環(huán)保工程
高含鹽廢水處理工程案例
來源：原創(chuàng)
編輯：富生源
時(shí)間：2016-06-23 11:09
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隨著三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展染服，榨菜作為庫區(qū)的特色支柱產(chǎn)業(yè)别洪，其生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，在其加工過程中產(chǎn)生的高鹽高濃度高氮磷廢水越來越多柳刮，嚴(yán)重威脅庫區(qū)水環(huán)境安全蕉拢。目前，榨菜廢水生產(chǎn)性調(diào)試面臨著耐鹽微生物馴化程度有限诚亚、厭氧工藝難啟動(dòng)易酸化晕换、耐鹽菌對(duì)鹽度變化敏感、生物降解速率受鹽度影響明顯等問題站宗，一直是制約該類廢水處理的瓶頸闸准。
榨菜廢水實(shí)際日排水量和溫度的變化增大了生產(chǎn)性調(diào)試運(yùn)行的難度。以設(shè)計(jì)規(guī)模400m3/d的重慶某榨菜公司廢水處理工程為例梢灭，其進(jìn)水COD為3000~4000mg/L夷家、鹽度為1.5%(以NaCl計(jì))、氨氮為80~100mg/L敏释、總磷為20~25mg/L库快。
采用兩相厭氧-生物接觸氧化工藝進(jìn)行處理，通過馴化培養(yǎng)耐鹽菌钥顽、總結(jié)兩相厭氧處理效率受溫度影響的規(guī)律义屏、靈活調(diào)節(jié)接觸氧化池進(jìn)水以控制進(jìn)水COD容積負(fù)荷等措施穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行，出水水質(zhì)可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
隨著加工季節(jié)的不同闽铐，重慶某榨菜公司日排高鹽高濃度榨菜廢水50~300m3蝶怔，其原水鹽度為8%~11%(以NaCl計(jì))、COD為20~30g/L兄墅、pH值為5~6.5踢星，處理出水要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較隙咸，結(jié)合其它已驗(yàn)收工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)沐悦，該項(xiàng)目采用兩相厭氧-生物接觸氧化-化學(xué)除磷組合工藝，通過馴化培養(yǎng)耐鹽菌五督、總結(jié)兩相厭氧處理效率受溫度影響的規(guī)律藏否、靈活調(diào)節(jié)接觸氧化池進(jìn)水與水量等措施，經(jīng)過11個(gè)月的生產(chǎn)性調(diào)試運(yùn)行概荷，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定秕岛、處理出水達(dá)標(biāo)。
鑒于前期項(xiàng)目已對(duì)高鹽榨菜廢水兩相厭氧等工藝參數(shù)進(jìn)行了研究误证，故本文主要側(cè)重于分析一級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)水COD容積負(fù)荷的影響因素與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)控措施继薛，供同類工程調(diào)試參考。
1 工程概況
經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后愈捅，設(shè)計(jì)規(guī)模為400m3/d遏考，鹽度為1.5%，COD為3000~4000mg/L蓝谨，氨氮為80~100mg/L灌具，總磷為20~25mg/L，pH值為5~6譬巫。
(1)調(diào)節(jié)池咖楣。1座，尺寸7.9m×7.0m×4.5m芦昔，有效水深4.0m诱贿。暫存于濃水池和稀水池的生產(chǎn)廢水泵入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，以控制系統(tǒng)進(jìn)水COD咕缎、鹽度和pH值等珠十。調(diào)節(jié)池出水COD為3000~4000mg/L，總磷為20~25mg/L凭豪，鹽度為1.5%左右焙蹭，pH值為5~6。
