反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝處理氮磷廢水
常州某工業(yè)園擁有多家生產(chǎn)LED、廠商和機(jī)械制造廠商，是半導(dǎo)體生產(chǎn)研發(fā)基地。按照各廠的生產(chǎn)工藝流程，對(duì)其污水分段收集處理。對(duì)高磷廢水采用化學(xué)反應(yīng)-混凝沉淀法，處理后廢水與經(jīng)過(guò)各廠預(yù)處理過(guò)的非磷段廢水混合，再采用反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝對(duì)混合污水進(jìn)行處理。
1工程概況
1.1設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)
高磷段廢水量較少，體積流量200m3/d。廢水水質(zhì)為：pH為7～10，COD=186mg/L，ρ(TP)=16mg/L，ρ(SS)=120mg/L。
高磷段廢水處理后與非磷化水量混合，總體積流量1200m3/d，設(shè)計(jì)處理能力50m3/h。混合進(jìn)水pH為6～9，COD=450mg/L，BOD5=80mg/L，ρ(TN)=86mg/L，ρ(NO3--N)=50～60mg/L，ρ(TP)=7.4mg/L。
1.2工藝流程
高磷段廢水具有懸浮物、磷含量高等特點(diǎn)，針對(duì)此類廢水，采用混凝沉淀法去除；經(jīng)過(guò)各企業(yè)處理后的預(yù)處理后的非磷化廢水具有含氮磷較高、含碳量低，且可生化性較低等特點(diǎn)，先對(duì)污水進(jìn)行反硝化處理，去除部分的硝態(tài)氮，在進(jìn)行反硝化前應(yīng)投加碳源，保證碳源的充足。反硝化后的出水進(jìn)行水解酸化處理，使污水中難降解的物質(zhì)得到降解，最后污水經(jīng)過(guò)A2O工藝，去除COD、TN、和TP。其處理工藝流程見(jiàn)圖1。
1.3主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明
1.3.1磷化廢水預(yù)處理調(diào)節(jié)池
各個(gè)企業(yè)未經(jīng)處理的高含磷廢水通過(guò)槽罐車運(yùn)送至污水處理廠，進(jìn)入預(yù)處理調(diào)節(jié)池，均勻含磷廢水的水質(zhì)水量，控制污水按照一定的流量進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)施。
1.3.2磷化廢水混凝沉淀池
對(duì)磷化廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)后，向廢水中依次投加NaOH、氯化鈣、聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM），絮凝形成大顆粒沉淀，再根據(jù)淺池沉淀原理，通過(guò)在沉淀區(qū)放置的斜板將沉淀區(qū)分隔成若干區(qū)，從而增加沉淀面積，加速沉淀速度，提高沉淀效率，達(dá)到泥水的分離的目的。
1.3.3中和處理反應(yīng)池
將斜板沉淀池出水pH調(diào)整到中性后排往非磷化廢水調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
1.3.4非磷化廢水調(diào)節(jié)池
對(duì)各個(gè)企業(yè)的水質(zhì)和已經(jīng)處理后的磷化廢水進(jìn)行均勻處理，保證后續(xù)設(shè)施的進(jìn)水的穩(wěn)定。
1.3.5初沉池
池中設(shè)有浮渣集泥斗、沉淀污泥集泥斗和污泥排泥管。漂浮在水面的浮渣通過(guò)刮泥板上部的掛渣器卦入浮渣集泥斗中；沉淀于池底的污泥、沙粒等被刮泥機(jī)刮入集泥斗，通過(guò)定期開(kāi)啟排泥閥來(lái)進(jìn)行排泥，污泥排入集泥池中。
1.3.6反硝化池
初沉后污水中含較高的硝態(tài)氮，向池中投加一定量的葡萄糖，通過(guò)池內(nèi)的反硝化菌將污水中硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)，同時(shí)將外加有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。設(shè)計(jì)HRT為4h。
1.3.7水解酸化池
綜合污水中所含有的高分子有機(jī)物難直接被好氧微生物降解，在水解酸化階段，通過(guò)水解酸化菌，使水中大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性，保證后續(xù)生化處理效果[1]。設(shè)計(jì)HRT為8h。
1.3.8A2O
