200 m3/h污水處理裝置運行總結

黃玉華 曹 水 亓秀紅

(山東晉煤明水化工集團有限公司山東章丘250200)

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200 m3/h污水處理裝置運行總結

黃玉華 曹 水 亓秀紅

(山東晉煤明水化工集團有限公司山東章丘250200)

0 前言

山東晉煤明水化工集團有限公司于2013年9月啟動搬遷工程，原100 m3/h A/O污水處理裝置已不能滿足日益增長的廢水處理量和提高的水質指標要求。2014年，經過多方考察論證，決定采用徐州水處理研究所A/SBR污水處理技術，投資2 200萬元新建1套200 m3/h污水處理裝置，并于2014年5月建成投入試運行。新建的A/SBR污水處理裝置經過了調試運行和正式運行考驗，表現出了技術先進性、系統運行穩定性、處理水質完全達標等優點，滿足了公司的廢水處理和達標排放要求，處理合格的水一部分用作消防水補水，一部分回收至淺除鹽水工段的淺除鹽水池作為循環水補水使用，減少了廢水排放，節約了水資源，取得了良好的社會效益和環保效益。

1 污水處理工藝流程

新建合成氨裝置的高壓機、低壓機和尿素裝置的CO2壓縮機排油水由油水管線送至隔油調節池；雨水池收集的污水由泵經污水管線送至新的調節池；現有廠區污水管線經事故池由潛水泵送至新的調節池；達標排放的終端水產水由清水泵送至淺除鹽水工段的淺除鹽水池，也可作為消防水補水。污水處理工藝流程示意見圖1。

圖1 污水處理工藝流程示意

2 主要設備

主要設備及配套設備參數見表1。

3 工作原理

活性污泥法是指利用懸浮態含微生物的活性

表1 主要設備及配套設備參數

污泥在一定工藝條件(營養、溫度、pH等)下與污水充分接觸，以污水中的營養(有機物等)為食料，通過其生命過程來凈化污水的一種方法。在活性污泥處理系統中起主要作用的是活性污泥，它具有吸附和分解廢水中有機污染物的能力，顯示出生物化學活性。通過吸附、氧化、合成、內源呼吸等代謝過程完成有機物的轉化，部分形成CO2及H2O等無機化合物，部分則被合成為新的活性污泥。

采用活性污泥法脫除污水中的氨，經歷硝化和反硝化2個過程。硝化過程是在好氧(曝氣)的條件下，經自養型的亞硝化菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽，繼而在硝化桿菌的作用下，氧化為硝酸鹽。反硝化過程則是由異氧型微生物在無分子態氧(厭氧)的條件下，以硝酸鹽作為氧化劑，將硝酸鹽還原為氮氣。

4 試運行情況

2014年5月22日開始，徐州水處理研究所的有關人員針對該終端水項目進行調試指導，經過3個多月的調試，出水水質合格，達到設計要求，總體運行情況良好。2014年6月11日SBR池開始投加污泥，污泥沉降比為10%左右；經調試運行后，現在污泥沉降比為30%左右，達到較好的馴化效果。

2014年6月11日，終端水進污水進行調試。根據調試運行實際，污水進水量在1 200 t/d左右(按照調節池蓄水量計)，2套A/SBR池正常運行，運行12 h為1個周期，每套SBR池處理水量為300 t，單池處理水量達到滿負荷運行。SBR池調試運行周期的順序：推流3 h、曝氣7 h 、靜沉1 h 和排水1 h。

(1)設計、實際的 進、出水主要指標見表2(實際出水為SBR池出水，即廢水、油水混合后指標)。

(2)調試中，發現SBR池的曝氣頭存在問題(密封用O形圈材質與曝氣管道、管件的ABS材質不匹配，導致曝氣頭及其連接絲頭開裂)，經聯系協商，更換了SBR池的曝氣頭和O形圈。此項工作基本按照進度執行，沒有對調試運行造成大的影響。

表2 設計、實際的進、出水主要指標

(3)按進水量1 000 t/d、3個月加堿30 t、純堿2 000元/t計，則耗堿費用0.67元/t，耗電費用0.91元/t；甲醇殘液、蒸汽、藥劑等未估計，調試運行費用約1.58元/t。

5 生化反應的主要影響因素

(1)pH：硝化菌對pH的變化非常敏感，pH在7.5～8.5(最佳值)的條件下，硝化菌的硝化速度可達到最佳值；當pH<6.0或pH>9.6時，硝化反應將停止進行。

pH在6.5～7.5(最佳值)條件下，反硝化速率最高；當pH<6.0或pH>9.0時，反硝化速率將很快下降。當pH<6.5時，真菌即開始與細菌競爭；當pH降低至4.5時，真菌則完全占優勢，嚴重影響污水的沉淀分離。當pH>9.0時，反硝化菌代謝速度受到障礙。

