氧化溝處理高氨氮廢水案例
銀川市第三污水處理廠位于銀川國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，主要服務(wù)對(duì)象是一些化肥、氮肥、煉油、機(jī)械制造、食品加工等行業(yè)。水質(zhì)、水量變化幅度大，尤其是高氨氮廢水，處理難度高。經(jīng)多次培養(yǎng)活性污泥，但總受到來(lái)水水質(zhì)、水量的不良沖擊而失敗。后經(jīng)過(guò)總結(jié)，調(diào)整工藝運(yùn)行方式，目前已能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放處理二級(jí)出水。下面談?wù)勎覐S的運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)。
1.基本情況：
1.1我廠采用Carrousel 2000氧化溝工藝，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及水量情況見(jiàn)表1
表1 設(shè)計(jì)水質(zhì)
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1.2實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況見(jiàn)表2
表2實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)
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1.3運(yùn)行條件如表3：
表3氧化溝的運(yùn)行條件
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1.4工藝概況
卡魯塞爾2000型氧化溝是以立式倒傘型葉輪曝氣，混合液在溝渠中循環(huán)流動(dòng)型的氧化溝？斎麪栄趸瘻瞎に囂攸c(diǎn)如下：
1)對(duì)水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng).
2)處理效果好，BOD5去除率可達(dá)95～99%；脫氮率達(dá)90%；除磷效率50%。
3)曝氣機(jī)采用立式倒傘型曝氣葉輪，曝氣機(jī)周?chē)植康貐^(qū)曝氣強(qiáng)度高，而循環(huán)至曝氣葉輪的混合液DO濃度低，有較高的傳氧推動(dòng)力，因此氧的轉(zhuǎn)移效率較高。
4)外溝道兩葉輪之間流程較長(zhǎng)，DO可降至0，硝化和反硝化徹底，具有較高的脫氮效率。
5)進(jìn)水進(jìn)入到外溝道厭氧區(qū)，為反硝化細(xì)菌提供了充足的碳源。
2.活性污泥的培養(yǎng)及馴化
針對(duì)氧化溝的特點(diǎn)和我單位處理污水水質(zhì)、水量情況，我們采用間歇進(jìn)水，連續(xù)曝氣的辦法培養(yǎng)菌種，培養(yǎng)期間每天進(jìn)水量控制在8 000m3 -10 000m3 左右，另外的廢水暫時(shí)從另一條溝超越。氧化溝內(nèi)溶氧的控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，DHV公司的“卡控程序”運(yùn)行良好。好氧區(qū)DO盡量控制在1.5mg/l以上，分析進(jìn)水水質(zhì)，核定進(jìn)水流量，以確保C：N：P=100：5：1
在活性污泥培養(yǎng)初期，約二周內(nèi)生物鏡檢沒(méi)有微生物出現(xiàn)，我們只觀察到絮體的形態(tài)變化，也不夠好。SV30 檢驗(yàn)在不到5分鐘泥水便分離開(kāi)來(lái)，上清液是灰青色略帶粘性。而且混合液略有臭味。
我廠氧化溝工藝在設(shè)計(jì)時(shí)接觸池有一個(gè)放空閥，距離接觸池池底還有近1.5ｍ的高度，決定調(diào)整氧化溝工藝，將ＡＢ法融入。先除臭味，打開(kāi)放空閥，將出水加氯15kg/h 。該終水回流到提升泵房后進(jìn)行提升進(jìn)入氧化溝，持續(xù)加氯2小時(shí)后，氧化溝特別是氧化溝厭氧區(qū)臭味得到改善。此后根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量及處理出水水質(zhì)情況，我們調(diào)整該閥的開(kāi)閉。將氧化溝的運(yùn)行與AB法融為一體。有效地完成了活性污泥的培養(yǎng)、馴化工作，F(xiàn)整個(gè)工藝運(yùn)行良好，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
3.運(yùn)行結(jié)果及分析
3.1 脫氮與溶氧、水力停留時(shí)間[1]
硝化和反硝化是生物脫氮系統(tǒng)密不可分的兩個(gè)過(guò)程,硝化不充分,出水氨氮必然升高,反硝化能力也發(fā)揮不出來(lái),反硝化不充分,出水硝態(tài)氮就會(huì)上升. 所以在反應(yīng)池容積不變的前提下,如何配置恰當(dāng)?shù)南趸聪趸莘e,以使COD 和N 均達(dá)到最高的去除率是關(guān)鍵. 系統(tǒng)的硝化和反硝化能力首先決定于各種區(qū)域的水力停留時(shí)間(或有效容積) . 對(duì)于我廠污水來(lái)說(shuō),一般的反硝化和硝化分別需要3 —4h 和5 —6h .
