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氧化沟处理高氨氮废水案例

更新时间:2012-02-05 10:40 来源:银川污水处理有限公司 作者: 阅读:4131 网友评论0

银川市第三污水处理厂位于银川国家级经济开发区,主要服务对象是一些化肥、氮肥、炼油、机械制造、食品加工等行业。水质、水量变化幅度大,尤其是高氨氮废水,处理难度高。经多次培养活性污泥,但总受到来水水质、水量的不良冲击而失败。后经过总结,调整工艺运行方式,目前已能稳定达标排放处理二级出水。下面谈谈我厂的运营管理经验。

1.基本情况:

1.1我厂采用Carrousel 2000氧化沟工艺,设计进水水质及水量情况见表1

表1 设计水质

控制项目 进水 出水
水量/(m3·d-1 50000
最低水温/℃ 10
COD/(mg·L-1 ≤300 ≤100
BOD/(mg·L-1 ≤120 ≤30
SS/(mg·L-1 ≤150 ≤30
NH3-N/(mg·L-1 ≤30 ≤25
TP/(mg·L-1 ≤4 ≤1

1.2实际进水水质情况见表2

表2实际进水水质

项目 5月区间值 6月区间值 7月区间值
COD/(mg·L-1 228~3342 156~3046 450~2872
BOD/(mg·L-1 134~1076 95~904 354~983
SS/(mg·L-1 48~945 82~1735 210~1848
NH3-N/(mg·L-1 86~255.46 41.5~521.95 40.57~152.95
TP/(mg·L-1 6.0~20.27 8.4~22.29 13.9~28.66

1.3运行条件如表3:

表3氧化沟的运行条件

项 目 指标值
污泥浓度(g/L)
污泥负荷(kg-BOD/(kg-MLSSd))
水力停留时间(h)
污泥龄(d)
ORP (mv)
外回流比%
氧化沟有效总容积m3
3-3.5, 最高4.0
0.078-0.089
15.4
11.9—12.8
-600 - +200
50-100
16000×2

1.4工艺概况

卡鲁塞尔2000型氧化沟是以立式倒伞型叶轮曝气,混合液在沟渠中循环流动型的氧化沟。卡鲁塞尔氧化沟工艺特点如下:

1)对水质水量适应性强.

2)处理效果好,BOD5去除率可达95~99%;脱氮率达90%;除磷效率50%。

3)曝气机采用立式倒伞型曝气叶轮,曝气机周围局部地区曝气强度高,而循环至曝气叶轮的混合液DO浓度低,有较高的传氧推动力,因此氧的转移效率较高。

4)外沟道两叶轮之间流程较长,DO可降至0,硝化和反硝化彻底,具有较高的脱氮效率。

5)进水进入到外沟道厌氧区,为反硝化细菌提供了充足的碳源。

2.活性污泥的培养及驯化

针对氧化沟的特点和我单位处理污水水质、水量情况,我们采用间歇进水,连续曝气的办法培养菌种,培养期间每天进水量控制在8 000m3  -10 000m3  左右,另外的废水暂时从另一条沟超越。氧化沟内溶氧的控制实现自动化,DHV公司的“卡控程序”运行良好。好氧区DO尽量控制在1.5mg/l以上,分析进水水质,核定进水流量,以确保C:N:P=100:5:1 

在活性污泥培养初期,约二周内生物镜检没有微生物出现,我们只观察到絮体的形态变化,也不够好。SV30 检验在不到5分钟泥水便分离开来,上清液是灰青色略带粘性。而且混合液略有臭味。

我厂氧化沟工艺在设计时接触池有一个放空阀,距离接触池池底还有近1.5m的高度,决定调整氧化沟工艺,将AB法融入。先除臭味,打开放空阀,将出水加氯15kg/h 。该终水回流到提升泵房后进行提升进入氧化沟,持续加氯2小时后,氧化沟特别是氧化沟厌氧区臭味得到改善。此后根据进水水质、水量及处理出水水质情况,我们调整该阀的开闭。将氧化沟的运行与AB法融为一体。有效地完成了活性污泥的培养、驯化工作。现整个工艺运行良好,出水稳定达标排放。

3.运行结果及分析

3.1 脱氮与溶氧、水力停留时间[1]

硝化和反硝化是生物脱氮系统密不可分的两个过程,硝化不充分,出水氨氮必然升高,反硝化能力也发挥不出来,反硝化不充分,出水硝态氮就会上升. 所以在反应池容积不变的前提下,如何配置恰当的硝化反硝化容积,以使COD 和N 均达到最高的去除率是关键. 系统的硝化和反硝化能力首先决定于各种区域的水力停留时间(或有效容积) . 对于我厂污水来说,一般的反硝化和硝化分别需要3 —4h 和5 —6h .

