水解酸化/Carrousel氧化溝處理漂染工業園廢水
摘要: 某污水處(chu)理廠采用水解酸(suan)(suan)(suan)化(hua)(hua)/Carrousel氧化(hua)(hua)溝工藝處(chu)理漂染廢水,由于實(shi)際進水水質、水量與設計值有偏差(cha),造成運(yun)行管理困難且費用較高。針對該廠的(de)實(shi)際運(yun)行狀況,探討了水解酸(suan)(suan)(suan)化(hua)(hua)的(de)pH、氧化(hua)(hua)溝的(de)DO濃度、MLSS、污泥負(fu)荷等參(can)數的(de)優(you)化(hua)(hua)控(kong)制,確保該工藝的(de)處(chu)理效果穩(wen)定、酸(suan)(suan)(suan)耗低、剩(sheng)余污泥少、耐沖擊(ji)負(fu)荷能力強、不會(hui)發生絲狀菌污泥膨脹,出水水質達到(dao)廣東省《水污染物排放限值》(DB 44 /26—2001)第二(er)時段的(de)一級標準。
關鍵詞:漂染(ran)廢水;水解(jie)酸化(hua);Carrousel氧化(hua)溝(gou);優化(hua)控制;絲狀菌;污泥(ni)膨脹(zhang)
某(mou)漂(piao)染(ran)(ran)業綜合(he)治理(li)(li)配套工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)地處廣東省某(mou)漂(piao)染(ran)(ran)業環保工(gong)業園,為(wei)園區(qu)企業提供集中(zhong)(zhong)供熱、供水(shui)(shui)(shui)、污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)服務,目(mu)前(qian)與該項(xiang)目(mu)配套的污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠為(wei)30多家入(ru)園漂(piao)染(ran)(ran)企業集中(zhong)(zhong)處理(li)(li)牛仔服裝洗(xi)漂(piao)、印(yin)染(ran)(ran)、絲(si)光(guang)及生活等綜合(he)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的污染(ran)(ran)物(wu)主要是染(ran)(ran)色(se)和漂(piao)洗(xi)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)投(tou)加(jia)的沸石、漿料、硫化黑、靛藍染(ran)(ran)料、工(gong)業洗(xi)衣粉、表面活性劑、元明(ming)粉、硫代硫酸鈉(na)、亞硫酸鈉(na)、蘇打、燒堿(jian)等。據統計,目(mu)前(qian)綜合(he)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)洗(xi)漂(piao)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)占75%～85%、印(yin)染(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)占7% ～12%、絲(si)光(guang)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)占3% ～7% ,其他廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)約(yue)占5% ,水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)量波動(dong)較(jiao)大。污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠一期工(gong)程(cheng)的處理(li)(li)水(shui)(shui)(shui)量為(wei) 10. 0 ×104 m3 /d,一組采(cai)用水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化/好氧(yang)工(gong)藝,另一組采(cai)用水(shui)(shui)(shui)解(jie)酸化/Carrousel氧(yang)化溝工(gong)藝,筆者主要介紹后者。
1 工藝流程
廢水處理工藝流(liu)程見圖1。
 |
