)察到菌膠(jiao)團比較松散(san)，原生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)較少。為此增加供應某污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)新鮮二沉池污(wu)(wu)(wu)泥(ni)80 t/d，共4天(tian)。10天(tian)之(zhi)后(hou)繼(ji)續(xu)(xu)觀(guan)(guan)(guan)察，鏡(jing)檢中出(chu)現(xian)了(le)輪蟲等后(hou)生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)，但數量不(bu)是很多，這(zhe)表(biao)明污(wu)(wu)(wu)泥(ni)正在進(jin)一(yi)(yi)步馴化(hua)。再(zai)進(jin)一(yi)(yi)步提(ti)(ti)高BOD負(fu)荷(he)(he)，開(kai)始以(yi)600 m3/h連(lian)續(xu)(xu)進(jin)水(shui)，一(yi)(yi)天(tian)進(jin)20 h。這(zhe)段時期污(wu)(wu)(wu)泥(ni)增長速度很快，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)SV 沉降比呈線性上升，出(chu)水(shui)COD一(yi)(yi)直(zhi)比較穩(wen)定。繼(ji)續(xu)(xu)提(ti)(ti)高負(fu)荷(he)(he)至800 m3/h，最終SV沉降比為15％左右(you)，主(zhu)曝氣區污(wu)(wu)(wu)泥(ni)濃度為2 g/L。從直(zhi)觀(guan)(guan)(guan)上看，厭氧池組(zu)合填(tian)料微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)掛膜狀況良好，MSBR池生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)色澤(ze)呈淺黑色，鏡(jing)檢時原生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)與(yu)后(hou)生(sheng)(sheng)動物(wu)(wu)均較多，而且(qie)較活躍。
表1中列出(chu)了污水處(chu)理廠(chang)試運(yun)行(xing)4個月(yue)(yue)以來每(mei)月(yue)(yue)平均(jun)日污水處(chu)理情(qing)況，從(cong)中可以看出(chu)該處(chu)理系統有(you)(you)較強(qiang)的COD、BOD去除能力(li)。進水COD為874.6～991.2 mg/L，BOD為221.3～257.6 mg /L時，出(chu)水COD基本穩定(ding)在(zai)200 mg/L，平均(jun)去除率為79％左(zuo)右(you)，BOD小于30 mg/L，平均(jun)去除率為89％左(zuo)右(you)。而進水pH普遍比較高，這(zhe)與設(she)計要求有(you)(you)很大的出(chu)入，在(zai)試運(yun)行(xing)期間幾乎(hu)就沒有(you)(you)開啟過加(jia)堿裝置，造(zao)成了設(she)備的極(ji)大浪費(fei)。
表1 試運行期間每月平(ping)均日污水處理(li)情(qing)況
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4 結論和建議
（1）處理(li)(li)系統連續運行結果表明，處理(li)(li)以染料(liao)工(gong)業(ye)廢水(shui)為主的大中型污水(shui)處理(li)(li)工(gong)程(cheng)采用物(wu)化(hua)和生化(hua)組合的工(gong)藝路(lu)線是可行的，出水(shui)水(shui)質基本達到了排(pai)放標準(zhun)。其(qi)中MSBR生化(hua)池具(ju)有較高的COD，BOD去除率。
（2）工藝設計中應改進之處有：①提升泵房應改在調節池后便于加藥量的控制；②進水流量過大，氣浮池出水帶渣嚴重，由于污水以分散染料為主，建議將氣浮工藝改為沉淀工藝；③厭氧池可考慮與MSBR池合建，以節省土地資源及投資費用。考慮到該污水廠主要處理對象為染化廢水，可生化性較差，建議HRT應大于16 h；④因進水表面活性劑含量較高，造成MSB R生化池泡沫過多，引起了污泥上浮，嚴重影響生化池的正常運行，建議在MSBR池好氧區及主曝氣區增加消泡裝置，本調試過程中采用直接噴灑消泡劑，取得了良好的效果，但在操作上存在極大的不便；⑤出水色度仍比較高，應增加脫色工藝，建議MSBR后續工藝串聯氣浮工藝。
