染化污水处理厂的调试及试运行

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染化污水处理厂的调试及试运行
杨彬1 雷乐成1 吴新富2
（1.浙江大学环境工程研究所，杭州玉泉，310027；2.上虞市环境监测站，浙江上虞，312300）
摘要 某污水处理厂设计规模为10万m3/d，主要处理染料化工废水，采用了国内外比较先进的MSBR工艺。本文简述了基本工艺流程、相关设备及构筑物设计参数，重点介绍工程调试及试运行情况，并提出了进一步改造的建议。
关键词 污水处理厂 MSBR 调试 试运行
Test-running of a Dyeing Wastewater Treatment Plant
Yang Bin1 Lei Lecheng1 Wu Xinfu2
(1.Institute of Environmental Engineering ,Zhejiang University ,Yuquan Hangzhou, 310027；2.Shangyu Environmental Monitoring Station, Zhejiang Shangyu, 312300)
Abstract: With relatively advanced MSBR technology both at home and abroad, a dyeing wastewater treatment plant was built. The treatment capacity has a scale of 100,000 m3/d, and the main purpose is about dyestuff & chemical sewage disposal. This paper made a brief introduction of the basic technologic flow, related equipment and designing parameters, especially on the description of test-running situation, and some suggestion on further improvement was also presented.
Key words: Dyeing wastewater Treatment Plant MSBR Adjusting Test-running

0前言
某染化污水处理厂位于浙江省某市精细化工园区内，曹娥江口以东的杭州湾南岸围垦海涂地上。厂区总占面积为282344.61平方米。
污水处理厂设计规模10万m3/d，其中调节池、公用设施及泵房等按1010万m3/d规模一次建成，折板絮凝池、涡凹气浮池、厌氧池、组合式MSBR生化反应池一期工程只建设其中一组构筑物。进入污水处理厂全部污水中，工业污水和生活污水的大致比例为4：1。其中工业污水以染料、医药、化纤等生产污水为主，约占90％。设计污水出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8478－1996）中规定的染料行业二级排放标准的要求。
1.1 工艺流程
该污水处理厂采用物化―生化组合处理工艺。物化部分采用混凝气浮工艺，主体生化部分采用厌氧和好氧分建式的MSBR处理工艺。其工艺流程见图1。



图1 水处理工艺流程
1.2主要构筑物设备及设计参数
1.2.1 调节池
调节池按10万m3/d规模一次建成，停留时间为6h，有效水深4.5m，水池容积12500m3，数量2座。采用空气搅拌，强度为0.6m3/m2•min。
1.2.2 折板絮凝池
共3组，每组并联两格。总停留时间8min，每格絮凝池共分3段，一段为异波折板，设计流速为0.32m/s；二段为同波折板，设计流速为0.15m/s；三段为平行垂直折板，设计流速为0.08m/s。每格平面尺寸为L×B＝18m×1.3m，有效水深4.0m。
1.2.3 涡凹气浮池
采用美国CAF－525型涡凹气浮成套工艺。水池采用钢筋混凝土结构，共3组，每组并联2格。气浮池上设散气叶轮、刮渣机、螺旋推进器等设备。每套设备总功率10.1KW，包括曝气机4台，单台流量525m3/h，刮渣机1台。每格水池尺寸为22.10m×4.28m×1.84m，有效容积138m3，停留时间12min。
1.2.4 厌氧池
厌氧池采用钢筋混凝土结构，共3组，每组并联3个完全独立的矩形池。为保证厌氧处理效果，池内污水上下交错流动，同时池内设潜水搅拌器，每台功率7.5KW，每组厌氧池共设12台搅拌器。厌氧池停留时间为6h，有效水深6.0m，每组水池总尺寸60m×24m×6.8m。为提高厌氧池内的污泥浓度，厌氧池内设置自由摆动型弹性立体填料，填料体积占厌氧池有效容积的30％。
1.2.5 组合式MSBR生化反应池
组合式生化反应池共3组，采用钢筋混凝土结构。每组反应池为一矩形水池，用隔墙分为缺氧区，主曝气区，序批区（2个）等。工艺结构如图2所示。污水连续进入缺氧区、主曝气区，然后进入序批区，两个序批区交替充当沉淀池周期运行。若序批区A沉淀出水，则序批区B在进行缺氧、好氧和静止沉淀等过程进行序批反应。序批区B在进行缺、好氧反应的同时，回流混合液进入缺氧区与原污水混合。半个周期结束后，序批区A和序批区B的功能交换，剩余污泥在序批区沉淀出水的后期排放。


图2 MSBR组合生化池工艺结构图
组合式生化反应池的主要参数为：每组设计流量3.3万m3/d，反应池尺寸74m×45m×6.8m，有效水深6m，缺氧区有效容积3240m3，缺氧区停留时间2.3h；主曝气区有效容积10260m3，水力停留时间7.4h，MLSS3.5g/l，泥龄40d，有机负荷0.13kgBOD/kgMLSS•d；序批区有效容积3240m3，水力停留时间2.3h，混合液回流比100％～300％，MLSS3.5g/l，有机负荷0.08kgBOD/kgMLSS•d。

