(河南煤業(yè)化工集團中原大化公司,河南濮陽 457004)
SBR活性污泥法,又叫間歇式活性污泥法、序批式活性污泥法,其處理機理與普通活性污泥法相同,而且它具有耐沖擊負荷、無需污泥回流、操作靈活、運行穩(wěn)定等優(yōu)點,在實際應用中廣受關注。河南煤業(yè)化工集團中原大化公司煤化工裝置污水站采用了SBR污水處理方法,整個系統主要由物化處理部分、生化處理部分和污泥處理部分組成。設計處理量為2 400 m3/d,時平均流量為100 m3/h。
處理的水源主要為生產污水、生活污水、地面沖洗水以及廠區(qū)前五分鐘雨水。生產污水主要包括甲醇污水和煤氣化污水,生活污水主要來自各崗位生活污水、辦公樓生活污水、再生廢水。處理后達到污水綜合排放一級排放標準進行排放。
SBR工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應器組成,每個反應器的操作過程包括:進水期、反應期、沉淀期、排水排泥期和閑置期。在一個運行周期中,各個階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化及運行狀態(tài)都可根據具體污水的性質、出水水質及運行功能要求等靈活掌握。其主要特點有:
由于SBR反應器結合了空間上完全混合和時間上的完全推流,因而其生化反應速度高,從而使為獲得同樣的處理效率的SBR法反應池體積明顯小于傳統連續(xù)式生化反應池。
反應器內缺氧、好氧并存,反應器中底物濃度較大,泥齡短,比增長速率大,SBR法能夠有效地控制絲狀菌的過量繁殖,從而使靜止沉淀分離效果好,出水水質高。
間歇進水、排放以及每次進水量只占反應器的約2/3,其稀釋作用提高了工藝對進水沖擊負荷的耐受能力,另一方面由于進水結束后,原水與反應器隔離,進水水質水量變化不再影響反應器,因此工藝的耐沖擊負荷能力高。
SBR工藝流程簡單,構筑物少,占地省,造價低,設備運行管理費用低。運行方式靈活,可生成多種工藝路線。同一反應器僅通過改變運行工藝參數就可以處理不同性質的廢水。
污水處理流程圖見下頁圖1。含有氰化物、硫化物、氟化物煤氣化污水及一氧化碳變換污水由生產車間排入獨立的調節(jié)池進行水質、水量調節(jié)后由泵均量提升到連續(xù)式的破氰及除氟反應器中,通過物化反應使上述有毒物質得以削減,反應池出水經物化沉淀池進行固液分離,沉淀池出水進入綜合調節(jié)池,沉淀池污泥則排入物化污泥池。
生活污水和地面沖洗污水等通過重力管道自流進入集水井,在集水井前端設置機械格柵攔截大的漂浮物以保證后續(xù)泵等設施的正常運行。集水井出水提升到綜合調節(jié)池與其它污水進行混合進行水質、水量調節(jié)。
圖1 污水處理流程圖
甲醇精餾污水通過壓力管排入綜合調節(jié)池,由于該股污水含有一定油脂,在與其它污水混合前設置隔油池。綜合調節(jié)池出水則經泵提升后進入SBR反應器,通過SBR池內微生物降解作用達到消解有機物及脫氮目的。
SBR上清液經潷水裝置排放入排放池外排。SBR所產生的剩余污泥,在污泥濃縮池內進一步濃縮后經污泥脫水機脫水,脫水后的干泥餅用汽車外運至煤場。污泥濃縮池上清液及壓濾液返回集水池,進入生化系統再處理
SBR生化反應池分為三組,單池SBR運行周期為16h,其中進水期2.5h,反應期9.5h,沉淀期1.5 h,排水期2.5 h,各時段見表1。
表1 反應池的運行周期中各時段的控制
由此可計算,單組SBR設計處理水量為800 m3/d,系統運行靈活,可以根據水質水量情況及時調整曝氣時間、充水時間和充水水量,對較高濃度的沖擊污水可以起到分割負擔的作用。
SBR工藝處理廢水分析數據抽樣見表2。
表2 SBR反應池的分析數據
SBR反應池的進水中NH3-N、COD含量變化大,波動大,但處理效果較好,說明SBR法處理生產廢水的效果較好,抗沖擊能力較強。
①溫度:活性污泥中的細菌屬于中溫性細菌,水溫應控制在20~40℃較為含適。②酸堿度:反應池內廢水pH值在6~9之間。③營養(yǎng)物質:活性污泥中細菌所需主要營養(yǎng)物質有水、碳、氮、無機鹽等。其中水約含80%,C∶N∶P=100∶5∶1為宜。④毒物:主要有酚、氰化物、重金屬離子等。⑤溶解氧:一般溶解氧保持在4 mg/L左右較為合適。
國內外污水處理工藝很多,但能用于甲醇生產廢水的工藝并不多,我們結合實際情況,進行工藝優(yōu)化,最終使SBR活性污泥法處理年產50萬t甲醇工程廢水的效果達到國家一級排放標準,并且系統運行靈活,可以根據水質水量情況及時調整曝氣時間、充水時間和充水水量,對較高濃度的沖擊污水可以起到分割負擔的作用;SBR法可以在同一個生化反應池內完成有機物、氮、磷的去除,不需另設除磷脫氮設備。因此SBR法污水生化處理是一種有前途的污水處理技術,能適合我國許多煤化工甲醇工程廢水的處理。