凌艷艷

（寶鋼股份能源環(huán)保部制水分廠，上海200941）

供排水

寶鋼生活污水處理及控制技術(shù)

凌艷艷

（寶鋼股份能源環(huán)保部制水分廠，上海200941）

寶鋼生活污水處理站生物處理工藝對(duì)寶鋼而言是一個(gè)全新的工藝，在投運(yùn)及生產(chǎn)實(shí)踐過程中，經(jīng)過對(duì)處理站系統(tǒng)工藝調(diào)試、生產(chǎn)運(yùn)行，及系統(tǒng)生產(chǎn)控制方式等進(jìn)行一系列的探索，對(duì)系統(tǒng)工藝及設(shè)備進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行狀況得到顯著改善，出水水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)，達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

生活污水；運(yùn)行；控制；效率

1 概述

寶鋼在生活污水處理站建成前，廠區(qū)生活污水除了少部分由一些小型污水處理設(shè)施處理后，排入圍廠河，其余大部分收集后輸送至上海市政污水管。自生活污水處理站建成后，廠區(qū)生活污水經(jīng)處理站處置后，回用工業(yè)水系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外生活污水處理比較成熟的方法為活性污泥法和生物膜法兩種。

活性污泥法主要應(yīng)用方法有A/O法及在其基礎(chǔ)上拓展的A2/O法等，被廣泛應(yīng)用于城市生活污水處理，具有良好的有機(jī)污染物去除能力，但缺點(diǎn)是占地面積較大。

生物膜法工藝主要應(yīng)用構(gòu)筑物為曝氣生物濾池。生物曝氣濾池宜用于中小規(guī)模污水量的生物處理[1]，與活性污泥法相比占地面積小，對(duì)污水水質(zhì)和水量變化適應(yīng)性較強(qiáng)，特別適合于有機(jī)物含量較低的污水[2]。

寶鋼生活污水恰好具備了規(guī)模較小，有機(jī)污染物含量低的特點(diǎn)，因此選擇曝氣生物濾池工藝更經(jīng)濟(jì)、合理。

曝氣生物濾池工藝，對(duì)寶鋼而言是個(gè)全新的工藝。處理站投運(yùn)至今，在經(jīng)過一年運(yùn)行摸索，對(duì)系統(tǒng)工藝及設(shè)備進(jìn)行改善、優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行狀況得到顯著提高，出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。

2 寶鋼生活污水處理站工藝簡(jiǎn)介

處理站能力為1.2萬m3/天，其工藝流程中核心構(gòu)筑物為曝氣生物濾池。其工藝流程詳見圖1。

圖1 寶鋼生活污水處理工藝流程圖

3 寶鋼生活污水生物處理技術(shù)運(yùn)行探索

3.1 對(duì)曝氣生物濾池掛膜方法的探索

曝氣生物濾池處理有機(jī)物染物主要依靠濾料表面的微生物膜，所以系統(tǒng)運(yùn)行必須首先對(duì)曝氣生物濾池進(jìn)行馴化、掛膜。

目前國(guó)內(nèi)污水處理廠馴化、掛膜大多采用外加營(yíng)養(yǎng)源、或購(gòu)買菌種等方法[2][3]，需要大量的投入。寶鋼生活污水以洗滌、沐浴廢水為主，相對(duì)于市政污水而言水質(zhì)偏淡，主要有機(jī)污染物指標(biāo)要低得多，簡(jiǎn)單的將一般市政污水廠的馴化、掛膜方式用于寶鋼污水處理系統(tǒng)曝氣生物濾池，顯然是不合適的。

為了形成適合寶鋼污水體系的生物膜，對(duì)濾池采用自然掛膜法：通過調(diào)整生活污水進(jìn)水流量、時(shí)間，以及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)如溶解氧、曝氣量、濾池排泥時(shí)間間隔等，同時(shí)分時(shí)段跟蹤濾池進(jìn)、出水COD、BOD5、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)的變化，一直到濾池出水水質(zhì)達(dá)到處理要求。

經(jīng)20天左右的調(diào)試，掛膜階段水質(zhì)數(shù)據(jù)變化情況顯示：氨氮、COD、BOD5水質(zhì)指標(biāo)變化明顯，去除率大大提高，特別是氨氮的去除率達(dá)到99%，說明此掛膜方案適合本社本系統(tǒng)曝氣生物濾池。

3.2 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的探索

3.2.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀況

濾池掛膜成功后，系統(tǒng)運(yùn)行出水水質(zhì)情況總體良好，主要有機(jī)污染物指標(biāo)COD、BOD5、氨氮優(yōu)于控制指標(biāo)，但是SS和總磷超標(biāo)情況日趨嚴(yán)重，說明系統(tǒng)對(duì)懸浮物去除效果不佳[4]。