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2. 调试运行
由于一期工程只完成设计规模的一组单位构筑物，因此只对单组工艺流程进行调试，设计进水流量为1400m3/h。
2.1 预处理
预处理部分的调试工作主要是调节进水pH、调整折板絮凝池进水流量、混凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂阴离子聚丙烯酰胺（PAM）投加量，以及气浮池的运行效果。
现场实验条件下污水进水pH在7.0～9.0、CODcr在700～1000mg/L范围内，流量800m3/h，PAC投加量500ppm，PAM投加量5ppm，具有25～30％的CODcr去除率。现场中我们做了两方面的改进：1）将原设计流量调整为800m3/h。因为废水流速过快，气浮池出水带渣很严重，导致CODcr去除率下降；2）原设计中PAM直接投加在气浮池前端的曝气室内，现场发现PAM反应不完全，絮凝体结合不完全。故将助凝剂PAM投加点前移至折板絮凝池的第三段（平行垂直折板），增长其反应的时间，结果取得了较好的处理效果。
2.2 生化处理
生化调试最关键的是反应池的启动。污泥的培养驯化―采用接种培养法，具体是在厌氧池和MSBR反应池中加入其它污水处理厂的泥浆（干污泥与废水搅和），开动MSBR池回流污泥泵进行内循环。每日干污泥的供应量为80吨，粪便污水8吨。根据出水CODcr和微生物相的变化，间隔几日往厌氧和好氧池分别添加尿素500kg和过磷酸钙100kg。减小厌氧池搅拌强度，每格池中只开一个搅拌器，每隔12小时切换一次，改善挂膜效果。MSBR好氧池溶解氧控制在1.5～2.5mg/L。此后隔天排出部分上清液（600～1000m3）并加入新的污水，逐步加大负荷，此阶段不排泥。培养期间通过镜检密切观察MSBR池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定。
十天之后观察，SV沉降比大约4.0％左右，出水CODcr仍较高。通过镜检观察到菌胶团比较松散，原生动物较少。为此增加供应某污水处理厂新鲜二沉池污泥80吨/天，共4天。十天之后继续观察，镜检中出现了轮虫等后生动物，但数量不是很多，这表明污泥正在进一步驯化。再进一步提高BOD负荷，开始600m3/h连续进水，一天进20小时。这段时期污泥增长速度相当快，污泥SV沉降比成线性上升，出水CODcr一直比较稳定。继续提高负荷直至800m3/h，最终SV沉降比为15％左右，主曝气区污泥浓度为2g/L。从直观上看，厌氧池组合填料微生物挂膜状况良好，MSBR池生物污泥色泽呈浅黑色，镜检时原生动物与后生动物均比较多，而且比较活跃。
表1中列出了污水处理厂试运行4个月以来每月平均日污水处理情况，从中可以看出该处理系统有较强的COD、BOD去除能力。进水CODcr为874.6～991.2mg/L，BOD为221.3～257.6mg/L时，出水CODcr基本稳定在200mg/L，CODcr平均去除率为79％左右，出水BOD基本上小于30mg/L，BOD平均去除率为89％左右。而进水pH值普遍比较高，这与设计要求有很大的出路，在试运行期间几乎就没有开启过加碱装置，造成了设备的极大浪费。这就要求在设计前应做好详尽的调查工作。
表1 试运行期间每月平均日污水处理情况
项 目 02年10月 02年11月 02年12月 03年1月
进水(mg/L) 出水(mg/L) 去除率(%) 进水(mg/L) 出水(mg/L) 去除率(%) 进水(mg/L) 出水(mg/L) 去除率(%) 进水(mg/L) 出水(mg/L) 去除率(%)
CODcr 991.2 206.8 79.1 874.6 196.3 77.6 956.5 188.7 80.3 931.9 193.2 79.3
BOD5 257.6 28.65 88.9 236.7 25.4 89.3 235.1 28.3 88.0 221.3 19.6 91.1
pH 9.45 7.51 ― 8.74 7.45 ― 9.33 7.42 ― 8.66 7.45 ―
3. 结论和建议
1） 采用物化和生化组合工艺处理以染料工业废水为主的大中型污水处理工程，工艺路线是可行的。
2） 系统连续运行近四个月，结果表明出水水质基本达到了排放标准，MSBR生化池具有较高的COD、BOD去除率。
3） 工艺设计中可以改进之处有：
① 提升泵房应改在调节池后便于加药量的控制；
② 进水流量过大，气浮池出水带渣严重，由于污水以分散染料为主，建议将气浮工艺改为沉淀工艺；
③ 厌氧池可考虑与MSBR合建，可节省大量的土地资源以及投资费用。厌氧池HRT应大于16h；
④ 因进水表面活性剂含量较高，造成MSBR生化池泡沫过多，引起了污泥上浮，严重影响生化池的正常运行，建议在MSBR池好氧区及主曝气区增加消泡装置，本调试过程中采用直接喷洒消泡剂，取得了良好的效果，但在操作上存在极大的不便；
⑤ 出水色度仍比较高，应增加脱色工艺。建议MSBR后续工艺串联气浮工艺。

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不错，如果有图就更完美了