杜道忠,王利超
(河南能源化工集團(tuán)鶴壁煤化工有限公司,河南 鶴壁 458000)
某公司現(xiàn)有污水處理站一座,設(shè)計處理量為60m3/h,其中處理廢水主要來自廠區(qū)生活污水、脫離子廢水、堿洗塔廢水、地面沖洗水、事故污水及初期雨水等。該工程已經(jīng)完成了2次升級改造,更換了多種處理工藝。目前,處理站實際進(jìn)水流量45m3/h,未滿負(fù)荷,且生化出水COD的質(zhì)量濃度在300~500mg/L,需要對污水處理站進(jìn)行提標(biāo)改造,設(shè)計結(jié)構(gòu)更加完善的廢水處理系統(tǒng)。
污水處理站改造之前主要接收污水有:生活污水、脫離子廢水、堿洗塔廢水、地面沖洗水、事故污水及初期雨水等,出水水質(zhì)pH為6~9;ρ(COD)=300mg/L~500mg/L,與甲方要求的出水標(biāo)準(zhǔn)ρ(COD)≤124 mg/L不符。根據(jù)實際運(yùn)行情況,該污水站滿負(fù)荷處理BDO廢水的量為45m3/h,現(xiàn)狀處理設(shè)施設(shè)計流量60m3/h。由于深度處理類芬頓系統(tǒng)存在設(shè)計和運(yùn)行上的缺陷,無法滿足工藝要求,且前端處理工藝鐵碳池改為調(diào)節(jié)池。
另外,廢水處理期間,依然存在不足,主要表現(xiàn)在三個方面:第一,本系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的ρ(COD)為7000mg/L,但實際進(jìn)水在5000mg/L以下;設(shè)計流量為60m3/h,實際進(jìn)水為45m3/h。現(xiàn)出水 ρ(COD)在 300~500mg/L,未能滿足出水水水質(zhì);第二,從運(yùn)行水質(zhì)分析,現(xiàn)狀HAF厭氧反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)定。加之兼氧和好氧運(yùn)行狀況不理想,需要對其進(jìn)行改進(jìn)。
1.4丁二醇生產(chǎn)廢水處理過程中,原預(yù)處理工藝替換成調(diào)節(jié)池之后COD有明顯降低,但是在去除效果方面不理想,如果僅依靠生化系統(tǒng),無法解決水質(zhì)波動高這一問題,所以還需要進(jìn)行后續(xù)處理。
經(jīng)過多次改造后,污水處理站的主體工藝采用了生物處理為主的工藝,工藝中采用了調(diào)節(jié)、水解、厭氧、缺氧和好氧的處理單元[1]。在廢水處理系統(tǒng)中,1.4丁二醇生產(chǎn)廢水經(jīng)過均質(zhì)緩沖池、沉淀池、pH調(diào)節(jié)池、中間水池、水解酸化池、HAF池、兼氧池、好氧池等多個裝置。
1)三四期廢水預(yù)處理。三四期廢水首先進(jìn)入1#處理站調(diào)節(jié)池均質(zhì)水量與水質(zhì),之后三四期廢水進(jìn)入高級氧化池,其中需要投加定量H2O2/O3氧化劑與少量亞鐵鹽做催化劑。
2)一二期與其他廢水混合廢水預(yù)處理。一二期廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之后,和完成預(yù)處理的三四期廢水混合進(jìn)行pH調(diào)節(jié),期間需要投加酸或堿,將pH值調(diào)至6~9;隨后混合廢水再進(jìn)入生物吸附池,通過生物吸附作用將部分有機(jī)物、難降解物質(zhì)吸附,通過斜管沉淀池進(jìn)入到后續(xù)水解預(yù)酸化池、水解預(yù)調(diào)節(jié)池,這時在系統(tǒng)中加入懸浮填料,降解廢水中大分子有機(jī)物;投加一定量的尿素、磷酸鹽等,控制廢水C/N/P比。最后進(jìn)入生活污水調(diào)節(jié)池,中途經(jīng)過提升泵流入至水解預(yù)調(diào)節(jié)池中。
3)生物處理。經(jīng)過水解與調(diào)節(jié)池均質(zhì)的廢水進(jìn)入加熱換熱系統(tǒng)內(nèi)部,通過蒸汽的作用提升廢水溫度至55℃,經(jīng)過水泵進(jìn)入到MABR池。期間為了能夠發(fā)揮廢水余熱的作用,需要先使用水解預(yù)調(diào)節(jié)池廢水將MABR池出水換熱冷卻處理,降低溫度、減少蒸汽量[2]。最后進(jìn)入到加熱換熱系統(tǒng),發(fā)揮蒸汽的作用將其溫度提升至55℃進(jìn)入到MABR系統(tǒng)、厭氧沉淀池。厭氧沉淀池的出水流入到1#中間水池,通過泵提升至后續(xù)缺氧好氧處理系統(tǒng),經(jīng)過厭氧處理的廢水按照流程進(jìn)入改造過的一級AO系統(tǒng),這時通過兼氧微生物、好氧微生物作用消除部分有機(jī)物。AO出水進(jìn)入一級AO沉淀池,固液分離,廢水進(jìn)入下一系統(tǒng),污泥回流至前端生物吸附池。
