趙勇嬌（沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧沈陽(yáng) 110016）

EGSB-CASS法處理淀粉廢水工程實(shí)例

趙勇嬌
（沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究院，遼寧沈陽(yáng) 110016）

針對(duì)淀粉廢水處理工藝存在問(wèn)題，采用EGSB-CASS工藝對(duì)原污水處理設(shè)施進(jìn)行改造，運(yùn)行結(jié)果表明COD、SS、NH3-N去除率可分別達(dá)到98.75%、99%、86.67%，出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）表1中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行成本為1.14元/t。

淀粉廢水 EGSB CASS

某淀粉生產(chǎn)企業(yè)位于山西省，是以農(nóng)副產(chǎn)品深加工為主的企業(yè)。企業(yè)原污水處理站采用工藝為：“初沉池+調(diào)節(jié)池+中和池+EGSB+A/O反應(yīng)器+二沉池”。由于對(duì)A/O段氨氮進(jìn)水濃度的估計(jì)過(guò)低和采用單級(jí)硝化反硝化不合理導(dǎo)致出水氨氮長(zhǎng)期不達(dá)標(biāo)，為此企業(yè)決定對(duì)原有設(shè)施進(jìn)行改造，改造完成后，出水水質(zhì)能達(dá)標(biāo)排放。

1　廢水情況及排放標(biāo)準(zhǔn)

本方案設(shè)計(jì)廢水處理量為1500m3/d，廢水處理設(shè)施每天24小時(shí)運(yùn)行。污水處理站出水水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）表1中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，COD≤100mg/L，SS≤30mg/L，NH3-N≤25mg/l。

2　現(xiàn)有設(shè)施問(wèn)題診斷

原設(shè)計(jì)分階段進(jìn)出水水質(zhì)如表1。

實(shí)際進(jìn)出水情況如表2。

從表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出，問(wèn)題主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)EGSB出水NH3-N采用250mg/L，而實(shí)際EGSB出水NH3-N濃度為600mg/ L；A/O段的NH3-N去除率設(shè)計(jì)值采用90%，而實(shí)際只有75%。

對(duì)各段進(jìn)出水水質(zhì)及采用工藝分析，該工藝主要問(wèn)題是NH3-N去除不好。原因如下：一是NH3-N濃度太高，二是進(jìn)具有脫氮功能的A/O系統(tǒng)污水的C/N偏低，三是對(duì)如此高濃度的含氮污水采用一級(jí)硝化反硝化工藝不合理。

①一般城市污水NH3-N濃度為30—40mg/L，當(dāng)氨氮負(fù)荷從0.08KG/m3·d增至0.4KG/m3·d時(shí)硝化反應(yīng)降低了31%［1］。本項(xiàng)目A/O段曝氣池的氨氮負(fù)荷按上表數(shù)據(jù)為0.36kg/m3·d。

②按全程硝化反硝化反應(yīng)機(jī)理，整個(gè)生物脫氮過(guò)程應(yīng)為好氧硝化過(guò)程和缺氧反硝化過(guò)程。即在好氧條件下，好氧自養(yǎng)菌以無(wú)機(jī)碳為碳源，以NH3-N為能源將NH3-N氧化為亞硝酸根和硝酸根，然后在缺氧的條件下，在反硝化菌的作用下，硝酸根為電子受體，以有機(jī)碳為電子供體，將硝態(tài)氮還原成為氮?dú)馀诺?，無(wú)論是前步的硝化過(guò)程還是后步的反硝化過(guò)程都需要碳源［2］。理論上實(shí)現(xiàn)硝化反硝化脫氮，BOD/TKN≥4。本項(xiàng)目進(jìn)A/O系統(tǒng)的COD為1000mg/L，NH3-N濃度為600mg/L，按最次情況，EGSB中的有機(jī)氮全部氨化EGSB出水最低TKN為600mg/l。這樣BOD/TKN=500/600=0.83遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4。

③本污水處理站采用一級(jí)A/O工藝可以認(rèn)為是用于處理氨氮濃度較低的工藝。因?yàn)楦邼舛鹊陌钡M(jìn)入好氧池，隨著硝化過(guò)程的進(jìn)行，pH逐漸降低，亞硝酸根和硝酸根濃度逐漸升高，如不能相應(yīng)的進(jìn)行反硝化，以反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度中和硝化過(guò)程中產(chǎn)生的酸度，并通過(guò)反硝化還原掉生成的亞硝酸根，必然抑制進(jìn)一步的硝化反應(yīng)。所以造成出水NH3-N濃度偏高。

