某化纖廠廢水處理裝置運行故障分析
1.工藝概況及基本參數
廢水主要污染物:COD 1000~1500mg/L;氨氮10~20 mg/L;磷<1 mg/L。
廢水量:約60噸/小時(平均)
工藝流程:集水池(兼作調節池)--進水泵---氧化溝—沉淀池---出水
剩余污泥經濃縮、脫水后外運。
集水池:廢水停留時間約10小時,分三格,兼作水質水量調節池用。
氧化(hua)溝:卡(ka)魯塞(sai)爾(er)基(ji)本型(xing);污泥(ni)濃(nong)度平均約5g/L,水力停留時(shi)間約10多小時(shi)。
2. 工藝故障描述和分析
(1)故障描述
裝置運行后,出(chu)水(shui)水(shui)質一直不(bu)能達標,COD 120~150mg/L,氨氮50~100 mg/L。
(2)原因分析
該(gai)處(chu)理裝置運行故(gu)障是設(she)(she)計和運行管理二(er)方(fang)面原因造(zao)成的(de)。設(she)(she)計方(fang)面的(de)一個原則性(xing)錯誤是設(she)(she)計時沒(mei)有(you)(you)充(chong)分了解(jie)該(gai)廠的(de)廢水特性(xing),只是在設(she)(she)計前對(dui)廢水進行了幾次抽(chou)樣(yang)分析,分析的(de)項(xiang)目也太(tai)少,沒(mei)有(you)(you)測定凱氮(dan)(dan),以至在工(gong)藝(yi)設(she)(she)計上就(jiu)沒(mei)有(you)(you)考(kao)慮脫氮(dan)(dan)。實(shi)際上該(gai)廠廢水中有(you)(you)很多含氮(dan)(dan)化合(he)物,即廢水的(de)氨(an)氮(dan)(dan)不(bu)高,而(er)凱氮(dan)(dan)較高,在生(sheng)化反(fan)應過程中大量的(de)含氮(dan)(dan)化合(he)物發(fa)生(sheng)氨(an)化反(fan)應,而(er)系統不(bu)具備硝(xiao)化功(gong)能,才(cai)引起出水氨(an)氮(dan)(dan)增高。
其它問題是氧化溝表(biao)面曝氣(qi)機的(de)規格與(yu)構筑物不匹(pi)配(pei),即曝氣(qi)機葉輪(lun)直徑與(yu)溝槽(cao)(cao)寬(kuan)度(du)(du)比太大(da)。曝氣(qi)機可(ke)調速,當高(gao)速運行時(shi)溝槽(cao)(cao)內(nei)的(de)混合液會大(da)量飛濺至溝槽(cao)(cao)外,嚴重影響(xiang)環境,所以只能低速運行,在進水濃度(du)(du)高(gao)時(shi)會造成(cheng)供氧不足,影響(xiang)處理效(xiao)果,而且易造成(cheng)曝氣(qi)機下游的(de)池(chi)內(nei)污泥下沉。
運行管理上(shang)的問(wen)題主要有(you)三方面:一是剩余(yu)污(wu)泥(ni)(ni)排(pai)放沒控制(zhi)好,每(mei)天(tian)(tian)集中排(pai)一次,使生化池污(wu)泥(ni)(ni)負荷失控;二是根(gen)據污(wu)泥(ni)(ni)回流(liu)比來控制(zhi)回流(liu)污(wu)泥(ni)(ni)量,進水(shui)量大時就增加回流(liu)污(wu)泥(ni)(ni)量;三是投(tou)(tou)加磷源(yuan)不規(gui)范(fan),每(mei)天(tian)(tian)一次性投(tou)(tou)加磷酸鹽,沒有(you)投(tou)(tou)加裝置,磷酸鹽不溶解,直(zhi)接投(tou)(tou)入(ru)。
以(yi)上原因中,設計上問題是主要(yao)的,沒有考慮(lv)脫氮(dan)是導致廢水不(bu)能(neng)達標(biao)的主要(yao)的原因,其它的設計和運行(xing)管理(li)上的問題也在一(yi)定程度上影響了處理(li)效果(guo)。可以(yi)推論一(yi)下,如果(guo)運行(xing)管理(li)得當,雖然氨氮(dan)不(bu)能(neng)達標(biao),COD去除率還是可以(yi)提高的。
3.故障的應對措施和實施方案
(1)增加處(chu)理系(xi)統的氨氮去除(chu)功能(neng)的措(cuo)施
因本處(chu)理系統不僅沒(mei)有硝化功(gong)能,有機物的(de)(de)(de)碳化和含氮(dan)化合物的(de)(de)(de)氨化時間(jian)也不夠。要(yao)使氨氮(dan)達(da)標,就需要(yao)增(zeng)加處(chu)理設施,要(yao)花費(fei)很大的(de)(de)(de)投資(zi),更主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)是系統內沒(mei)有空余(yu)的(de)(de)(de)區域,所以只能分(fen)步進行(xing)改(gai)造。先(xian)根(gen)據實際情況制定保(bao)守(shou)的(de)(de)(de)改(gai)造方(fang)案,待(dai)以后條(tiao)件成熟(shu)后再進行(xing)擴(kuo)建(jian)。
初步的(de)(de)改(gai)造方(fang)案很簡單,不增(zeng)加構筑物(wu),將三格集水池(chi)(chi)(池(chi)(chi)容較大,兼作(zuo)調節池(chi)(chi))中的(de)(de)后二格作(zuo)生化反應池(chi)(chi)。由于水力(li)停留(liu)時間較短,采(cai)(cai)用生物(wu)膜(mo)法,在這二格池(chi)(chi)內安裝軟(ruan)性(xing)填料(liao),配置一臺鼓風機(廠方(fang)堅持(chi)只配置一臺風機)。為了提(ti)高氧的(de)(de)利用率和便于安裝,采(cai)(cai)用曝氣(qi)軟(ruan)管曝氣(qi),同時就(jiu)近(jin)將二沉池(chi)(chi)的(de)(de)部分回(hui)流污(wu)泥引入接觸氧化池(chi)(chi),采(cai)(cai)用活(huo)性(xing)污(wu)泥--生物(wu)組合工藝運行。