對(duì)于前置反硝化來(lái)說(shuō),內(nèi)循環(huán)比是十分重要的運(yùn)行參數(shù). 內(nèi)循環(huán)是把硝態(tài)氮從硝化區(qū)回流到反硝化區(qū),提供反硝化所需的硝態(tài)氮,內(nèi)循環(huán)比越大,出水硝態(tài)氮越少. 但是,內(nèi)循環(huán)給系統(tǒng)帶來(lái)的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題是,硝化液中的溶解氧對(duì)缺氧環(huán)境具有破壞的作用. 當(dāng)存在溶解氧時(shí),脫氮菌總是優(yōu)先利用游離氧作為電子受體氧化有機(jī)物,反硝化過(guò)程因而受阻. 而且,隨著內(nèi)循環(huán)加大,系統(tǒng)中的短流現(xiàn)象也會(huì)越來(lái)越明顯,所以即使不考慮動(dòng)力消耗,內(nèi)循環(huán)比也不宜過(guò)大.因此選擇缺氧區(qū)占總反應(yīng)池的體積比= 1/3 ,DO = 0.10Mg/L ,內(nèi)循環(huán)比R= 100 %的組合. 經(jīng)馴化后的良好活性污泥體系可使出水氨氮濃度最好為3.75 mg/L ,去除效率為70% .下表4為氧化溝的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)：
表4 氧化溝的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)
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對(duì)于供氧，主要考慮以下幾個(gè)過(guò)程的需氧量[1]：總需氧量(D)=氧化有機(jī)物需氧+細(xì)胞內(nèi)源呼吸需氧+硝化過(guò)程需氧—脫氮過(guò)程產(chǎn)氧，經(jīng)過(guò)核算從而為“卡控”程序的運(yùn)行設(shè)定DO區(qū)間值提供依據(jù)。
3.2污泥性狀觀察
當(dāng)通過(guò)顯微鏡觀察到多量的非活性污泥類(lèi)原生動(dòng)物，比如，側(cè)跳蟲(chóng)，滴蟲(chóng)等常見(jiàn)的快速游動(dòng)型纖毛蟲(chóng)。表明負(fù)荷高，此時(shí)活性污泥沉降性變差。上清液混濁？赏ㄟ^(guò)調(diào)整內(nèi)、外回流比，終水回流量及供氧量來(lái)盡快調(diào)整到活性污泥的良好運(yùn)行工況。良好的活性污泥土褐色，有泥土味，通過(guò)顯微鏡可以觀察到鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)等具有代表性的生物相。運(yùn)行管理人員要經(jīng)常多觀察，發(fā)現(xiàn)泥況變化及時(shí)采取措施，可將損失降止最低。
在運(yùn)行期間，可見(jiàn)一些泡沫浮在氧化溝內(nèi)，在活性污泥培養(yǎng)初期，少量的泡沫是正常的。但良好活性污泥體若在運(yùn)行中發(fā)生大量泡沫。此時(shí)須檢查如下兩個(gè)方面，并采用相應(yīng)措施去除泡沫：
3.2.1進(jìn)水水質(zhì)
C：N：P的平衡、PH、鹽度、水溫、致毒性底物等等
3.2.2工藝運(yùn)行
曝氣量、回流量引起的污泥上浮、二沉池池底積泥引起的污泥上浮、活性污泥絲狀菌過(guò)量生長(zhǎng)引起污泥上浮。
4.結(jié)論：
將氧化溝工藝與AB工藝有機(jī)結(jié)合，對(duì)處理高氨氮工業(yè)廢水是可行的。對(duì)于高氨氮工業(yè)廢水處理建議如下：
①穩(wěn)定曝氣池進(jìn)水水質(zhì)的最可行、最經(jīng)濟(jì)的方法是終水回流，用以稀釋、調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)水中的有機(jī)物濃度，使其穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，終水回流的先決條件是污水處理廠的處理能力必須大于實(shí)際進(jìn)水量。
、谖鬯幚韽S如不具備終水回流條件，應(yīng)考慮設(shè)有較大容積的調(diào)節(jié)池（均質(zhì)池）并控制好均質(zhì)池（調(diào)節(jié)池）液位。液位宜控制在50％－70％。
、酆侠淼臓I(yíng)養(yǎng)比例。
④合理的曝氣量
⑤污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝氣量，減少進(jìn)水量并清除死污泥！、藁钚晕勰嗟奈⑸锝M成主要依賴(lài)于廢水成分、流動(dòng)形式、運(yùn)行條件和適宜的設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際處理過(guò)程中幾乎難以控制廢水成分，因此對(duì)運(yùn)行條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化選擇至關(guān)重要。
⑥依托環(huán)保局，加強(qiáng)進(jìn)廠水水質(zhì)的管理。
[1] 《廢水生物處理的運(yùn)行管理與異常對(duì)策 》徐亞同 黃民生 編 2002.8
[2] 米克爾C曼特(美)，布魯斯A貝爾.污水處理的氧化溝技術(shù)[M]北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1988.1—135。
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