廢水(shui)(shui)通(tong)(tong)過(guo)污水(shui)(shui)收集管網直(zhi)流到污水(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)的(de)粗格(ge)柵(zha)和(he)一級(ji)提升泵(beng)(beng)(beng)站,再由泵(beng)(beng)(beng)提升至(zhi)細格(ge)柵(zha)和(he)平(ping)流沉(chen)砂(sha)池(chi),并投(tou)加濃度為50%的(de)硫酸調節pH; 調節 pH后的(de)廢水(shui)(shui)流入(ru)(ru)調節沉(chen)淀池(chi),再通(tong)(tong)過(guo)二(er)級(ji)泵(beng)(beng)(beng)提升至(zhi)水(shui)(shui)解(jie)酸化池(chi),經(jing)水(shui)(shui)解(jie)酸化后與(yu)二(er)沉(chen)池(chi)回流污泥(ni)混(hun)(hun)(hun)合(he)流入(ru)(ru)氧(yang)化溝,完(wan)成有機(ji)物的(de)好氧(yang)去除;二(er)沉(chen)池(chi)出水(shui)(shui)與(yu)混(hun)(hun)(hun)凝劑CF1混(hun)(hun)(hun)合(he)、反(fan)應、絮凝、沉(chen)淀后外排或(huo)回用。調節沉(chen)淀池(chi)、混(hun)(hun)(hun)凝沉(chen)淀池(chi)的(de)污泥(ni)與(yu)剩(sheng)余污泥(ni)通(tong)(tong)過(guo)污泥(ni)泵(beng)(beng)(beng)排入(ru)(ru)污泥(ni)池(chi)進行均勻混(hun)(hun)(hun)合(he),再通(tong)(tong)過(guo)泵(beng)(beng)(beng)送入(ru)(ru)帶式濃縮一體化壓濾機(ji)進行脫水(shui)(shui)處理(li)(li),泥(ni)餅外運(yun)或(huo)運(yun)至(zhi)與(yu)工業(ye)園(yuan)項目配套的(de)熱電廠(chang)進行烘干、摻煤焚(fen)燒[ 1、2 ] 。
2 工藝控制
部分時(shi)段的COD、pH、TP等水(shui)(shui)(shui)質(zhi)指標超(chao)過設計值、水(shui)(shui)(shui)量(liang)時(shi)變(bian)化(hua)較大,導致生化(hua)系(xi)統易受水(shui)(shui)(shui)質(zhi)、水(shui)(shui)(shui)量(liang)負荷沖擊,運行控(kong)制的難度較大。針(zhen)對該廠(chang)的水(shui)(shui)(shui)質(zhi)、水(shui)(shui)(shui)量(liang)特(te)點,在總結(jie)水(shui)(shui)(shui)解酸化(hua)和氧化(hua)溝工藝長期運行控(kong)制經(jing)驗的基(ji)礎上,得出了具體的優(you)化(hua)控(kong)制方式。
2.1 對pH的控制
首先(xian)進行氧化(hua)溝(gou)活性污(wu)泥的(de)培養,鐘(zhong)蟲出現(xian)后, 回流10%的(de)污(wu)泥到(dao)水解酸(suan)化(hua)池作培菌用,按(an)照設計要求,用硫酸(suan)把pH值調(diao)整到(dao)9. 0,使(shi)水解酸(suan)化(hua)池較好(hao)地運行。
大(da)(da)(da)量(liang)資料表(biao)明在偏酸(suan)(suan)性環(huan)境下水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)比較(jiao)明顯,但是(shi)由于該(gai)水(shui)廠的(de)進水(shui)pH值高達(da)11. 5～ 12. 5,導致加(jia)酸(suan)(suan)量(liang)特(te)別大(da)(da)(da),費用(yong)(yong)(yong)很高。運行實踐證明,該(gai)類廢(fei)(fei)水(shui)在堿(jian)(jian)性環(huan)境下水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)仍較(jiao)明顯, 且(qie)當pH < 10. 5時,堿(jian)(jian)度對水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)的(de)負(fu)面影(ying)響(xiang)較(jiao)小(xiao)。水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)可(ke)將大(da)(da)(da)分子或難降解(jie)(jie)(jie)的(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)分解(jie)(jie)(jie)為(wei)易(yi)于降解(jie)(jie)(jie)的(de)中間(jian)產物(wu)(wu),提高了(le)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)可(ke)生化(hua)(hua)(hua)性[ 3 ] , 并充分發揮了(le)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong),進一步降低了(le)pH值,節省(sheng)了(le)加(jia)酸(suan)(suan)量(liang)。隨著(zhu)水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)池污(wu)泥(ni)掛膜的(de)進行,污(wu)泥(ni)濃(nong)度增大(da)(da)(da),水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)功(gong)能(neng)不(bu)(bu)斷增強,逐步減少了(le)加(jia)酸(suan)(suan)量(liang),提高了(le)水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)池的(de)pH值。