(2)絮凝沉淀池嫂伞。1座孔厉，尺寸11.3m×2.5m×5.0m拯钻，表面負(fù)荷為0.8m3/(m2-h)。投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺去除進(jìn)水中約80%總磷和約5%COD烟馅，同時(shí)除去廢水中部分懸浮雜質(zhì)说庭。
(3)兩相厭氧單元然磷。由水解酸化池(簡(jiǎn)稱水解池)與厭氧接觸池(簡(jiǎn)稱厭氧池)組成郑趁。
①水解池姿搜。1座寡润，尺寸11.3m×3.5m×6.5，有效水深5.5m舅柜，進(jìn)水容積負(fù)荷5.9kgCOD/(m3-d)梭纹，HRT為13.2h。池內(nèi)裝有軟性填料致份，附著微生物濃度高变抽，可將廢水中大分子有機(jī)物變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，改善廢水中有機(jī)物構(gòu)成氮块，提高廢水可生化性绍载。
②厭氧池滔蝉。1座击儡，尺寸11.3m×11.3m×8.0m，有效水深7.5m蝠引，容積去除負(fù)荷1.0kgCOD/(m3-d)阳谍，HRT為2.4d。池上方設(shè)置四個(gè)相同的脈沖式布水器螃概，以脈沖布水方式實(shí)現(xiàn)顆粒污泥與廢水中污染物的充分接觸矫夯。池內(nèi)裝有彈性填料以增加微生物量、提高污染物去除效率吊洼。COD去除率約70%训貌，總磷和氨氮濃度升高。
(4)生物接觸氧化單元融蹂。由兩級(jí)接觸氧化池與中間沉淀池組成耐鹽活性污泥回流系統(tǒng)旺订。一級(jí)接觸氧化池與二級(jí)串聯(lián)，尺寸分別為11.3m×7.0m×5.0m超燃、11.3m×6.0m×5.0m区拳，設(shè)計(jì)容積去除負(fù)荷分別為0.7kgCOD/(m3-d)、0.4kgCOD/(m3-d)意乓，HRT分別為21.6h樱调、18h约素，主要用于去除COD和氨氮。池內(nèi)均設(shè)有填充比40%的軟性填料笆凌，有效增加系統(tǒng)生物量和硝化菌圣猎。池底布設(shè)穿孔曝氣管，控制溶解氧濃度2~4mg/L乞而。
(5)除磷沉淀池送悔。1座，尺寸11.3m×2.5m×5.0m爪模，進(jìn)水端設(shè)有自動(dòng)攪拌槳欠啤，除磷藥劑為聚合硫酸鐵(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)，總磷和COD去除率分別為60%~75%和10%屋灌。
(6)污泥系統(tǒng)洁段。由1座集泥池(5.0m×3.5m×4.3m)、1座儲(chǔ)泥池(5.0m×3.2m×4.3m)共郭、2座濃縮池(3.5m×3.2m×3.0m)祠丝、1座干化場(chǎng)(8.8m×5.3m×1.5m)組成。
2 工程調(diào)試分析
2.1 耐鹽菌馴化
該工程于2014年10月開始調(diào)試除嘹，采用臨近污水處理廠脫水污泥進(jìn)行污泥馴化写半，培養(yǎng)耐鹽菌，水解池憾赁、厭氧池與兩級(jí)接觸氧化池同時(shí)馴化培養(yǎng)污泥污朽。在馴化開始階段，首先向水解池龙考、厭氧池蟆肆、一級(jí)接觸氧化池、二級(jí)接觸氧化池投加的污泥量分別為10t晦款、60t炎功、6t、4t缓溅，此時(shí)控制進(jìn)水鹽度3500mg/L蛇损、進(jìn)水量50m3/d;接種污泥后，水解池坛怪、厭氧池靜置2d淤齐，兩個(gè)接觸氧化池悶曝12~24h，然后以厭氧池運(yùn)行狀況為參考袜匿，以鹽度梯度0.15%更啄、水量梯度50m3/d、平均每周提升一次鹽度和進(jìn)水量居灯，以此方式逐漸培養(yǎng)出耐鹽微生物祭务，最終達(dá)到設(shè)計(jì)水量内狗。