表1　原設(shè)計(jì)分階段進(jìn)出水水質(zhì)

表2　實(shí)際進(jìn)出水情況

表3　廢水處理效果

3　改造說(shuō)明及構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)

3.1改造工藝說(shuō)明

鑒于廠區(qū)可使用面積限制和盡可能的減少拆除再建費(fèi)用。根據(jù)對(duì)存在問(wèn)題的分析和現(xiàn)有構(gòu)筑物規(guī)格結(jié)構(gòu)，提出調(diào)整改造意見(jiàn)。

當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度非常高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)機(jī)制抑制和產(chǎn)物抑制現(xiàn)象，在這種情況下，要達(dá)到完全硝化就需要更多級(jí)反應(yīng)器，系統(tǒng)通過(guò)反硝化過(guò)程降低亞硝酸鹽和硝酸鹽［3］。在現(xiàn)有構(gòu)筑物的情況下，無(wú)法再增加硝化反硝化的級(jí)數(shù)，把現(xiàn)有的A/O系統(tǒng)改成裝有填料的SBR系統(tǒng)使無(wú)法實(shí)現(xiàn)的空間上多級(jí)的A/O工藝變成可調(diào)控的時(shí)間上多級(jí)A/O工藝的系統(tǒng)。

3.2主要構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)

（1）格柵部分。原有格柵保留，并新增一臺(tái)柵間隙3mm的細(xì)格柵。新增細(xì)格柵具體參數(shù)如下：耙齒間隙b=1mm，柵條總寬B=800mm，主體SUS304，配備電控柜和超聲波液位計(jì)，能夠滿足手動(dòng)及自動(dòng)控制的要求。

（2）EGSB。EGSB反應(yīng)器利用原有，調(diào)整工藝參數(shù)，厭氧容積負(fù)荷10kgCOD/（m3·d），厭氧出水回流到中和池，回流比調(diào)整為100～150%，減少了中和劑的用量，控制厭氧出水pH7.5左右，控制EGSB內(nèi)水溫35℃±2℃。

（3）CASS池。改造原AO生化池，并加高池壁400mm，設(shè)置生物選擇區(qū)，占總?cè)莘e的1/10，并設(shè)置混合液回流泵，回流至生物選擇區(qū)，新增4臺(tái)潷水器，8臺(tái)水下攪拌器，4臺(tái)電動(dòng)閥門，4臺(tái)外加碳源泵，1套PLC系統(tǒng)，4臺(tái)污泥回流泵，更換曝氣系統(tǒng)600套，懸掛軟性填料。

表4　技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

CASS工藝采用12h一周期，每周期進(jìn)水3h，4池交替間歇進(jìn)水，進(jìn)1h，同時(shí)曝氣2h，停2h，再進(jìn)1h，同時(shí)曝氣2h，停2h，最后一次進(jìn)1h，同時(shí)曝氣1.5h，停1.5小時(shí)，排水1h。每周期共曝氣5.5h，停曝5.5h，曝氣為間歇曝氣，每周期曝氣3次，停3次。從而實(shí)現(xiàn)了3級(jí)硝化反硝化反應(yīng)機(jī)理。

4　運(yùn)行效果

該工程通過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)部門驗(yàn)收，EGSB及CASS生化系統(tǒng)運(yùn)行正常，水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果如表3所示。

從出水的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，出水各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5　技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析如表4所示：

6　結(jié)語(yǔ)

針對(duì)淀粉生產(chǎn)廢水，對(duì)原有的處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，生化處理部分采用了加填料的CASS工藝，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)改造后，運(yùn)行穩(wěn)定，處理水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）表1中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本為1.14元/噸。

［1］劉宏波，楊昌柱，濮文虹，林勇山，蘭丹.進(jìn)水氨氮濃度對(duì)好氧顆粒污泥的影響研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2009，07：2030-2034.

［2］支霞輝，黃霞，李朋，張偉偉，薛濤.厭氧-好氧-缺氧短程硝化同步反硝化除磷工藝研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，09：1806-1812.

［3］馬勇，陳倫強(qiáng)，彭永臻，吳學(xué)蕾.實(shí)際生活污水短程/全程硝化反硝化處理中試研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2006，12：2477-2482.

趙勇嬌（1982—），女，工程師，碩士研究生，研究方向：水污染防治與控制方向。