廢(fei)水經改造后(hou)的接觸氧化(hua)(hua)池處理(li)后(hou),大大降低了后(hou)面氧化(hua)(hua)溝的污泥負(fu)荷(he),為氧化(hua)(hua)溝氨氮的硝化(hua)(hua)創造了一(yi)定條件。
改造前(qian)氧化溝(gou)(gou)在(zai)曝(pu)氣機慢(man)速(su)(su)運(yun)行(xing)時供(gong)(gong)氧量不夠,經(jing)改造后負荷(he)降低了,改善了曝(pu)氣機慢(man)速(su)(su)運(yun)行(xing)時的(de)供(gong)(gong)氧現象(xiang)。因(yin)只有一(yi)臺(tai)風機,風量有余(yu),所以在(zai)氧化溝(gou)(gou)下(xia)游(you)段的(de)底部設置曝(pu)氣軟(ruan)管,將鼓風機的(de)多余(yu)空氣引入,來進(jin)一(yi)步提高(gao)系統的(de)供(gong)(gong)氧能力,也(ye)可防止(zhi)在(zai)曝(pu)氣機慢(man)速(su)(su)運(yun)行(xing)時污泥沉積。
(2)運行控制方面
運行上的問題容易(yi)解(jie)決,只要(yao)規(gui)范(fan)操作(zuo)就可(ke),磷酸鹽要(yao)求配(pei)置成溶液,盡可(ke)能連續投加(jia),由(you)于前(qian)面(mian)設置了接觸氧化(hua)池,將磷酸鹽的投加(jia)點改在接觸氧化(hua)池。
污(wu)泥回(hui)(hui)流泵共配(pei)置(zhi)三(san)臺(tai),二(er)用(yong)一(yi)備,原來進水(shui)量(liang)大時(shi)(shi)開二(er)臺(tai),進水(shui)量(liang)小時(shi)(shi)開一(yi)臺(tai),要求在(zai)沒特殊情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)開一(yi)臺(tai)回(hui)(hui)流污(wu)泥泵,在(zai)此情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)回(hui)(hui)流污(wu)泥集泥井液位通過沉淀池(chi)出泥堰門來調節,以(yi)穩定回(hui)(hui)流污(wu)泥量(liang),而(er)不考慮(lv)回(hui)(hui)流比。在(zai)這樣的(de)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)回(hui)(hui)流污(wu)泥量(liang)雖然減(jian)少,但回(hui)(hui)流污(wu)泥的(de)濃(nong)度提高了,也可使污(wu)水(shui)在(zai)生化池(chi)的(de)水(shui)力停留時(shi)(shi)間相(xiang)應增加。
二沉(chen)池(chi)(chi)(平流(liu)式,人工排(pai)(pai)泥(ni))增加(jia)排(pai)(pai)泥(ni)的頻次,即(ji)采用少量多次排(pai)(pai)放。這樣可(ke)使污泥(ni)負(fu)荷相對穩定(ding),也可(ke)在一定(ding)程度(du)上平衡沉(chen)淀池(chi)(chi)的泥(ni)層高度(du),也有利于回流(liu)污泥(ni)濃度(du)的穩定(ding)。
系統(tong)(tong)經初(chu)步(bu)改(gai)造后,接(jie)觸(chu)氧化(hua)池(chi)COD去除率可達50%以(yi)上,相當于提高(gao)系統(tong)(tong)的(de)處理能(neng)(neng)力近一(yi)倍,使氧化(hua)溝污(wu)泥負荷大(da)(da)大(da)(da)下降,并具備了(le)一(yi)定的(de)硝(xiao)化(hua)功能(neng)(neng)。在進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質正常情況下,出(chu)水(shui)(shui)COD可達標,出(chu)水(shui)(shui)氨(an)氮值(zhi)降至(zhi)原來的(de)一(yi)半(ban)以(yi)下。可以(yi)認為系統(tong)(tong)經初(chu)步(bu)改(gai)造和(he)管理強化(hua)后,出(chu)水(shui)(shui)基本達到了(le)排放要求(那時對該(gai)廠出(chu)水(shui)(shui)考核指標主要是COD,氨(an)氮考核不嚴格)。
以上是上世紀九十年代初的事了。從現在的思路看以前的問題,也發現有考慮不周的問題。當初我在考慮初步改造方案時,已估計到COD可達標,氨氮達標的可能性不大,這也被后來的運行所證實。但沒有從多因素去分析,當時只了解廢水的pH、COD和氨氮,沒要求測定凱氮,也沒有測定生化池出水的堿度。所以不能排除因缺堿度而制約了氧化溝的硝化效果,如果這樣的話,在硝化池控制好堿度也許可使出水氨氮進一步降低甚至可能達標。雖然這只是一種可能,也是應該考慮到的。

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