在污泥馴化期間，應(yīng)控制水解池义锥、厭氧池pH分別為6~6.5柳沙、6.8~7.2，接觸氧化池pH6.5~8;水解池需適時(shí)補(bǔ)充氯化鈷拌倍、氯化鎳等微量元素;接觸氧化池采用間歇曝氣方式赂鲤，每曝7h停1h。盡管本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水量為400m3/d贰拿，但由于廠內(nèi)生產(chǎn)廢水總量有限蛤袒，所以當(dāng)進(jìn)水鹽度為1.5%熄云、進(jìn)水量為300m3/d膨更、各池各指標(biāo)均正常、生物接觸氧化池COD去除率達(dá)到80%缴允、系統(tǒng)出水清澈并且運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)荚守，可認(rèn)為耐鹽污泥馴化完成，然后進(jìn)入試運(yùn)行階段练般。
2.2 溫度對(duì)兩相厭氧處理效果的影響
該項(xiàng)目采用的兩相厭氧工藝單元由(水解酸化+復(fù)合式UASB)組成矗漾，屬于分級(jí)多相厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)，適于處理復(fù)雜廢水薄料，具有很高的COD降解能力;若未控制其處理效率敞贡，會(huì)因此給后續(xù)好氧單元帶來進(jìn)水有機(jī)物濃度過低的困擾。
經(jīng)過兩相厭氧單元處理后摄职，榨菜廢水進(jìn)入一級(jí)生物接觸氧化池誊役，其進(jìn)水COD容積負(fù)荷直接受兩相厭氧處理效率的影響。由于常溫兩相厭氧工藝受溫度影響較大谷市，當(dāng)重慶冬夏兩季平均水溫分別為10℃和25℃時(shí)蛔垢，本項(xiàng)目?jī)上鄥捬醭鏊瓹OD均值分別為1000mg/L和2000mg/L，直接導(dǎo)致一級(jí)生物接觸氧化池的進(jìn)水COD容積負(fù)荷相差2倍迫悠，使運(yùn)行控制更復(fù)雜鹏漆。
在本項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行的夏季，曾嘗試向UASB中投加脫氧污泥約20m3创泄，在一周之內(nèi)艺玲，厭氧出水COD均值由800mg/L降至300mg/L。這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明鞠抑，增加厭氧污泥量可以提高COD去除率饭聚，已用于冬季低水溫不利工況。
因此碍拆，為保持后續(xù)好氧進(jìn)水COD容積負(fù)荷穩(wěn)定若治，需要在冬季增加厭氧污泥量慨蓝，在夏季通過排泥減少部分厭氧污泥量。
2.3 一級(jí)接觸氧化池進(jìn)水COD容積負(fù)荷
在榨菜廢水處理實(shí)際工程中端幼，即使采取各種措施礼烈，也難以將厭氧處理出水COD穩(wěn)定在小范圍;而且重慶榨菜企業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)性強(qiáng)，通常每年5—6月生產(chǎn)廢水排放量最高婆跑、10—11月最少此熬，同時(shí)重慶氣溫水溫12月—次年2月最低、6—9月最高滑进。因此犀忱，本項(xiàng)目在調(diào)試運(yùn)行期間，一級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)水COD容積負(fù)荷NV為0.1~1.2kgCOD/(m3-d)扶关，分段集中在高中低三種負(fù)荷工況阴汇，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)觀察分析并結(jié)合生物鏡檢，各自特點(diǎn)總結(jié)如下节槐。
(1)高負(fù)荷：當(dāng)Nv為1.0~1.2kgCOD/(m3-d)時(shí)搀庶，通常水溫較低，活性污泥發(fā)生高粘性膨脹(圖2a)铜异，SV30達(dá)97%哥倔，生物鏡檢未發(fā)現(xiàn)絲狀菌，估計(jì)是在高負(fù)荷下細(xì)菌吸取了大量有機(jī)物揍庄，但由于溫度低咆蒿、代謝速度較慢，就積貯起大量高黏性的多糖類物質(zhì)蚂子，使活性污泥表面的附著水大大增加沃测，污泥SVI值很高，形成膨脹污泥缆镣。
