反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝處理氮磷廢水
常州某工業(yè)園擁有多家生產(chǎn)LED、廠商和機械制造廠商,是半導體生產(chǎn)研發(fā)基地。按照各廠的生產(chǎn)工藝流程,對其污水分段收集處理。對高磷廢水采用化學反應-混凝沉淀法,處理后廢水與經(jīng)過各廠預處理過的非磷段廢水混合,再采用反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝對混合污水進行處理。
1工程概況
1.1設(shè)計水量及水質(zhì)
高磷段廢水量較少,體積流量200m3/d。廢水水質(zhì)為:pH為7~10,COD=186mg/L,ρ(TP)=16mg/L,ρ(SS)=120mg/L。
高磷段廢水處理后與非磷化水量混合,總體積流量1200m3/d,設(shè)計處理能力50m3/h;旌线M水pH為6~9,COD=450mg/L,BOD5=80mg/L,ρ(TN)=86mg/L,ρ(NO3--N)=50~60mg/L,ρ(TP)=7.4mg/L。
1.2工藝流程
高磷段廢水具有懸浮物、磷含量高等特點,針對此類廢水,采用混凝沉淀法去除;經(jīng)過各企業(yè)處理后的預處理后的非磷化廢水具有含氮磷較高、含碳量低,且可生化性較低等特點,先對污水進行反硝化處理,去除部分的硝態(tài)氮,在進行反硝化前應投加碳源,保證碳源的充足。反硝化后的出水進行水解酸化處理,使污水中難降解的物質(zhì)得到降解,最后污水經(jīng)過A2O工藝,去除COD、TN、和TP。其處理工藝流程見圖1。
1.3主要構(gòu)筑物設(shè)計說明
1.3.1磷化廢水預處理調(diào)節(jié)池
各個企業(yè)未經(jīng)處理的高含磷廢水通過槽罐車運送至污水處理廠,進入預處理調(diào)節(jié)池,均勻含磷廢水的水質(zhì)水量,控制污水按照一定的流量進入后續(xù)處理設(shè)施。
1.3.2磷化廢水混凝沉淀池
對磷化廢水進行pH調(diào)節(jié)后,向廢水中依次投加NaOH、氯化鈣、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),絮凝形成大顆粒沉淀,再根據(jù)淺池沉淀原理,通過在沉淀區(qū)放置的斜板將沉淀區(qū)分隔成若干區(qū),從而增加沉淀面積,加速沉淀速度,提高沉淀效率,達到泥水的分離的目的。
1.3.3中和處理反應池
將斜板沉淀池出水pH調(diào)整到中性后排往非磷化廢水調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
1.3.4非磷化廢水調(diào)節(jié)池
對各個企業(yè)的水質(zhì)和已經(jīng)處理后的磷化廢水進行均勻處理,保證后續(xù)設(shè)施的進水的穩(wěn)定。
1.3.5初沉池
池中設(shè)有浮渣集泥斗、沉淀污泥集泥斗和污泥排泥管。漂浮在水面的浮渣通過刮泥板上部的掛渣器卦入浮渣集泥斗中;沉淀于池底的污泥、沙粒等被刮泥機刮入集泥斗,通過定期開啟排泥閥來進行排泥,污泥排入集泥池中。
1.3.6反硝化池
初沉后污水中含較高的硝態(tài)氮,向池中投加一定量的葡萄糖,通過池內(nèi)的反硝化菌將污水中硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣,同時將外加有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。設(shè)計HRT為4h。
1.3.7水解酸化池
綜合污水中所含有的高分子有機物難直接被好氧微生物降解,在水解酸化階段,通過水解酸化菌,使水中大分子有機物分解為易生化的小分子有機物,從而提高廢水的可生化性,保證后續(xù)生化處理效果[1]。設(shè)計HRT為8h。
1.3.8A2O
