某廢水處理工程主要是處理粘膠長(zhǎng)絲印染廢水,該廢水中直接染料與活性染料廢水的體積比為4:6,其中含各種助劑、固色劑、整理劑品種有十幾種,主要污染因子為COD和色度。廢水處理采用“生化+ 物化”,生化工藝采用“水解酸化+二級(jí)生物接觸氧化”,主要去除CODCr;物化工藝采用混凝沉淀,主要去除色度和CODCr。
盡快使水解酸化池和接觸氧化池的填料掛膜,是該工程正常運(yùn)行的關(guān)鍵。工程于2001年11月開(kāi)始施工,2002年4月開(kāi)始調(diào)試運(yùn)行.2002年6月通過(guò)了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的竣工驗(yàn)收。
一、工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
工藝設(shè)計(jì)采用進(jìn)水水量Qd=500m3/d,Qh=21m3/h。進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)下表。
進(jìn)出水水質(zhì)表
| CODCr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | 色度/倍 | pH |
進(jìn)水 | 600~800 | 150~200 | 100~150 | 300~400 | 9~10 |
出水 | ≤100 | <30 | ≤70 | ≤40 | 6~9 |
二、廢水處理工藝流程
工藝流程見(jiàn)下圖。
1. 二級(jí)格柵。去除進(jìn)水中較大顆粒的懸浮物和漂浮纖維。
2. 預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池。均衡水量水質(zhì)和調(diào)節(jié)水溫。
3. 水解酸化池。處理進(jìn)水中的有機(jī)物,改善廢水的可生化性能,使BOD5/CODCr的值提高,有利于好氧微生物分解利用;同時(shí)具有初沉池污泥消化池功能,能有效去除COD、SS和色度。池內(nèi)設(shè)生物填料和攪拌裝置。
4. 生物接觸氧化池。按二級(jí)推流式設(shè)計(jì),采用高、低不同的有機(jī)負(fù)荷,以產(chǎn)生不同的生物相,優(yōu)化出水并減少剩余污泥量。池內(nèi)設(shè)特殊設(shè)計(jì)的不同類型的生物填料和水下曝氣裝置。
5. 絮凝反應(yīng)池。池中加入絮凝劑PAM和PAC進(jìn)行絮凝反應(yīng)。
6. 豎流沉淀池。利用重力作用對(duì)生化混合液進(jìn)行固液分離。
7. 污泥池。一部分污泥回流至水解酸化池,剩余污泥排放污泥濃縮池再一步濃縮和消化減容,經(jīng)污泥泵打入板框壓濾機(jī)壓縮,濾餅外運(yùn)。
三、主要設(shè)備與構(gòu)筑物
1.二級(jí)格柵。設(shè)計(jì)流量Q=21 m3/h,時(shí)變化系數(shù)1.5過(guò)水流量Q=32 m3/h,人工格柵柵隙15mm,機(jī)械格柵柵隙5mm,各1臺(tái)。
2.調(diào)節(jié)池。水力停留時(shí)間HRT=8h,有效容積170m³,池深4.8m;調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)潛污泵,流量Q=25 m3/h,揚(yáng)程98kPa,型號(hào)SP-51.5-65,功率1.5kW,1用1備,2臺(tái);設(shè)水下曝氣器,起攪拌及預(yù)曝氣作用,氣水比為3:1,空氣流量63m3/h,1臺(tái)。
3. 水解酸化池。HRT=10h,有效容積210 m3/h,池深4.6m;潛水?dāng)嚢铏C(jī)設(shè)于水解酸化池內(nèi),使廢水與回流污泥充分混合反應(yīng),保證水解酸化去除效率,功率0.85kW,2臺(tái)。
4. 接觸氧化池。HRT=10h,有效容積210 m3/h,池深4.6m;彈性填料310m³;設(shè)水下曝氣器,型號(hào)BER-55,供氣量90m3/(臺(tái)·h),功率5.5kW,5臺(tái)。
5. 絮凝反應(yīng)池。反應(yīng)時(shí)間15min,有效容積5.5m³,攪拌機(jī)功率0.8kW,4臺(tái);設(shè)PAC、PAM和pH調(diào)節(jié)加藥裝置V400-100,分別為1套、1套和2套。
6. 二沉池。豎流式,表面負(fù)荷1m³/(㎡·h),HRT=2h,池容122m³,1座。
7. 污泥濃縮池。池容17m³,1座;設(shè)污泥螺桿泵,流量Q=6 m3/h,揚(yáng)程0.6MPa,2臺(tái),1用1備;板框壓濾機(jī),過(guò)濾面積16㎡,功率1.5kW,1臺(tái)。
四、調(diào)試運(yùn)行情況及處理效果
1. 生化調(diào)試
1.1充水與接種。土建試水完成后,開(kāi)始投加營(yíng)養(yǎng)基料。處理印染廢水微生物的培養(yǎng)、馴化,營(yíng)養(yǎng)基料的投加十分重要。按化糞池出水BOD5為600mg/L,水解酸化池和接觸氧化池容積和為380m³,基料投加量為120t。
據(jù)生物環(huán)境適應(yīng)原理,適應(yīng)于印染廢水環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物,來(lái)源于相似類型處理工藝的污泥或是在印染廢水中自然形成的溝泥中。一般可投放新鮮脫水污泥量為池容積的1%,即投放脫水污泥(含水率60%~80%)每次約5~6t,工程采用成都某污水處理廠的消化污泥1車,約8t,于2002年4月13日均勻投加到水解酸化池和接觸氧化池。