試運行5個月(yue)后(hou), 發現在預處理階段只需用(yong)(yong)(yong)硫酸(suan)(suan)把廢(fei)(fei)水(shui)中和(he)到pH = 11. 0,通過(guo)水(shui)解(jie)(jie)(jie)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)便可(ke)使其(qi)pH 值穩定在 10. 4,且(qie)生物(wu)(wu)膜生長(chang)較(jiao)好;再經氧化(hua)(hua)(hua)溝處理后(hou),除TP 以外的(de)各項指(zhi)標均(jun)達(da)標,且(qie)可(ke)以確保(bao)氧化(hua)(hua)(hua)溝生化(hua)(hua)(hua)系統在偏堿(jian)(jian)性條件下運行,不(bu)(bu)易(yi)發生絲狀菌膨脹。
當加酸(suan)量(liang)不充足、水解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化池(chi)(chi)的pH 值持(chi)續2 天超(chao)過11. 5時(shi),水解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化污泥(ni)系(xi)統開始惡化,導致惡臭和(he)污泥(ni)從填(tian)料(liao)上脫離(li)、SV I值上升、二(er)沉池(chi)(chi)出(chu)現(xian)少許漂泥(ni)現(xian)象,隨(sui)后二(er)沉池(chi)(chi)的pH值超(chao)過9. 0,此時(shi)需要在終沉池(chi)(chi)加藥才(cai)能(neng)使(shi)pH值達標。可(ke)(ke)通過加大酸(suan)量(liang)把水解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化池(chi)(chi)的pH值調(diao)低至10. 5, 5天即可(ke)(ke)恢復。一般在活性污泥(ni)狀態(tai)較好的情況下,維持(chi)進入水解(jie)(jie)(jie)酸(suan)化池(chi)(chi)的廢(fei)水pH值為(wei)11. 0～11. 4即可(ke)(ke)使(shi)系(xi)統較為(wei)穩定地運行。
2.2 對氧化溝內DO的控制
該(gai)廠氧(yang)化(hua)溝(gou)(gou)為傳統6溝(gou)(gou)式Carrousel氧(yang)化(hua)溝(gou)(gou),采用(yong)3臺(tai)低(di)速倒傘(san)型表(biao)(biao)曝(pu)(pu)機(ji)曝(pu)(pu)氣,由于生物除磷本身(shen)不消(xiao)耗(hao)氧(yang)氣,供(gong)氧(yang)主要(yao)消(xiao)耗(hao)在(zai)(zai)對(dui)(dui)BOD5 的(de)去除、硝化(hua)反應(ying)、對(dui)(dui)部分還原性物質的(de)去除等方面(mian)(mian)。在(zai)(zai)實(shi)際運行控制(zhi)(zhi)過程中,各段曝(pu)(pu)氣量一般是根(gen)據(ju)DO儀的(de)監(jian)測(ce)值,通過調(diao)整表(biao)(biao)面(mian)(mian)曝(pu)(pu)氣機(ji)的(de)開啟(qi)(qi)臺(tai)數(shu)和(he)運行時(shi)(shi)(shi)間來控制(zhi)(zhi)。經長期的(de)運行實(shi)踐得(de)(de)出各區(qu)DO的(de)控制(zhi)(zhi)范圍:缺氧(yang)區(qu)為0. 2 ～0. 5 mg/L、好氧(yang)區(qu)為1. 9 ～3. 3 mg/L,若DO的(de)濃度太(tai)低(di)會抑制(zhi)(zhi)硝化(hua)作用(yong),太(tai)高則(ze)會使(shi)DO隨回流污(wu)泥進(jin)入厭氧(yang)區(qu),影響聚(ju)磷菌(jun)釋磷和(he)對(dui)(dui)磷的(de)吸收[ 4 ] 。根(gen)據(ju)運行經驗, 水量< 750 m3 /h 時(shi)(shi)(shi),只需開啟(qi)(qi)2臺(tai)表(biao)(biao)曝(pu)(pu)機(ji);水量為750～1 200 m3 /h 時(shi)(shi)(shi),間歇開啟(qi)(qi)進(jin)水段表(biao)(biao)曝(pu)(pu)機(ji);水量> 1 200 m3 /h時(shi)(shi)(shi), 需要(yao)持續開啟(qi)(qi)3臺(tai)表(biao)(biao)曝(pu)(pu)機(ji);當COD > 900 mg/L 時(shi)(shi)(shi), 需要(yao)增(zeng)加曝(pu)(pu)氣設備才(cai)能滿足滿負(fu)荷的(de)要(yao)求。DO是保(bao)障(zhang)該(gai)工藝處理效果的(de)關鍵(jian),當表(biao)(biao)曝(pu)(pu)機(ji)發生故障(zhang)時(shi)(shi)(shi), DO得(de)(de)不到保(bao)障(zhang),出水水質惡化(hua),在(zai)(zai)維(wei)修期間必須通過降低(di)水量來保(bao)證出水達(da)標。
