染化污水處理廠案例分析
來源：上虞華杰環(huán)保有限公司 閱讀：2312 更新時間：2011-04-12 15:43| 詳細(xì)信息 | |||||
| 項(xiàng)目名稱 | 染化污水處理廠案例分析 | ||||
| 建設(shè)地點(diǎn) | 建設(shè)起始時間 | 建設(shè)結(jié)束時間 | |||
| 建設(shè)性質(zhì) | 新建 | 工程投資 | 廢水性質(zhì) | ||
| 處理規(guī)模 | 進(jìn)水水質(zhì) | 出水水質(zhì) | |||
| 處理工藝 | 運(yùn)行費(fèi)用 | 承包范圍 | |||
工程說明
某染化污水處理廠位于浙江省某市精細(xì)化工園區(qū)內(nèi)，曹娥江口以東的杭州灣南岸圍墾灘涂地上。廠區(qū)總占地面積為282344.61 m2。
污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模10 萬m3/d，設(shè)計(jì)分成三組并聯(lián)運(yùn)行，每組設(shè)計(jì)流量為3.3 萬m3/d ，其中調(diào)節(jié)池、公用設(shè)施及泵房等按10 萬m3/d規(guī)模一次建成，折板絮凝池、渦凹?xì)飧〕、厭氧池、組合式MSBR生化反應(yīng)池一期工程只建設(shè)其中一組。進(jìn)入污水處理廠的工業(yè)廢水和生活污水的大致比例為4∶1。其中工業(yè)廢水以染料、醫(yī)藥、化纖等生產(chǎn)廢水為主，約占90％。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8478－96）中規(guī)定的染料行業(yè)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。
1 工藝流程
采用物化-生化組合處理工藝。物化部分采用混凝氣浮，生化部分采用厭氧和組合式MSBR反應(yīng)池。其工藝流程見圖1。
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圖1 處理工藝主流程示意
2 主要構(gòu)筑物、設(shè)備及參數(shù)
2.1 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池按10 萬m3/d規(guī)模一次建成，2座，單池有效水深4.5 m，容積12 500 m3，停留時間6 h。采用空氣攪拌，強(qiáng)度為0.6 m3/（m2·min）。
2.2 折板絮凝池
共3組，每組并聯(lián)2格。總停留時間8 min，每格絮凝池分3段，一段為異波折板，設(shè)計(jì)流速為0.32 m/s；二段為同波折板，設(shè)計(jì)流速為0.15 m/s；三段為平行垂直折板，設(shè)計(jì)流速為0.08 m/s。每格平面尺寸為18 m×1.3 m，單池有效水深4 m。
2.3 渦凹?xì)飧〕?/p>
采用美國CAF－525型渦凹?xì)飧〕商坠に嚒Ｋ夭捎娩摻罨炷两Y(jié)構(gòu)，共3組，每組并聯(lián)2格。氣浮池上設(shè)散氣葉輪、刮渣機(jī)、螺旋推進(jìn)器等設(shè)備。每套設(shè)備總功率10.1 kW，包括曝氣機(jī) 4臺，單臺流量525 m3/h，刮渣機(jī)1臺。每格水池尺寸為22.1 m×4.28 m×1.84 m，有效容積138 m3，停留時間12 min。
2.4 厭氧池
厭氧池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共3組，每組分3格完全獨(dú)立的矩形池。為保證厭氧處理效果，池內(nèi)污水上下交錯流動，同時設(shè)潛水?dāng)嚢杵，每臺功率7.5 kW，每格設(shè)4臺攪拌器。厭氧池停留時間為6 h，有效水深6 m，每組水池尺寸為60 m×2 4 m ×6.8 m。為提高厭氧池內(nèi)的污泥濃度，池內(nèi)設(shè)置自由擺動型彈性立體填料，填料體積占厭氧池有效容積的30％。
2.5 組合式MSBR生化反應(yīng)池
組合式生化反應(yīng)池共3組，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。每組反應(yīng)池為一矩形水池，用隔墻分為缺氧區(qū)，主曝氣區(qū)，序批區(qū)（2個）。工藝結(jié)構(gòu)見圖2。污水連續(xù)進(jìn)入缺氧區(qū)、主曝氣區(qū)，然后進(jìn)入序批區(qū)，兩個序批區(qū)交替充當(dāng)沉淀池周期運(yùn)行。若序批區(qū)A沉淀出水，則序批區(qū)B 進(jìn)行缺氧、好氧和靜止沉淀等序批反應(yīng)。序批區(qū)B在進(jìn)行缺、好氧反應(yīng)的同時，回流混合液進(jìn)入缺氧區(qū)與原污水混合。半個周期結(jié)束后，序批區(qū)A和序批區(qū)B的功能交換，剩余污泥在序批區(qū)沉淀出水的后期排放。
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圖2 MSBR組合生化池工藝結(jié)構(gòu)示意
組合式生化反應(yīng)池的主要參數(shù)為：每組設(shè)計(jì)流量3.3 萬m3/d，反應(yīng)池尺寸74 m×45 m ×6.8 m，有效水深6 m。缺氧區(qū)有效容積3 240 m3，停留時間2.3 h；主曝氣區(qū)有效容積10 260 m3，停留時間7.4 h，MLSS 3.5 g/L，泥齡40 d，污泥負(fù)荷0.13 kgBOD/（kgMLSS·d）；序批區(qū)有效容積3 240 m3，停留時間2.3 h，混合液回流比1 00％～300％，MLSS 3.5 g/L，污泥負(fù)荷0.08 kgBOD/(kgMLSS·d)。