1.2掛膜培養(yǎng)。水解酸化池和接觸氧化池充水與接種后,4月13日開(kāi)始開(kāi)動(dòng)1臺(tái)提升泵進(jìn)基料開(kāi)啟2臺(tái)曝氣機(jī)(一、二級(jí)接觸氧化池各1臺(tái))進(jìn)行小氣量曝氣,氧化池的出水經(jīng)沉淀池沉淀后,污泥回流到調(diào)節(jié)池或水解酸化池,循環(huán)運(yùn)行,進(jìn)行填料掛膜。經(jīng)過(guò)幾天的運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)氧化池內(nèi)填料掛上一層很厚的黃褐色的膜。在培菌掛膜充氣,生物膜較薄,生物膜活性較好時(shí),將豎流沉淀池積下來(lái)的污泥全部回流。
1.3進(jìn)水調(diào)試。第1階段(15d),白天8h,流量10 m3/h;第2階段(10d),每天16h運(yùn)行,流量15 m3/h;第3階段(10d),24h按設(shè)計(jì)水量運(yùn)行。至物化處理前,CODCr的去除率約為50%~70%,色度去除率約為50%~75%,出水測(cè)試CODCr為50~100mg/L,色度50~150倍。
2. 物化調(diào)試
生物膜掛膜接近成功,即可進(jìn)行物化調(diào)試。PAC設(shè)計(jì)投加質(zhì)量濃度為100~200mg/L,PAM為1mg/L,調(diào)試過(guò)程中可根據(jù)進(jìn)、出水CODCr和色度及時(shí)調(diào)整加藥量。出水CODCr和色度高,可稍微加大PAC和PAM的投加量;反之則減少投加量。經(jīng)過(guò)幾天加藥,出水指標(biāo):CODCr80mg/L,色度30~40倍。實(shí)際運(yùn)行后,出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
五、工藝特點(diǎn)
1. 無(wú)需污泥回流。由于微生物是附著在填料上形成生物膜,生物膜的脫落與增長(zhǎng)自動(dòng)保持平衡,所以正常運(yùn)行時(shí)無(wú)需回流污泥,運(yùn)轉(zhuǎn)方便。
2. 無(wú)污泥膨脹問(wèn)題。池內(nèi)填料固定在水中,附著在填料上的絲狀菌有較強(qiáng)分解有機(jī)物的能力,具有立體結(jié)構(gòu),但沉降性差,易在曝氣池中隨水流走,不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹問(wèn)題。
3. 可間斷運(yùn)行,掛膜方便。當(dāng)停電或生產(chǎn)檢修時(shí),細(xì)菌和原生動(dòng)物都可轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài),一旦運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)微生物又重新開(kāi)始生長(zhǎng)。體積負(fù)荷高、處理時(shí)間短,占地面積少。
4. 生物活性高,傳質(zhì)條件好。通過(guò)曝氣,生物膜與水均勻接觸,微生物對(duì)有機(jī)物的代謝速度較快,細(xì)菌表面介質(zhì)更新快,加快了生物代謝分解速度。一般*級(jí)接觸氧化池生物膜泥齡1~2d。
5. 污泥量少。由于池內(nèi)DO高,微生物的內(nèi)源呼吸進(jìn)行的比較充分,合成物質(zhì)被進(jìn)一步氧化,微生物食物鏈比較*和穩(wěn)定,污泥產(chǎn)生量少,動(dòng)力設(shè)備少,維修費(fèi)用低。
六、運(yùn)行與管理的效果
1. 調(diào)節(jié)池進(jìn)水一定要控制進(jìn)水溫度<35℃,避免毒物大量進(jìn)入。出水一定要控制pH在6~9,否則易使生化系統(tǒng)受到破壞。為保證調(diào)節(jié)池發(fā)揮zui大效用,適當(dāng)調(diào)高水位,攪拌機(jī)經(jīng)常開(kāi)啟,進(jìn)水懸浮物及時(shí)清理,防止?jié)撍當(dāng)嚢杵骱吞嵘玫亩氯?,降低處理效果和處理能力?/div>
2. 水解酸化池要防止生物量堵塞填料間隙,一旦發(fā)生堵塞可進(jìn)行反沖洗對(duì)生物膜強(qiáng)行剝離。
3. 生物膜的厚度隨負(fù)荷的增高而增大,負(fù)荷過(guò)高則生物膜過(guò)厚,引起填料堵塞并可能形成短路,影響出水水質(zhì)。防止生物膜過(guò)厚的方法有瞬時(shí)加大曝氣量、加大進(jìn)水量或采用“悶”的辦法使生物膜在厭氧條件下發(fā)酵,產(chǎn)生氣體促其脫膜。
4. 豎流沉淀池排泥時(shí)應(yīng)少排勤排。防止排泥時(shí)產(chǎn)生擾動(dòng),避免污泥上翻。P是染色廢水中必*的主要營(yíng)養(yǎng)成分,zui低按m(BOD5):m(P)=100:1比例投加。
5. 綜合效益分析。工程運(yùn)行費(fèi)用約1.0元/t,每年可減少15萬(wàn)噸不合格廢水排入自然水體,減少排放COD總量28t,廢絲回收利用年收益10.74萬(wàn)元。具有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。