3.2.2 SS、TP超標(biāo)原因分析

本系統(tǒng)懸浮物以及總磷去除需要初沉池、曝氣生物濾池、砂濾器協(xié)同作用。但實(shí)際運(yùn)行顯示各構(gòu)筑物運(yùn)行情況存在一定問題：

1）系統(tǒng)平均每天水量在0.8萬m3左右，初沉池進(jìn)水SS平均為35 mg/L，其進(jìn)、出水情況見表1。

表1 初沉池進(jìn)、出水SS變化情況

將初沉池沉淀污泥進(jìn)行脫水，在近3個(gè)月的生產(chǎn)中僅脫出16 t污泥，初沉池進(jìn)出水水質(zhì)變化及系統(tǒng)污泥量顯示初沉池沉淀效果不佳[5]。

2）曝氣生物濾池反沖洗方式：氣洗5 min（排泥20%~40%開度），水洗20 min（排泥100%開度）。反沖洗出水SS為70 mg/L以上，需要6~7 h才恢復(fù)正常，給砂濾器造成很大沖擊負(fù)荷，說明反沖洗方式使濾料沖洗不干凈，排泥不完全。

3）砂濾器濾料為均質(zhì)石榴石，粒徑：0.35~0.45 mm，運(yùn)行發(fā)現(xiàn)過濾器運(yùn)行狀態(tài)較差，表現(xiàn)如下：

a.反洗頻度高，每20 min一次反洗。當(dāng)曝氣生物濾池反沖洗后，出水進(jìn)入過濾器，立即被堵塞，無法正常運(yùn)行。

b.過濾器入口管道混和器中投加混凝劑，過濾器立即堵塞。

c.過濾器反沖洗常出現(xiàn)沒反沖洗完，過濾器送水泵因中間水池液位變化停止、反沖洗中斷的情況；

d.反沖洗后濾料表面不平整，污垢滲入到濾料里層，反沖洗不均勻，反沖洗不干凈：

e.濾料黏結(jié)情況嚴(yán)重，濾料上有微生物繁殖，說明前殺菌效果不佳。

以上分析可得：出水?度和總磷超標(biāo)是初沉池、曝氣生物濾池以及過濾器各工序不佳的運(yùn)行工況綜合作用的結(jié)果。

3.2.3 改善系統(tǒng)出水水質(zhì)

要改善系統(tǒng)出水水質(zhì)，必須從三個(gè)方面著手：改善沉淀池沉淀效果，降低曝氣生物濾池再生后出水?度、改善過濾器運(yùn)行狀況。

1）提高初沉池沉淀效率

改造混凝劑投加裝置，將加藥點(diǎn)改至調(diào)節(jié)水池，藥劑在調(diào)節(jié)水池中潛水?dāng)嚢铏C(jī)作用下與污水發(fā)生混凝反應(yīng)后，被輸送至初沉池，提高沉淀效率。

改造后初沉池出水水質(zhì)情況好轉(zhuǎn)見表2；所排泥漿濃度提高，脫水系統(tǒng)固定每周二次脫泥，污泥量平均每月40 t。

表2 改善后初沉池進(jìn)出水SS變化情況

2）降低曝氣生物濾池反沖洗出水?度

要改善曝氣生物濾池反沖洗后出水，須優(yōu)化其反沖洗方式：增加反沖洗強(qiáng)度、反沖洗水量及排泥時(shí)間。經(jīng)多次調(diào)整確定其反沖冼方式及控制要點(diǎn)如下：

a.因?yàn)闉V池反沖洗水為與之相鄰的兩個(gè)濾池出水，因此濾池反沖洗時(shí)必須增加濾池總進(jìn)水流量以保證反沖洗強(qiáng)度。

b.調(diào)整后的反沖洗程序：氣洗7 min（排泥20% ~40%開度），氣水聯(lián)合反沖洗40 min（排泥100%開度），水洗30 min（排泥100%開度）。這種反沖洗方式優(yōu)點(diǎn)在于：氣洗時(shí)間增加，增加氣墊層高度，使清洗強(qiáng)度增加；增設(shè)聯(lián)合反沖洗步驟加強(qiáng)濾料的搓洗和排泥效果[6]，曝氣條件下加快老化生物膜脫落的速度，在最大排泥開度和水沖洗條件下達(dá)到快速?zèng)_洗和排泥效果；然后進(jìn)行水反洗進(jìn)一步將濾池中的污泥沖洗、排除干凈。

經(jīng)調(diào)整后濾池反沖洗出水SS在8~12 mg/L之間，且運(yùn)行2 h左右水質(zhì)恢復(fù)穩(wěn)定良好狀態(tài)。

