1 工程概況某尼龍化工廠主要生產裝置有環己醇?己二酸?己二胺?成鹽?苯精制?硝酸?切片?制氫等裝置,各裝置排出的廢水種類多?成分復雜,廢水中含苯?己二胺?己二酸?環己醇等苯系物?低聚物和硫化物,氨氮和有機氮含量高,廢水可生化性差,處理難度大?各種廢水匯總到污水站的調節池混合均質后進入污水處理系統?原有工藝采用傳統的A/O 工藝,處理后出水COD 在100~200 mg/L 波動,氨氮在10~50 mg/L 波動,達不到排放標準,同時公司于2010 年新建2 套生產裝置,廢水量增大,原廢水處理系統處理能力不足?為此公司決定對原有工藝進行改進,在前期試驗的基礎上,在現有2 套A/O 系統基礎上,新建1 套A/O 系統, 建成后3 套A/O 系統并聯運行,同時引入裝填了高效生物載體的固定化厭氧生物濾池(3T-AF),使初沉池的出水先進入3T-AF 處理后再進行A/O 處理, 目的是使絕大部分NO3--N?NO2--N?COD 在3T-AF 段得到去除, 以減輕后續A/O 段的運行負荷?廢水的水質及排放標準見表1?
3T-AF 中的高效微生物是通過人工篩選?馴化?復壯的專用工程復合菌,由多種微生物和復合酶配置而成,對大分子?難降解?毒性大的污染物有較強的降解能力和適應性?3T-AF 是通過生物活性分子固定化技術,將大量微生物和酶固定在載體上進行厭氧反應,由此可以提高廢水的可生化性并降解部分有機物, 相對于水解酸化池,3T-AF 不只進行水解酸化反應,同時對有機物的降解具有很大的貢獻?改進后的工藝流程見圖1?
生產廢水首先進入調節池調節水質?水量,然后由提升泵提升至初沉池去除廢水中的SS,出水自流進入3T-AF 池, 在3T-AF 池內進行反硝化以去除廢水中的NO3--N?NO2--N 和部分COD,同時通過厭氧作用提高廢水的可生化性?3T-AF 池出水進入A/O 池進一步去除氨氮和有機物?O 池的出水部分回流至A 池進行反硝化,脫除總氮,并將二沉池的部分污泥回流至A 池,保持整套A/O 系統的污泥濃度?在O 池中通過硝化菌的作用, 將氨氮轉化成NO3--N 和NO2--N,O 池中的硝化液回流至A 池中進行反硝化脫氮,控制回流比在2∶1 左右,二沉池出水達標排放?主要構筑物和參數見表2?
2 系統的啟動及運行分析
2.1 3T-AF 池的掛膜啟動
首先在帶有曝氣裝置的微生物培養罐中激活優選高效微生物菌種,激活周期8 d?微生物菌種激活后投加到3T-AF 池內, 用生產廢水進行馴化,馴化階段進水流量為設計流量的1/3,COD 和氨氮負荷為設計值的1/2, 馴化15 d 后進水COD 平均750mg/L, 出水COD 平均200 mg/L 左右, 達到預期要求,但進出水的氨氮含量幾乎沒有什么變化?在這個時期AF 池的表面出現大量的氣泡, 經檢測氣泡主要是由于AF 池中的反硝化反應形成,AF 池掛膜成功?將生產廢水直接進入3T-AF 池,并逐步提高進水水量至設計值, 連續監測AF 池進出水的特征污染物7 d,運行效果見圖2?圖3?
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由圖2 可知,原水的COD 在800~1 800 mg/L 范圍內,經厭氧生物濾池處理后下降到200~750 mg/L左右,這說明厭氧生物濾池填料上附著的高效微生物對COD 的去除貢獻較大?
由圖3 可知, 原水的NO3--N 質量濃度在200~350 mg/L 范圍內, 經厭氧生物濾池處理后NO3--N質量濃度穩定在5 mg/L 以下, 系統對NO3--N 的去除率穩定在98%以上,反硝化效果很好?
2.2 A/O 系統啟動
活性污泥取自該公司原污水處理場系統內的污泥,啟動初期先在新建A/O 池中注入1/3 消防水,再投入活性污泥,控制污泥質量濃度為1 000 mg/L,pH在6~9,O 池內的溶解氧在2~3 mg/L,投加甲醇使新建A/O 內的COD 在500~1 000 mg/L,按照m(C)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1 的比例投加尿素和磷鹽,最后將高效微生物菌種投入新建A/O 池內進行接種?在悶曝2 d 后, 經檢測A/O 系統內的COD 明顯降低,說明微生物已經激活?
將AF 池出水引入A/O 系統, 對整個工藝系統進行聯動調試,逐漸增大進水量至設計值?連續監測A/O 系統的特征污染物7 d,運行效果見圖4?圖5?
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由圖4 可知,AF 池出水進入A/O 系統與回流的消化液混合后的COD 在150~500 mg/L 左右,一部分COD 在A 池作為碳源被反硝化細菌利用,剩余部分進入O 池內,通過好氧池內微生物的分解和活性污泥的絮凝作用,使出水COD 降到50 mg/L 以下,A/O 系統對COD 的去除率穩定在70%以上?
由圖5 可知,進入A/O 系統的NH3-N 在30~70mg/L 左右, 在好氧池中由于硝化作用,NH3-N 得到進一步的降解, 好氧池出水NH3-N 降至5 mg/L 以下,對NH3-N 的去除率穩定在97%以上?具體參見污水技術資料更多相關技術文檔。
2.3 系統穩定運行效果分析
經過1 個月的調試運行,AF 池?A/O 池均成功啟動,系統運行正常,出水水質穩定達到設計標準?3 結論
改造后的污水處理系統徹底解決了原系統耐沖擊能力差的問題?接種了高效微生物的固定化厭氧生物濾池具有非常高的反硝化效率, 可以去除大部分COD, 其對COD?NH3+-N?NO3--N 的去除率分別達到了96.50%?96.47%?99.23%,保證了后續工藝的穩定運行?