2.3 對氧化溝和水解酸化池MLSS的控制
該廠(chang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溝(gou)的(de)(de)MLSS設計值(zhi)為5 000 mg/L,但(dan)是因工業園水(shui)(shui)量(liang)日變化(hua)(hua)(hua)較大,該廠(chang)另一組A /O生化(hua)(hua)(hua)系(xi)統的(de)(de)耐沖(chong)擊(ji)負荷(he)能力較小[ 2 ] ,因此水(shui)(shui)量(liang)沖(chong)擊(ji)負荷(he)主要由氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溝(gou)系(xi)統承擔。氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溝(gou)系(xi)統的(de)(de)水(shui)(shui)量(liang)在750 ～1 800 m3 /h范圍(wei)內(nei)波動,一定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)內(nei)無法使系(xi)統內(nei)的(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃度(du)隨水(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)及時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)調整,為了維持運行的(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)性,需把MLSS控制在適中(zhong)的(de)(de)范圍(wei)內(nei)。經過(guo)運行實踐和監測可知:當(dang)MLSS < 3 000 mg/L、水(shui)(shui)量(liang)為4. 0 ×104 m3 /d時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),各項指標均不達(da)標,特別是出水(shui)(shui)色度(du)較大; 當(dang)MLSS > 4 000 mg/L、水(shui)(shui)量(liang)只有 1. 5 ×104 m3 /d時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)活性變差,死泥(ni)(ni)(ni)增多。實踐還證明,當(dang)MLSS維持在3 500 mg/L左右時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),能夠(gou)較好地應對水(shui)(shui)量(liang)變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)沖(chong)擊(ji),使出水(shui)(shui)穩定(ding)(ding)(ding)達(da)標;當(dang)水(shui)(shui)解酸化(hua)(hua)(hua)池的(de)(de)MLSS > 3 500 mg/L時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),介質密度(du)過(guo)高、水(shui)(shui)下攪拌器的(de)(de)電流偏高、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)隨水(shui)(shui)流大量(liang)流入氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溝(gou), 此時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)需及時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)排(pai)泥(ni)(ni)(ni)。
2.4 對污泥負荷的控制
因MLSS相對(dui)(dui)(dui)保(bao)持穩定(ding),污(wu)泥(ni)(ni)負荷主要受進水(shui)量(liang)的影響(xiang)[ 5 ] 。實際運行表明(ming):水(shui)量(liang)在(1. 5～5. 0) × 104 m3 /d范圍(wei)內時(shi),出水(shui)可保(bao)持穩定(ding)達標(biao),其(qi)中水(shui)量(liang)在3. 0 ×104 m3 /d時(shi)效(xiao)果(guo)最佳;水(shui)量(liang)如果(guo)長時(shi)間(jian)(10 d以上(shang))低于(yu)或者(zhe)高(gao)于(yu)該范圍(wei),污(wu)泥(ni)(ni)活性則開始變差,出水(shui)水(shui)質(zhi)惡化(hua),需對(dui)(dui)(dui)MLSS做相應(ying)調(diao)整,即污(wu)泥(ni)(ni)負荷保(bao)持在0. 039 ～0. 130 kgBOD5 / ( kgMLSS·d) 時(shi),對(dui)(dui)(dui)各(ge)指標(biao)的去除率較高(gao),其(qi)中污(wu)泥(ni)(ni)負荷在0. 078 kgBOD5 / ( kgMLSS·d)時(shi)處(chu)理效(xiao)果(guo)最佳。
