反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝處理氮磷廢水
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-8-7 11:29:49
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常州某工業(yè)園擁有多家生產(chǎn)LED、廠(chǎng)商和機(jī)械制造廠(chǎng)商,是半導(dǎo)體生產(chǎn)研發(fā)基地。按照各廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝流程,對(duì)其污水分段收集處理。對(duì)高磷廢水采用化學(xué)反應(yīng)- 混凝沉淀法,處理后廢水與經(jīng)過(guò)各廠(chǎng)預(yù)處理過(guò)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(duì)混合污水進(jìn)行處理。
1 工程概況
1.1 設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)
高磷段廢水量較少,體積流量200 m3/d。廢水水質(zhì)為:pH 為7~10,COD=186 mg/L,ρ(TP)=16 mg/L,ρ(SS)=120 mg/L。
高磷段廢水處理后與非磷化水量混合,總體積流量1 200 m3/d,設(shè)計(jì)處理能力50 m3/h;旌线M(jìn)水pH為6~9,COD=450 mg/L,BOD5=80 mg/L,ρ(TN)=86mg/L,ρ(NO3--N)=50~60 mg/L,ρ(TP)=7.4 mg/L。
1.2 工藝流程
高磷段廢水具有懸浮物、磷含量高等特點(diǎn),針對(duì)此類(lèi)廢水,采用混凝沉淀法去除;經(jīng)過(guò)各企業(yè)處理后的預(yù)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(diǎn),先對(duì)污水進(jìn)行反硝化處理,去除部分的硝態(tài)氮,在進(jìn)行反硝化前應(yīng)投加碳源,保證碳源的充足。反硝化后的出水進(jìn)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(guò)A2O 工藝,去除COD、TN、和TP。其處理工藝流程見(jiàn)圖1。
1.3 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明
1.3.1磷化廢水預(yù)處理調(diào)節(jié)池
各個(gè)企業(yè)未經(jīng)處理的高含磷廢水通過(guò)槽罐車(chē)運(yùn)送至污水處理廠(chǎng),進(jìn)入預(yù)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(jìn)入后續(xù)處理設(shè)施。
1.3.2磷化廢水混凝沉淀池
對(duì)磷化廢水進(jìn)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(guò)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(dá)到泥水的分離的目的。
1.3.3中和處理反應(yīng)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(duì)各個(gè)企業(yè)的水質(zhì)和已經(jīng)處理后的磷化廢水進(jìn)行均勻處理,保證后續(xù)設(shè)施的進(jìn)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(guò)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(jī)刮入集泥斗,通過(guò)定期開(kāi)啟排泥閥來(lái)進(jìn)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(guò)池內(nèi)的反硝化菌將污水中硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú),同時(shí)將外加有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。設(shè)計(jì)HRT 為4 h。
1.3.7水解酸化池
綜合污水中所含有的高分子有機(jī)物難直接被好氧微生物降解,在水解酸化階段,通過(guò)水解酸化菌,使水中大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)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(jì)HRT 為8 h。
1.3.8 A2O
厭氧池內(nèi)的聚磷菌在吸收快速降解有機(jī)物的同時(shí),將體內(nèi)的磷釋放出來(lái),為在好氧條件下超量吸收磷做準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)HRT 為2 h;缺氧池中反硝化菌利用來(lái)自好氧池回流水中的硝酸鹽將來(lái)自厭氧池出水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,同時(shí)將好氧池回流水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)生物反硝化脫氮,設(shè)計(jì)HRT 為4 h,好氧段則采用的是膜生物反應(yīng)器(MBR),以膜過(guò)濾(微濾或超濾)替代活性污泥法中的沉淀池來(lái)實(shí)現(xiàn)泥水分離[2]。污水在好氧條件下,聚磷菌超量吸收磷,實(shí)現(xiàn)生物除磷,同時(shí)完成氨氮的硝化和有機(jī)物的氧化。微生物和其它懸浮物被膜組件截留分離,水通過(guò)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(jì)HRT 為6 h。
1.4 主要設(shè)備
主要構(gòu)筑物和設(shè)備見(jiàn)表1 和表2。
2 調(diào)試及運(yùn)行
2.1 高磷廢水的化學(xué)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(yīng)池用來(lái)中和過(guò)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(jìn)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(chǎng)的脫水污泥,各個(gè)單元按照自身容積的1%投配泥量。然后依次開(kāi)啟風(fēng)機(jī),向反硝化、水解酸化和好養(yǎng)單元供氣,開(kāi)啟厭氧池,缺氧池中潛水?dāng)嚢铏C(jī)攪拌。在培菌期間,應(yīng)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(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷控制在設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/4,pH 控制在各個(gè)反應(yīng)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和pH 能夠穩(wěn)定在適合的范圍內(nèi)?梢酝幚韱卧都舆m當(dāng)?shù)钠咸烟呛蜌溲趸c。穩(wěn)定運(yùn)行后,處理每噸污水則向反硝化池中投入2.8 g的葡萄糖,以提供足夠的碳源。
2.3 MBR 調(diào)試
進(jìn)行MBR 時(shí),先對(duì)生物處理系統(tǒng)進(jìn)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(huì)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(dá)4 g/L 之前,不宜開(kāi)啟抽吸泵從膜組件抽水,選擇間歇進(jìn)水、停氣、沉淀和從臨時(shí)排水管排水的運(yùn)行方式。當(dāng)污泥增殖并達(dá)到所需含量,在根據(jù)進(jìn)水水量確定開(kāi)啟抽吸泵和鼓風(fēng)機(jī)的數(shù)量。抽吸泵出水量開(kāi)時(shí)宜控制在設(shè)計(jì)出水量的1/3 左右,不宜過(guò)大;運(yùn)行1 周后,可增加至設(shè)計(jì)出水量的2/3 左右;再運(yùn)行1周后,調(diào)至設(shè)計(jì)出水量。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.4 運(yùn)行效果
裝置經(jīng)過(guò)4 個(gè)月的調(diào)試,各構(gòu)筑物出水水質(zhì)見(jiàn)表3。
由表3 可見(jiàn),處理后對(duì)COD、TN 和TP 的去除率分別為86.7%、84.4%和92%,各項(xiàng)出水指標(biāo)均能夠達(dá)到GB 18918-2002 的一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)[3]。
3 結(jié)論
對(duì)于工業(yè)園區(qū),可以將性質(zhì)相近的污水集中進(jìn)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GB 18918-2002中的一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步運(yùn)行后,可考慮對(duì)污水進(jìn)行深度處理,采用反滲透技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行回用。