灌云縣臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃面積140 km2,主要有化工、煉鋼、造紙、港口機(jī)械、船舶修造、制藥、木材加工等高耗能、大體量項目,截至2006 年底臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)累計入園項目100 個。隨著產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)企業(yè)的建成及投運,排放的污水量迅速增加,且廢水中的污染物成分復(fù)雜,有機(jī)物、苯胺、揮發(fā)酚和硝基苯類含量高,難以生物降解,可生化性較差。
該產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理廠一期工程總投資2 500 萬元,設(shè)計處理規(guī)模10 000 t/d,設(shè)計24 h 連續(xù)運行。據(jù)統(tǒng)計,有4 股廢水年排放量均超過300 000 t,分別來自氧化蒽醌、H 酸、包裝紙、熒光增白劑生產(chǎn)企業(yè)。為增加廢水的可生化性,一并處理少量生活污水。進(jìn)水水質(zhì)由業(yè)主提供的實測數(shù)據(jù)確定,出水水質(zhì)要求執(zhí)行GB 8978—1996《污水 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn),見表1。
1 工藝設(shè)計
1.1 工藝流程
該項目采用厭氧水解—接觸氧化—混凝氣浮工藝。因產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)多為化工類企業(yè),廢水的B/C 較低,并含有難好氧降解的大分子有機(jī)污染物以及固體懸浮物。采用前置厭氧池進(jìn)行厭氧水解,通過后置氣浮池將殘存的有機(jī)物捕集、吸附去除,保證出水水質(zhì),最后加入二氧化氯進(jìn)一步降低出水色度,去除殘余的有機(jī)物以確保出水達(dá)標(biāo)。具體工藝流程見圖1。
1.2 主要構(gòu)筑物
(1)集水池。1 座,主要起緩沖水量作用,內(nèi)設(shè)格柵以隔除漂浮雜物,有效容積300 m3,在進(jìn)口處設(shè)置加堿罐作為企業(yè)排酸水的應(yīng)急措施,蓄積到一定水量時通過提升泵泵至初沉池。
(2)初沉池。1 座,有效容積1 200 m3,HRT=6 h。投加PAC 使大顆粒物(主要為無機(jī)物)重力沉降。在初沉池進(jìn)水時運轉(zhuǎn)刮泥機(jī),每天排泥2 h,上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)一步均質(zhì)。
(3)調(diào)節(jié)池。1 座,有效容積6 000 m3,HRT=6 h。底部設(shè)有空氣攪拌設(shè)備,曝氣強(qiáng)度好。上部設(shè)有酸堿調(diào)節(jié)罐,保持廢水pH 波動不大,一般維持在7.0~8.0左右,使其處于微生物適應(yīng)范圍內(nèi),利于后續(xù)生物穩(wěn)定處理。
(4)厭氧池。并聯(lián)2 座,有效容積4 000 m3,HRT=20 h。池內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌,通過兼性厭氧菌將大分子有機(jī)物開環(huán)斷鏈轉(zhuǎn)變成小分子有機(jī)物,改善廢水的可生化性有利于后續(xù)好氧生物處理。
(5)接觸氧化池。并聯(lián)2 座,有效容積5 000 m3,HRT=25 h。池內(nèi)采用鼓風(fēng)曝氣,池中微生物在好氧環(huán)境中氧化水中的有機(jī)物,將一部分有機(jī)物氧化成CO2和H2O,另一部分用于合成微生物的胞內(nèi)物質(zhì),保證污泥營養(yǎng)和增殖,溢流進(jìn)入二沉池。
(6)二沉池。1 座,有效容積1 200 m3。刮泥機(jī)在二沉池進(jìn)水時運轉(zhuǎn),上清液進(jìn)入氣浮池。
(7)氣浮池。1 座,有效容積200 m3。加入PAC、PAM 使懸浮顆粒物凝聚沉淀,加入二氧化氯用于氧化、脫色。