4)深度處理與兩級AO處理。廢水內(nèi)有機(jī)物經(jīng)過處理后剩余不多,這時采用深度處理技術(shù),廢水經(jīng)過2#中間水池提升進(jìn)入到臭氧氧化反應(yīng)池、BAF系統(tǒng)。增設(shè)DNF脫氮池,在三級BAF作用下達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),最后再結(jié)合需求決定是否進(jìn)行污泥與VOCs處理。
1)接種污泥選擇。①接種污泥優(yōu)先采用相同廢水處理廠的好氧或水解污泥,或者類似污水處理廠的好氧或厭氧池污泥,選擇從本廠的厭氧污泥接種。②接種污泥優(yōu)先采用相同或類似廢水處理廠的相同溫度的(高溫)厭氧顆粒污泥,或者類似污水處理廠的消化池的消化污泥;為提高厭氧菌群的種類和數(shù)量,也可加入城市污水處理廠的厭氧污泥。③填充量約占反應(yīng)器有效容積的20%~50%(污泥接種濃度不低于10kg·VSS/m3),但填充量不大于反應(yīng)器有效容積的50%。
2)接種與培養(yǎng).接種培養(yǎng)水為稀釋后低濃度的處理水(控制進(jìn)水COD質(zhì)量濃度小于5000mg/L,最低為1000mg/L)。厭氧池內(nèi)裝1/3~1/2的廢水,根據(jù)接種污泥性質(zhì)控制池內(nèi)溫度(低溫:控制溫度在15~20℃;中溫:35℃;高溫:50~55℃)。同時向MABR池各格中投加15kgVSS/m3的活性污泥。如果處理的廢水可生化性比較低,需要投加營養(yǎng)物質(zhì),保證營養(yǎng)平衡,必要時投加Fe、K等微量元素,添加的微量元素均為氯化物。投加后進(jìn)行攪拌混合,并進(jìn)行培養(yǎng)。采用連續(xù)升溫的方式,3℃/d的速度逐步升高到40℃,然后逐步升高到55℃,并保持系統(tǒng)溫度在55±2℃范圍;進(jìn)液采用間斷沖擊形式,即每3~4h一次,每次5~10min,之后逐步減斷間隔時間至1h,每次進(jìn)液時間逐步增長20~30min。起始階段,每隔1h開動泵對污泥攪拌一次,每次3~5min;每天定時取厭氧進(jìn)出水樣,通過觀測COD、VFA、pH值、氨氮、ORP指標(biāo)分析反應(yīng)器內(nèi)環(huán)境狀態(tài)[3]。保證反應(yīng)器內(nèi)VFA<500、出水pH值控制在第 1、2、3 格 6.5~8.0,ORP 應(yīng)小于-250mv、第4、5格 6.8~7.2,ORP為-300mV~-400mV 為正常。當(dāng)溫度系統(tǒng)溫度在55±2℃范圍內(nèi),去除率穩(wěn)定在80%以上時,即可進(jìn)入馴化階段。
3)馴化培養(yǎng)。馴化可分為四個階段,不同階段的水量不一致,逐步增加,直到達(dá)到設(shè)計水量。每天檢測水質(zhì)指標(biāo),并多次鏡檢微生物生長狀況。第一階段:進(jìn)水流量為25%,馴化時間視進(jìn)水的水質(zhì)情況而定,當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較差時,馴化的時間可能較長。當(dāng)出水水質(zhì)COD去除率達(dá)到80%,且穩(wěn)定運(yùn)行1周后,可以進(jìn)入下一階段;第二階段:進(jìn)水量為50%,重復(fù)第一階段步驟;第三階段:進(jìn)水量為75%,重復(fù)上述步驟;第四階段:進(jìn)水量為100%,重復(fù)上述步驟;當(dāng)進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計流量時,達(dá)到了COD去除率為并穩(wěn)定到80%后,就可以直接進(jìn)入全流量運(yùn)行階段。
綜上所述,企業(yè)針對1.4丁二醇生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理,有利于降低對周圍環(huán)境帶來的危害。通過處理工藝與廢水處理系統(tǒng)的結(jié)合,滿足企業(yè)廢水一級排放指標(biāo),降低企業(yè)在廢水處理方面的資金支出,為我國的環(huán)境保護(hù)工作做出貢獻(xiàn)。