厭氧池內(nèi)的聚磷菌在吸收快速降解有機(jī)物的同時(shí)，將體內(nèi)的磷釋放出來(lái)，為在好氧條件下超量吸收磷做準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)HRT為2h；缺氧池中反硝化菌利用來(lái)自好氧池回流水中的硝酸鹽將來(lái)自厭氧池出水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，同時(shí)將好氧池回流水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)，?shí)現(xiàn)生物反硝化脫氮，設(shè)計(jì)HRT為4h，好氧段則采用的是膜生物反應(yīng)器（MBR），以膜過(guò)濾（微濾或超濾）替代活性污泥法中的沉淀池來(lái)實(shí)現(xiàn)泥水分離[2]。污水在好氧條件下，聚磷菌超量吸收磷，實(shí)現(xiàn)生物除磷，同時(shí)完成氨氮的硝化和有機(jī)物的氧化。微生物和其它懸浮物被膜組件截留分離，水通過(guò)膜組件由抽吸泵抽至中間水池，剩余污泥排入集泥池。設(shè)計(jì)HRT為6h。
1.4主要設(shè)備
主要構(gòu)筑物和設(shè)備見(jiàn)表1和表2。
2調(diào)試及運(yùn)行
2.1高磷廢水的化學(xué)脫磷控制
高磷廢水中含有較多的磷酸根，根據(jù)污水性質(zhì)，向磷化廢水混凝沉淀池依次投加氫氧化鈉、氯化鈣、PAC和PAM，pH控制在9.0～10.5。而中和反應(yīng)池用來(lái)中和過(guò)量的堿，pH維持在7.5～8.0。處理后的污水排入到非磷化廢水調(diào)節(jié)池中，進(jìn)行后續(xù)的處理。
2.2活性污泥培養(yǎng)
活性污泥培養(yǎng)采用接種馴養(yǎng)法，接種污泥取自城市污水處理廠的脫水污泥，各個(gè)單元按照自身容積的1%投配泥量。然后依次開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，向反硝化、水解酸化和好養(yǎng)單元供氣，開(kāi)啟厭氧池，缺氧池中潛水?dāng)嚢铏C(jī)攪拌。在培菌期間，應(yīng)保證水中的C、N、P之質(zhì)量比保持在約100:5:1。調(diào)試初期有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷控制在設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/4，pH控制在各個(gè)反應(yīng)單元的適宜參數(shù)范圍內(nèi)。為了保證后續(xù)處理單元的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和pH能夠穩(wěn)定在適合的范圍內(nèi)。可以往處理單元投加適當(dāng)?shù)钠咸烟呛蜌溲趸c。穩(wěn)定運(yùn)行后，處理每噸污水則向反硝化池中投入2.8g的葡萄糖，以提供足夠的碳源。
2.3MBR調(diào)試
進(jìn)行MBR時(shí)，先對(duì)生物處理系統(tǒng)進(jìn)行活性污泥的培養(yǎng)。培菌初期，由于污泥尚未大量形成，污泥含量低，如采用抽吸泵從膜組件抽水的方式出水，會(huì)加重好氧池中分離膜的污染，所以在污泥的質(zhì)量濃度到達(dá)4g/L之前，不宜開(kāi)啟抽吸泵從膜組件抽水，選擇間歇進(jìn)水、停氣、沉淀和從臨時(shí)排水管排水的運(yùn)行方式。當(dāng)污泥增殖并達(dá)到所需含量，在根據(jù)進(jìn)水水量確定開(kāi)啟抽吸泵和鼓風(fēng)機(jī)的數(shù)量。抽吸泵出水量開(kāi)時(shí)宜控制在設(shè)計(jì)出水量的1/3左右，不宜過(guò)大；運(yùn)行1周后，可增加至設(shè)計(jì)出水量的2/3左右；再運(yùn)行1周后，調(diào)至設(shè)計(jì)出水量。
2.4運(yùn)行效果
裝置經(jīng)過(guò)4個(gè)月的調(diào)試，各構(gòu)筑物出水水質(zhì)見(jiàn)表3。
由表3可見(jiàn)，處理后對(duì)COD、TN和TP的去除率分別為86.7%、84.4%和92%，各項(xiàng)出水指標(biāo)均能夠達(dá)到GB18918－2002的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)[3]。
3結(jié)論
對(duì)于工業(yè)園區(qū)，可以將性質(zhì)相近的污水集中進(jìn)行處理，不僅能夠降低企業(yè)污水處理的成本，而且也能夠節(jié)約資源。
采用反硝化-水解酸化-厭氧-缺氧-MBR工藝處理廢水，處理效果穩(wěn)定，出水GB18918－2002中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步運(yùn)行后，可考慮對(duì)污水進(jìn)行深度處理，采用反滲透技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行回用。
有污水處理需求的單位，如需了解更完善的技術(shù)方案，可通過(guò)污水寶服務(wù)平臺(tái)提交水質(zhì)數(shù)據(jù)，發(fā)布技術(shù)方案海選公告（不收費(fèi)）；全國(guó)有意向參與海選的環(huán)保單位將主動(dòng)報(bào)名，污水寶依據(jù)報(bào)名單位的成功案例、技術(shù)專利、信譽(yù)記錄、企業(yè)綜合實(shí)力等評(píng)選出前三名，勝出的三家環(huán)保單位與排污單位接洽并提供詳細(xì)的技術(shù)方案供排污單位參考。
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