與此同時(shí)芽突，好氧接觸池在曝氣狀態(tài)下產(chǎn)生大量白色泡沫(圖2b)，估計(jì)源于進(jìn)水表面活性劑降解不完全以及細(xì)菌快速過程中分泌產(chǎn)生了大量的表面活性物質(zhì)所致董瞻，造成出水有機(jī)物和懸浮物濃度升高寞蚌。本項(xiàng)目采用降低系統(tǒng)進(jìn)水量以降低進(jìn)水容積負(fù)荷的方法，運(yùn)行1周后钠糊，污泥膨脹問題得到解決;白色泡沫則采用消泡劑消除挟秤，而且隨著進(jìn)水容積負(fù)荷降低，泡沫也會(huì)減少抄伍。
(2)中等負(fù)荷：當(dāng)Nv為0.5~0.6kgCOD/(m3-d)時(shí)艘刚，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)較好截珍，生物鏡檢發(fā)現(xiàn)較多鐘蟲屬攀甚。
(3)低負(fù)荷：當(dāng)Nv為0.1~0.3kgCOD/(m3-d)時(shí)箩朴，污泥老化(圖2c)，估計(jì)是微生物因營(yíng)養(yǎng)不足而解體秋度，此時(shí)老化污泥覆蓋于池水表面炸庞，導(dǎo)致出水懸浮物顯著增高，但COD去除率仍很高荚斯。本項(xiàng)目在不提高進(jìn)水量的前提下埠居，將部分調(diào)節(jié)池出水超越至一級(jí)接觸氧化池以增大進(jìn)水容積負(fù)荷，同時(shí)加大活性污泥回流量事期。運(yùn)行約2周后滥壕，污泥老化現(xiàn)象得到緩解，出水水質(zhì)較為清澈兽泣。
在榨菜廢水處理工程的生產(chǎn)性調(diào)試中會(huì)出現(xiàn)實(shí)際水量绎橘、鹽度、負(fù)荷大幅波動(dòng)等問題撞叨，只要現(xiàn)場(chǎng)措施正確金踪，都能有效解決。
2.4 調(diào)試結(jié)果
試運(yùn)行階段共耗時(shí)近11個(gè)月牵敷。在穩(wěn)定運(yùn)行期間，兩相厭氧單元產(chǎn)氣量較大法希、水質(zhì)呈黑色枷餐，生物接觸氧化池活性污泥濃度穩(wěn)定、生物膜厚度均勻苫亦、生物鏡檢有較多鐘蟲毛肋，系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。當(dāng)?shù)丨h(huán)保局于2015年11月20日對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了環(huán)保驗(yàn)收屋剑，系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)润匙，驗(yàn)收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。
表1驗(yàn)收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
3 經(jīng)濟(jì)分析
該項(xiàng)目總投資517.9萬元唉匾，其中土建269.0萬元孕讳，設(shè)備161.5萬元，其他費(fèi)用87.4萬元;總運(yùn)行費(fèi)用3.32元/m3(不含設(shè)備折舊費(fèi))巍膘，其中人工費(fèi)0.63元/(m3-d)厂财，電費(fèi)1.24元/m3(電價(jià)0.85元/kW-h)，藥劑費(fèi)1.34元/m3(包括NaOH峡懈、除磷藥劑璃饱、微量元素等)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)0.11元/m3肪康。
4 結(jié)論與建議
采用兩相厭氧-生物接觸氧化-化學(xué)除磷組合工藝可以有效處理榨菜廢水荚恶。當(dāng)控制進(jìn)水鹽度1.5%撩穿、COD3000~4000mg/L、氨氮80~100mg/L谒撼、總磷20~25mg/L時(shí)冗锁，同時(shí)根據(jù)兩相厭氧處理效率隨溫度的變化規(guī)律，靈活調(diào)節(jié)一級(jí)生物接觸氧化池進(jìn)水COD容積負(fù)荷嗤栓，及時(shí)解決工程調(diào)試運(yùn)行中的問題冻河，該系統(tǒng)處理出水水質(zhì)可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
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