2.5 對出水TP的控制
因進水中(zhong)TP偏高( TP > 4 mg/L) ,故(gu)單獨依靠(kao)生物(wu)除(chu)磷不能使TP < 0. 5 mg/L,需進行(xing)加藥混凝除(chu)磷。試驗結果表明,使用(yong)CF1混凝劑(用(yong)量為(wei)30～ 80 mg/L)時,無需加助凝劑,既可以進一步(bu)降低色度、S2 - 和COD等指標(biao),又可使出水TP達標(biao)。
3 實際運行效果
該工程已投產2 年,運行穩(wen)定(ding), 2006 年8 月— 2008年8月水質監測(ce)結果的平均值(zhi)見表1。
 |
由(you)表1可知,該(gai)處理工藝對污染(ran)物的去除率高, 出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質均能達到廣東省地方標準《水(shui)(shui)污染(ran)物排放限值》(DB 44 /26—2001)第二時(shi)段一級標準。
4 結論
通過對水解酸化的pH、氧化溝的DO、MLSS、污(wu)泥負(fu)(fu)荷(he)等參數進行優化控制,確保(bao)該(gai)工藝的處理效(xiao)果穩定、酸耗低(di)、耐沖擊負(fu)(fu)荷(he)能(neng)力強、剩余(yu)污(wu)泥少、不會(hui)發生絲狀菌膨(peng)脹(zhang),出水水質均能(neng)達(da)到廣東(dong)省《水污(wu)染(ran)物排放限(xian)值》(DB 44 /26—2001)第二時(shi)段的一級(ji)標準。
① 為(wei)了節省酸(suan)(suan)耗(hao),在預處(chu)理階段只需用(yong)硫酸(suan)(suan)把廢(fei)水(shui)中和到(dao)pH = 11. 0,通過水(shui)解(jie)酸(suan)(suan)化作用(yong)便可(ke)使其降低(di)到(dao)10. 4,再經氧化溝處(chu)理后(hou),除TP以外的各(ge)項指標均可(ke)達標,且不(bu)會發生絲狀菌膨(peng)脹。一般在活(huo)性污(wu)泥狀態較好的情況下,維持進入水(shui)解(jie)酸(suan)(suan)化池的廢(fei)水(shui)pH值為(wei)11. 0～11. 4即可(ke)使系統較為(wei)穩定地(di)運行。
② 一(yi)般(ban)保持缺氧(yang)區(qu)的DO為0. 2～0. 5 mg/L、好氧(yang)區(qu)的DO為1. 9～3. 3 mg/L,且需(xu)要根據水量(liang)大小(xiao)來控制表曝機的開啟臺數。
③ 維持MLSS為3 500 mg/L左右,能(neng)較(jiao)好地應(ying)對水量變化的沖擊,保證出水穩(wen)定達標;當污泥負荷為0. 039～0. 130 kgBOD5 / ( kgMLSS·d)時,對各指標的去(qu)除率均較(jiao)高, 其(qi)中當污泥負荷為0. 078 kgBOD5 / ( kgMLSS·d)時處理效果最佳(jia)。
④ 投加混凝(ning)劑CF1 (用量為30～80 mg/L) , 無(wu)需加助(zhu)凝(ning)劑,既(ji)可以進一步降低(di)色度、S2 - 和COD 等(deng)指(zhi)標(biao),又可使出水TP達標(biao)。
參考文獻:
[ 1 ] 翁煥新,馬(ma)學文(wen),蘇閩華,等. 利用煙(yan)氣余熱干(gan)化城市污泥(ni)工(gong)藝的應用[ J ]. 中國給水(shui)排水(shui), 2008, 24 (4) : 58 - 61.
[ 2 ] 張(zhang)自杰(jie). 廢水處理理論與設計[M ]. 北京:中國(guo)建筑工業出版(ban)社(she), 2003.
[ 3 ] 李思敏,李艷平(ping),秦(qin)衛峰,等(deng). 改良氧化溝工(gong)藝處理城市污水的優化控(kong)制(zhi)[ J ]. 中國給水排水, 2008, 24 (10) : 91 - 94.
[ 4 ] 余華(hua)堂,張欽勇,彭方(fang)芽,等. 預處(chu)理/水(shui)解酸化/好氧工藝處(chu)理漂(piao)染工業園廢水(shui)[ J ]. 中國(guo)給水(shui)排水(shui), 2008, 24 (18) : 75 - 77.
[ 5 ] 余華堂,李龍(long)天 ,劉文士(shi),等. 漂染(ran)工業園污水(shui)廠實際運行中出現的問題(ti)及其對策[ J ]. 中國(guo)給水(shui)排水(shui), 2009, 25 (4) : 87 - 91.
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