厭氧池內(nèi)的聚磷菌在吸收快速降解有機物的同時,將體內(nèi)的磷釋放出來,為在好氧條件下超量吸收磷做準備,設(shè)計HRT為2h;缺氧池中反硝化菌利用來自好氧池回流水中的硝酸鹽將來自厭氧池出水中的有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,同時將好氧池回流水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣,實現(xiàn)生物反硝化脫氮,設(shè)計HRT為4h,好氧段則采用的是膜生物反應器(MBR),以膜過濾(微濾或超濾)替代活性污泥法中的沉淀池來實現(xiàn)泥水分離[2]。污水在好氧條件下,聚磷菌超量吸收磷,實現(xiàn)生物除磷,同時完成氨氮的硝化和有機物的氧化。微生物和其它懸浮物被膜組件截留分離,水通過膜組件由抽吸泵抽至中間水池,剩余污泥排入集泥池。設(shè)計HRT為6h。
1.4主要設(shè)備
主要構(gòu)筑物和設(shè)備見表1和表2。
2調(diào)試及運行
2.1高磷廢水的化學脫磷控制
高磷廢水中含有較多的磷酸根,根據(jù)污水性質(zhì),向磷化廢水混凝沉淀池依次投加氫氧化鈉、氯化鈣、PAC和PAM,pH控制在9.0~10.5。而中和反應池用來中和過量的堿,pH維持在7.5~8.0。處理后的污水排入到非磷化廢水調(diào)節(jié)池中,進行后續(xù)的處理。
2.2活性污泥培養(yǎng)
活性污泥培養(yǎng)采用接種馴養(yǎng)法,接種污泥取自城市污水處理廠的脫水污泥,各個單元按照自身容積的1%投配泥量。然后依次開啟風機,向反硝化、水解酸化和好養(yǎng)單元供氣,開啟厭氧池,缺氧池中潛水攪拌機攪拌。在培菌期間,應保證水中的C、N、P之質(zhì)量比保持在約100:5:1。調(diào)試初期有機負荷和水力負荷控制在設(shè)計負荷的1/4,pH控制在各個反應單元的適宜參數(shù)范圍內(nèi)。為了保證后續(xù)處理單元的營養(yǎng)物質(zhì)和pH能夠穩(wěn)定在適合的范圍內(nèi)。可以往處理單元投加適當?shù)钠咸烟呛蜌溲趸c。穩(wěn)定運行后,處理每噸污水則向反硝化池中投入2.8g的葡萄糖,以提供足夠的碳源。
2.3MBR調(diào)試
進行MBR時,先對生物處理系統(tǒng)進行活性污泥的培養(yǎng)。培菌初期,由于污泥尚未大量形成,污泥含量低,如采用抽吸泵從膜組件抽水的方式出水,會加重好氧池中分離膜的污染,所以在污泥的質(zhì)量濃度到達4g/L之前,不宜開啟抽吸泵從膜組件抽水,選擇間歇進水、停氣、沉淀和從臨時排水管排水的運行方式。當污泥增殖并達到所需含量,在根據(jù)進水水量確定開啟抽吸泵和鼓風機的數(shù)量。抽吸泵出水量開時宜控制在設(shè)計出水量的1/3左右,不宜過大;運行1周后,可增加至設(shè)計出水量的2/3左右;再運行1周后,調(diào)至設(shè)計出水量。
2.4運行效果
裝置經(jīng)過4個月的調(diào)試,各構(gòu)筑物出水水質(zhì)見表3。
由表3可見,處理后對COD、TN和TP的去除率分別為86.7%、84.4%和92%,各項出水指標均能夠達到GB18918-2002的一級A標準[3]。
3結(jié)論
對于工業(yè)園區(qū),可以將性質(zhì)相近的污水集中進行處理,不僅能夠降低企業(yè)污水處理的成本,而且也能夠節(jié)約資源。
采用反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝處理廢水,處理效果穩(wěn)定,出水GB18918-2002中的一級A標準。進一步運行后,可考慮對污水進行深度處理,采用反滲透技術(shù)對污水進行回用。
有污水處理需求的單位,如需了解更完善的技術(shù)方案,可通過污水寶服務(wù)平臺提交水質(zhì)數(shù)據(jù),發(fā)布技術(shù)方案海選公告(不收費);全國有意向參與海選的環(huán)保單位將主動報名,污水寶依據(jù)報名單位的成功案例、技術(shù)專利、信譽記錄、企業(yè)綜合實力等評選出前三名,勝出的三家環(huán)保單位與排污單位接洽并提供詳細的技術(shù)方案供排污單位參考。
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