(8)污泥池。1 座,有效容積200 m3。主要接收初沉池、二沉池的污泥,由壓濾機(jī)壓濾后外運處置,上清液回流至集水池重新處理。
2 工程調(diào)試
由于該工程廢水多為難生物降解化工有毒廢水,為使系統(tǒng)穩(wěn)定運行,重點調(diào)試厭氧池、好氧池兩個單元。
2.1 厭氧污泥的培養(yǎng)馴化
厭氧池接種污泥取自三得利污水處理廠,接種量為15 g/m3 以上(以厭氧池容積計)。將接種污泥通過污泥回流泵均勻分布到厭氧池中,放置2 d 后開始馴化。厭氧污泥馴化時控制進(jìn)水COD 在500~1 000 mg/L 左右,逐次提高進(jìn)水COD,最后至接近2 000 mg/L,期間補充氮源、磷源和適量微量元素,使m(COD)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1,當(dāng)出水COD 去除率始終為50%以上時,連續(xù)穩(wěn)定15 d 即可認(rèn)定污泥馴化成功,可轉(zhuǎn)入啟動階段。
2.2 好氧污泥的培養(yǎng)馴化
接觸氧化池接種污泥量按MLVSS 1.5 kg/m3 以上計算,將好氧活性污泥均勻投加到接觸氧化池中(以池容的1/10~1/5 為宜),投泥時開啟曝氣系統(tǒng),避免好氧池出水夾雜污泥過多。連續(xù)曝氣24~48 h后,檢測活性污泥顏色及上清液COD 的變化,確定是否進(jìn)入系統(tǒng)啟動階段。當(dāng)活性污泥顏色變?yōu)辄S褐色,污泥沉降性能較好,接觸氧化池填料上附著污泥(顯微鏡下可看到生物膜),上清液COD 低于100mg/L 時,可轉(zhuǎn)入啟動階段。
2.3 其他工藝調(diào)試
混凝氣浮工藝的調(diào)試主要是確定混凝劑的最佳投加量。該工藝選用的藥劑為堿式氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)。因PAM 在pH>10 時才可充分發(fā)揮作用,故向原水中投加石灰將pH 調(diào)整至9~11 之間。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PAM 溶液,分3 組投加(5、10、15 mg/L)確定PAM 和PAC 的最佳投加量,結(jié)果表明PAM 為10 mg/L、PAC 為60 mg/L 為最佳藥劑組合。
3 運行情況
系統(tǒng)調(diào)試完畢后投入運行,由當(dāng)?shù)丨h(huán)保監(jiān)測站連續(xù)監(jiān)控產(chǎn)業(yè)園區(qū)排放廢水的水質(zhì),結(jié)果表明出水水質(zhì)達(dá)到GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)要求。部分出水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
4 經(jīng)濟(jì)分析
該污水處理廠工程總投資2 500 萬元,總處理費用為2.22 元/m3。其中電費1.15 元/m3,藥劑費用0.85 元/m3,人工費0.22 元/m3。
5 設(shè)計運行經(jīng)驗總結(jié)
(1)微生物的生長需按一定比例攝取碳、氮、磷及其他微量元素。但此類化工廢水中營養(yǎng)物質(zhì)含量不足,因此需定期向廢水中投加氮、磷等物質(zhì)以提供微生物代謝所需要的生長元素。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
(2)由于新增化工生產(chǎn)企業(yè)數(shù)家,廢水的氨氮波動較大,因此可以考慮將接觸氧化池中的污泥混合液回流至厭氧池,適當(dāng)增加厭氧池的水力停留時間,增加對氨氮的脫除效率。
(3)該類化工廢水處理工藝設(shè)計時應(yīng)該考慮初期雨水的處理并制定事故應(yīng)急措施。
6 結(jié)論
采用厭氧水解—接觸氧化—混凝氣浮工藝處理化工廢水是經(jīng)濟(jì)、有效、可靠的,出水可穩(wěn)定達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。