3 調(diào)試運(yùn)行
由于一期工程只完成設(shè)計(jì)規(guī)模的1組，因此只對單組工藝流程進(jìn)行調(diào)試，設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為3 .3 萬m3/d。
3.1 預(yù)處理
預(yù)處理部分的調(diào)試工作主要包括調(diào)節(jié)進(jìn)水pH、調(diào)整折板絮凝池進(jìn)水流量、混凝劑聚合氯化鋁（PAC）和助凝劑陰離子聚丙烯酰胺（PAM）投加量，以及考察氣浮池的運(yùn)行效果。
現(xiàn)場試驗(yàn)時進(jìn)水pH 7～9，COD 700～1 000 mg/L，流量800 m3/h，PAC投加量500 mg/L ， PAM投加量5 mg/L，COD去除率25%～30％。對原設(shè)計(jì)做了兩方面的改進(jìn)：①將原設(shè)計(jì)流量調(diào)整為800 m3/h。因?yàn)閺U水流速過快，氣浮池出水帶渣很嚴(yán)重，導(dǎo)致COD去除率下降；②原設(shè)計(jì)中PAM直接投加在氣浮池前端的曝氣室內(nèi)，發(fā)現(xiàn)由于PAM反應(yīng)時間不夠，絮凝體結(jié)合不完全。故將PAM投加點(diǎn)前移至折板絮凝池的第三段（平行垂直折板段），增長其反應(yīng)時間，取得了較好的效果。
3.2 生化處理
生化調(diào)試最關(guān)鍵的是反應(yīng)池的啟動。污泥的培養(yǎng)馴化采用接種培養(yǎng)法，即在厭氧池和MSBR 反應(yīng)池中加入其它污水處理廠的泥漿（干污泥與廢水?dāng)嚭停，開動MSBR池回流污泥泵進(jìn)行內(nèi)循環(huán)。每日干污泥的供應(yīng)量為80 t，糞便污水8 t。根據(jù)出水COD和微生物相的變化，間隔幾日往厭氧和好氧池內(nèi)分別添加尿素500 kg和過磷酸鈣100 kg。減小厭氧池?cái)嚢鑿?qiáng)度，每格池中只開一個攪拌器，每隔12 h切換一次，改善掛膜效果。MSBR好氧池溶解氧控制在1.5～2.5 mg/L。此后隔天排出部分上清液（600～1 000 m3）并加入新的污水，逐步加大負(fù)荷，此階段不排泥。培養(yǎng)期間通過鏡檢密切觀察MSBR池中微生物相的變化；同時進(jìn)行進(jìn)、出水水質(zhì)及反映活性污泥性能指標(biāo)的測定。
10天之后觀察，SV沉降比為4％左右，出水COD仍較高。通過鏡檢觀察到菌膠團(tuán)比較松散，原生動物較少。為此增加供應(yīng)某污水處理廠新鮮二沉池污泥80 t/d，共4天。10天之后繼續(xù)觀察，鏡檢中出現(xiàn)了輪蟲等后生動物，但數(shù)量不是很多，這表明污泥正在進(jìn)一步馴化。再進(jìn)一步提高BOD負(fù)荷，開始以600 m3/h連續(xù)進(jìn)水，一天進(jìn)20 h。這段時期污泥增長速度很快，污泥SV 沉降比呈線性上升，出水COD一直比較穩(wěn)定。繼續(xù)提高負(fù)荷至800 m3/h，最終SV沉降比為15％左右，主曝氣區(qū)污泥濃度為2 g/L。從直觀上看，厭氧池組合填料微生物掛膜狀況良好，MSBR池生物污泥色澤呈淺黑色，鏡檢時原生動物與后生動物均較多，而且較活躍。
表1中列出了污水處理廠試運(yùn)行4個月以來每月平均日污水處理情況，從中可以看出該處理系統(tǒng)有較強(qiáng)的COD、BOD去除能力。進(jìn)水COD為874.6～991.2 mg/L，BOD為221.3～257.6 mg /L時，出水COD基本穩(wěn)定在200 mg/L，平均去除率為79％左右，BOD小于30 mg/L，平均去除率為89％左右。而進(jìn)水pH普遍比較高，這與設(shè)計(jì)要求有很大的出入，在試運(yùn)行期間幾乎就沒有開啟過加堿裝置，造成了設(shè)備的極大浪費(fèi)。
表1 試運(yùn)行期間每月平均日污水處理情況
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4 結(jié)論和建議
（1）處理系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行結(jié)果表明，處理以染料工業(yè)廢水為主的大中型污水處理工程采用物化和生化組合的工藝路線是可行的，出水水質(zhì)基本達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。其中MSBR生化池具有較高的COD，BOD去除率。
（2）工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)改進(jìn)之處有：①提升泵房應(yīng)改在調(diào)節(jié)池后便于加藥量的控制；②進(jìn)水流量過大，氣浮池出水帶渣嚴(yán)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(jié)省土地資源及投資費(fèi)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(yīng)大于16 h；④因進(jìn)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(yán)重影響生化池的正常運(yùn)行，建議在MSBR池好氧區(qū)及主曝氣區(qū)增加消泡裝置，本調(diào)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(yīng)增加脫色工藝，建議MSBR后續(xù)工藝串聯(lián)氣浮工藝。