对于前置反硝化来说,内循环比是十分重要的运行参数. 内循环是把硝态氮从硝化区回流到反硝化区,提供反硝化所需的硝态氮,内循环比越大,出水硝态氮越少. 但是,内循环给系统带来的一个不可忽视的问题是,硝化液中的溶解氧对缺氧环境具有破坏的作用. 当存在溶解氧时,脱氮菌总是优先利用游离氧作为电子受体氧化有机物,反硝化过程因而受阻. 而且,随着内循环加大,系统中的短流现象也会越来越明显,所以即使不考虑动力消耗,内循环比也不宜过大.因此选择缺氧区占总反应池的体积比= 1/3 ,DO = 0.10Mg/L ,内循环比R= 100 %的组合. 经驯化后的良好活性污泥体系可使出水氨氮浓度最好为3.75 mg/L ,去除效率为70% .下表4为氧化沟的实际运行参数:

表4 氧化沟的实际运行参数

 

水力停留时间(h) 有效水深(m) 运行水温(℃) 流速(m/s) 溶解氧(mg/L)
29 5.0 19-24 中:0.4
底:0.2
0.05~2.5
 注 ① 曝气机叶轮浸入水下深度一般为90 mm;
   ② 溶解氧的测定点分别在氧化沟中段及回流门处,水下1 m处。

对于供氧,主要考虑以下几个过程的需氧量[1]:总需氧量(D)=氧化有机物需氧+细胞内源呼吸需氧+硝化过程需氧—脱氮过程产氧,经过核算从而为“卡控”程序的运行设定DO区间值提供依据。

3.2污泥性状观察

当通过显微镜观察到多量的非活性污泥类原生动物,比如,侧跳虫,滴虫等常见的快速游动型纤毛虫。表明负荷高,此时活性污泥沉降性变差。上清液混浊。可通过调整内、外回流比,终水回流量及供氧量来尽快调整到活性污泥的良好运行工况。良好的活性污泥土褐色,有泥土味,通过显微镜可以观察到钟虫、累枝虫等具有代表性的生物相。运行管理人员要经常多观察,发现泥况变化及时采取措施,可将损失降止最低。

在运行期间,可见一些泡沫浮在氧化沟内,在活性污泥培养初期,少量的泡沫是正常的。但良好活性污泥体若在运行中发生大量泡沫。此时须检查如下两个方面,并采用相应措施去除泡沫:

3.2.1进水水质

C:N:P的平衡、PH、盐度、水温、致毒性底物等等

3.2.2工艺运行

曝气量、回流量引起的污泥上浮、二沉池池底积泥引起的污泥上浮、活性污泥丝状菌过量生长引起污泥上浮。

4.结论:

将氧化沟工艺与AB工艺有机结合,对处理高氨氮工业废水是可行的。对于高氨氮工业废水处理建议如下:

①稳定曝气池进水水质的最可行、最经济的方法是终水回流,用以稀释、调节曝气池进水中的有机物浓度,使其稳定在一定范围内,终水回流的先决条件是污水处理厂的处理能力必须大于实际进水量。
  ②污水处理厂如不具备终水回流条件,应考虑设有较大容积的调节池(均质池)并控制好均质池(调节池)液位。液位宜控制在50%-70%。
  ③合理的营养比例。

④合理的曝气量

⑤污泥中毒引起的污泥上浮可以加大曝气量,减少进水量并清除死污泥。 ⑥活性污泥的微生物组成主要依赖于废水成分、流动形式、运行条件和适宜的设计。由于在实际处理过程中几乎难以控制废水成分,因此对运行条件和反应器设计进行优化选择至关重要。

⑥依托环保局,加强进厂水水质的管理。

[1] 《废水生物处理的运行管理与异常对策 》徐亚同 黄民生 编 2002.8

[2] 米克尔C曼特(美),布鲁斯A贝尔.污水处理的氧化沟技术[M]北京:中国建筑工业出版社,1988.1—135。   

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