(2)溶解氧(DO)：氧是硝化反應過程中的電子受體，反應器內溶解氧的高低必將影響硝化反應的過程。在進行硝化反應的曝氣池內，一般污水中DO為2～4 mg/L(DO必須≥1 mg/L)。

反硝化菌是異氧兼性菌，只有在無分子態氧且同時存在硝酸和亞硝酸離子的條件下，反硝化菌才能夠利用這些離子中的氧進行呼吸，使硝酸鹽還原。在有溶解氧存在時，反硝化菌首先利用溶解氧，將阻礙反硝化反應的進行。反硝化菌以在厭氧、好養交替所謂“兼氧”的環境中生活為宜，污水中DO應控制在0.5 mg/L以下。

溶解氧過高，有機污染物分解過快，會導致營養缺乏，出現活性污泥老化、結構松散的現象，同時會增加能耗，經濟上不適宜。

(3)碳源：硝化菌是自養型細菌，有機物含量并不是它的生長限制因素，故其碳有機物含量不應過高，一般污水中生化需氧量(BOD)應控制在20 mg/L以下。若污水中BOD過高，會使異氧菌迅速繁殖，從而使自養型的硝化菌得不到優勢，硝化反應無法進行。 在硝化過程中，BOD/TN(總氮)>5時，碳源比較充足，無需外加碳源；當BOD/TN<3時，應補充必須的外加碳源，通常補加甲醇、乙醛等可生化性好的物質。

(4)溫度：硝化反應的適宜溫度在20～30 ℃。當溫度<15 ℃時，硝化反應速度下降；在5 ℃時，硝化反應完全停止。反硝化反應可在15～30 ℃的環境下進行，當溫度<10 ℃或>30 ℃時，反硝化反應速率明顯下降；當溫度<3℃時，反硝化作用將停止。

(5)有毒物質：除重金屬外，對硝化反應產生抑制作用的物質還有高含量的NH3- N、高含量的NO- N以及絡合陽離子等。

6 主要生產控制要點

(1)A池操作：開進水泵，均勻分配水；開攪拌機，混勻池中水質；開內循環泵，進行反硝化運行。

(2)SBR池運行操作順序以進水曝氣、停氣推流、后曝氣、靜止沉降、潷水器排水5個階段為1個周期。

① 進水曝氣階段：由進水泵按流量需求調整水量，均勻向多組A池分配。開羅茨風機向曝氣池進氣，供氣時間前50%～60%用氣量大，變頻器調至工藝需求的開度，后半時間需求減少，變頻應隨之調低，進風量變動用變頻調節，進、出氣閥均不作調整。每組生化池配置1臺專用風機(備用風機事故時用)，互不干擾。控制風機的風量標準是保持A池水中O2質量濃度在2～4 mg/L，低時加大，反之關小。曝氣時間4～6 h，按進水水質定。內循環水泵與風機啟動同步，向A池供水，供水量是進水量1.5～2.5倍(可以按工藝需求進行調節)。一般不開推流機，如進水水質差，也可短時間開啟推流機，以強化生化反應。根據水質需要向A池補加部分甲醇。

② 停氣推流階段：主要是為了除水中硝態氮，關小變頻器，降低風機負荷，停風機。開潛流推流機，進行缺氧反硝化除硝態氮反應；同時，向曝氣池補加甲醇(或殘液)，使反硝化反應更加完全、快速；歷時2 h。

③ 后曝氣階段:脫除殘存COD及N2氣，提高處理水質。操作：啟動風機，調整變頻器開度至生化需要，曝1～2 h(視COD殘量定)，合格后推流機不停。

④ 靜止沉淀階段:關小風機變頻器，停運風機、推流機、回流泵、進水泵，使污水完全處于靜止狀態，有利于污泥沉降，出水好，歷時1 h。

⑤ 潷水器排水階段:開潷水器排水閥，開電動推桿，自動向外排水。排至設計水平時，推桿自動回位，關上排水閥，停止排水，歷時1 h。

(3)嚴格控制各項指標在規定范圍內，如pH、溶解氧、碳源、溫度、堿度、有毒物質等；嚴禁含尿素廢水進入污水處理系統，嚴禁各循環水排水(含殺菌劑)進入本系統。

7 實際運行情況

該污水處理裝置經3個月的調試運行后，2014年9月轉入正式運行，現在處理廢水約 2 000 m3/d、耗堿約為600 kg/d、甲醇殘液約為200 kg/d，處理合格的水部分用于消防水補水，部分送淺除鹽水池，經淺除鹽處理后作為循環水補水使用，大大減少了一次水消耗。2015年部分運行分析數據見表3(SBR池2 h分析1次)。

表3 2015年部分運行分析數據 mg/L

8 結語

A/SBR污水處理裝置運行穩定，出水水質達標，同時具有良好的抗沖擊能力、氨氮進水要求范圍廣、總氮脫除效率高、運行經濟等優點，完全滿足了本公司全部污水處理和達標排放、回用的要求，取得了良好的社會效益和環保效益。

2015- 12- 22)