3）改善過濾器運(yùn)行工況

過濾器進(jìn)水水質(zhì)在經(jīng)沉淀效率提高，濾池反沖洗完善后已經(jīng)有了很大改善，但濾料黏結(jié)、反洗不凈等情況還需要改善：

a.針對(duì)濾料黏結(jié)情況，將加氯點(diǎn)改至中間水池，向其中投加氯錠，延長(zhǎng)殺菌劑作用時(shí)間。采用這種前加氯方式，為防止過濾器反洗水中余氯過高，影響前部工序中微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)保證過濾器有效殺菌和出水余氯控制，必須調(diào)整前、后加氯量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，將氯錠一次投加量定為5 kg，前后比例1：1-1：2，每?jī)商焱都右淮?，出水余氯控制?.1 mg/L；

采用這種方式后，過濾器反洗周期延長(zhǎng)，濾料無黏結(jié)，總出水余氯穩(wěn)定控制在0.1 mg/L。

b.過濾器反沖洗不均勻，不干凈是由于石榴石濾料比重4.6 g/cm3較大，底部收水器布水集中在中部，見圖2，邊界受力小反洗不到，造成偏流、短流等現(xiàn)象，造成濾料局部跑料，局部板結(jié)[6]。對(duì)此將濾料材質(zhì)更換為比重較小的均質(zhì)石英砂2.6 g/cm3，使受反洗布水方式影響較小；修改收水器分布方式，收水器分布中間和邊界見圖3，通水面積為原來的1.5倍。

圖2 改造前收水器

c.對(duì)因中間水池液位降低反洗中斷的情況，修改控制程序：反洗時(shí)過濾器送水泵改為單臺(tái)不停泵運(yùn)行，穩(wěn)定系統(tǒng)流量在單臺(tái)泵運(yùn)行流量波動(dòng)范圍內(nèi)；

經(jīng)過這一系列程序和設(shè)備的完善，過濾器運(yùn)行狀態(tài)良好。

圖3 改造后收水器

3.2.4 運(yùn)行情況小結(jié)

1）對(duì)混凝劑加藥管道與加藥程序進(jìn)行改進(jìn)提高初沉池的沉淀效率，降低其出水?度，降低曝氣生物濾池負(fù)荷，同時(shí)提高系統(tǒng)的排泥效果；

2）完善曝氣生物濾池反沖洗程序，降低出水懸浮物，降低砂濾器的負(fù)荷；

3）改善前、后殺菌加藥方式，達(dá)到殺滅砂濾器進(jìn)水細(xì)菌的目地，改善濾料黏結(jié)狀況；

4）改變砂濾器濾料材質(zhì)，修改砂濾器收水器。

這些改善措施實(shí)施后，出水BOD5、COD都在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步下降，SS和TP水質(zhì)指標(biāo)連續(xù)三個(gè)月沒有出現(xiàn)超標(biāo)情況。

4 結(jié)語

從寶鋼生活污水處理站工藝調(diào)試到運(yùn)行實(shí)踐，生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示：生活污水處理系統(tǒng)是一個(gè)整體，系統(tǒng)中的各個(gè)工序是相互關(guān)聯(lián)、環(huán)環(huán)相扣的，前一道工序影響和制約著后續(xù)工序，并最終影響結(jié)果，因此運(yùn)行過程控制的優(yōu)劣決定著結(jié)果的好壞。

[1]何強(qiáng)，段秀舉，曝氣生物濾池處理城市污水試驗(yàn)及效能研究[J]，資源環(huán)境與工程，2006年4月，第20卷第2期，P178-181.

[2]張萍，陳曉宇，生物接觸氧化池—膜生物反應(yīng)器組合處理電廠再生廢水的研究[J]，華東電力，第34卷第5期2006年5月，P58-61.

[3]胡曉農(nóng)，肖忠東，潘真，曝氣生物濾池在焦化廢水處理中的應(yīng)用[J]，燃料與化工，2006年3月，第37卷第2期，P35-37.

[4]吳梅林，楊開，王弘宇，廢水鋤磷技術(shù)的研究與發(fā)展[J]，環(huán)境污染治理與設(shè)備，2003，4（1），53-57.

[5]王社平，鞠興華，彭黨聰，城市污水處理廠初沉池對(duì)污染物去除效果的研究[J]，中國(guó)給水排水，2006年3月，第22卷，第5期，P96-98.

[6]李國(guó)會(huì),李曉華,王繼斌，粒狀濾料過濾理論淺析[J]，中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2006年3月，第16卷第1期，P54-56.

The Domestic Sewage Treatment and Control Technology of Baosteel

Ling Yanyan
(The Energy and Environment Protection Department of Baosteel Co.,Ltd.,Shanghai 200941,China)

The biological treatment process of domestic sewage treatment station of Baosteel was a fully new process for the steelmaking company.During commissioning and production practice of the process,both the system process and equipment were adjusted and optimized through a series of exploration and tests of operation and control modes.As a re原sult,system operation condition had been significantly improved and the quality of outlet wa原ter was improved to reach reuse standard.

domestic sewage;operation;control;efficiency

X799

B

1006-6764（2014）11-0055-03

2014-08-08

凌艷艷（1975原）女，碩士研究生，工程師，現(xiàn)從事給排水工藝技術(shù)工作。