工業(yè)污水處理一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵因素分析與運(yùn)行控制

陳 強(qiáng)

（達(dá)力（銀川）污水處理有限公司，寧夏銀川 750021）

工業(yè)污水處理一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵因素分析與運(yùn)行控制

陳 強(qiáng)

（達(dá)力（銀川）污水處理有限公司，寧夏銀川 750021）

針對(duì)銀川市第三污水處理廠升級(jí)改造后，標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)A，沒有處理高標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)污水運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，展開一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)，積累大量運(yùn)行數(shù)據(jù)，把控關(guān)鍵運(yùn)行處理工藝段及關(guān)鍵參數(shù)，使該廠很快投入到正式生產(chǎn)，確保了出水達(dá)標(biāo)排放，為改善環(huán)境發(fā)揮了最大的效益。

污水處理廠；升級(jí)改造；一級(jí)A；運(yùn)行實(shí)例

銀川市第三污水處理廠一期工程始建于2003年3月，2004年7月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)日處理污水量50000m3，采用卡魯塞爾2000氧化溝工藝，執(zhí)行國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）。隨著城市不斷發(fā)展，污水量急劇增加，原有污水處理設(shè)施及排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)、環(huán)境要求，迫切需要擴(kuò)建及提標(biāo)改造。升級(jí)改造工程2013年10月立項(xiàng)建設(shè)，2015年7月30日建成投產(chǎn)運(yùn)行，日處理污水規(guī)模達(dá)到100000m3，采用變形式氧化溝+深度處理工藝，由二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)提升到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）。但由于第三污水處理廠處理的工業(yè)污水占到75%，水質(zhì)變化大、生化性極差，理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行存在著較大的差異，給實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了極大的困難，經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行及大量的實(shí)踐，積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使該廠運(yùn)行穩(wěn)定，持續(xù)達(dá)標(biāo)排放，良好的環(huán)境、社會(huì)效益日益突顯，為以后綜合工業(yè)污水處理提供了借鑒與藍(lán)本。

1 服務(wù)區(qū)內(nèi)污水現(xiàn)狀

1.1 服務(wù)區(qū)內(nèi)污水組成

工業(yè)污水占比總處理量的75%左右，主要有西夏工業(yè)園區(qū)、金鳳工業(yè)園區(qū)的污水；有印染廠、化肥廠、煉油廠、水泥廠、熱電廠、硫酸廠、羊絨加工廠、機(jī)械加工廠等40余家企業(yè)排放的污水。城市居民生活污水占比總處理量的25%左右。

1.2 工業(yè)污水特性

色澤各異；氨氮、COD 高、BOD 低；TN、TP 高；C：N比低、生化性差。生化處理難度大，給城市污水處理廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行造成極大的困難，需要把控關(guān)鍵處理段與關(guān)鍵參數(shù)。

圖1 進(jìn)水CODcr頻率統(tǒng)計(jì)圖

圖2 進(jìn)水CODcr月平均值統(tǒng)計(jì)圖

圖3 進(jìn)水BOD5頻率統(tǒng)計(jì)圖

圖4 進(jìn)水BOD5月平均值統(tǒng)計(jì)圖

圖5 進(jìn)水TP頻率統(tǒng)計(jì)圖

1.3 進(jìn)水水質(zhì)

（1）進(jìn)水 COD（見圖 1、圖 2）。

（2）進(jìn)水 BOD（見圖 3、圖 4）。

（3）進(jìn)水 TP（見圖 5、圖 6）。

（4）進(jìn)水 TN（見圖 7、圖 8）。

2 升級(jí)改造工藝流程

從工藝設(shè)計(jì)（見圖9）給予TP、SS、TN專門的構(gòu)筑物、專門的加藥設(shè)施、足夠的水力停留時(shí)間來(lái)降解、去除。

圖6 進(jìn)水TP月平均值統(tǒng)計(jì)圖

圖7 進(jìn)水TN頻率統(tǒng)計(jì)圖

圖8 進(jìn)水TN月平均值統(tǒng)計(jì)圖

圖9

3 運(yùn)行過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)及工藝段的控制

3.1 關(guān)鍵參數(shù)控制

3.1.1 TP控制 較高的BOD負(fù)荷，可以取得較好的除磷效果，進(jìn)行生化除磷的低限是BOD/TP=17，根據(jù)實(shí)際進(jìn)水復(fù)核BOD/TP＜17，生物除磷效果一般需要補(bǔ)充碳源及化學(xué)藥劑除磷。

污水處理廠二級(jí)生化處理TP一般達(dá)到60%～75%的去除率，基本屬于極限，若要達(dá)到更低0.5mg/L一級(jí)A指標(biāo)，需要加化學(xué)藥劑PAC（聚合氯化鋁或者鋁鐵鹽復(fù)合劑）處理，同時(shí)嚴(yán)格控制厭氧區(qū)的氧氣量不大于0.3mg/L。

設(shè)計(jì)理論 PAC 藥劑加藥量（Al2O3＞10%）Fz=（4.5～5.5）×1.5×16.45=111.0mg/L～135.7mg/L，除磷加藥量為120mg/L。實(shí)際生產(chǎn)中因水流速度及沉降性的變化，出現(xiàn)較大的偏差，加藥量及水量變化（見表1）。

從實(shí)際加藥化驗(yàn)指標(biāo)對(duì)比：（1）實(shí)際加藥除磷大于理論計(jì)算；（2）持續(xù)加藥可提高去除率；（3）加藥量達(dá)不到要求出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標(biāo)情況，去除率低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)要嚴(yán)格控制二級(jí)生化除磷降低到2mg/L以內(nèi)，對(duì)于深度處理化學(xué)除磷才能達(dá)到要求。

3.1.2 TN控制 從1.3項(xiàng)中的進(jìn)水指標(biāo)可以看出，BOD/TN＞3～6，即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，按現(xiàn)有復(fù)核計(jì)算BOD/TN=3～2，屬于碳源一般的污水，去除TN從理論上已經(jīng)比較困難。

TN的去除要滿足三個(gè)條件，分別是缺氧環(huán)境、優(yōu)質(zhì)的碳源以及反硝化時(shí)間。實(shí)際運(yùn)行中反硝化區(qū)的容積已定，滿負(fù)荷時(shí)水力停留時(shí)間無(wú)法調(diào)整，只能減少外回流、增大內(nèi)回流；調(diào)整反硝化區(qū)的氧氣量，在確保COD、氨氮數(shù)據(jù)合格的情況下，整體降低曝氣量，使得反硝化區(qū)的氧氣量控制在0.5mg/L內(nèi)；加大碳源的補(bǔ)充。在保持反硝化區(qū)缺氧相同的情況下，反硝化區(qū)的數(shù)據(jù)（見表 2）。

從表 2的 NO3/NH4（mg/L）（＞40時(shí)反硝化減弱）運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，反硝化區(qū)沒有投加足夠的碳源，即使增大反硝化區(qū)及缺氧環(huán)境，幾乎不進(jìn)行反硝化，因此足夠的碳源很重要，三個(gè)條件缺一不可，都會(huì)影響反硝化、影響TN的去除。

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，可適合補(bǔ)充的碳源乙酸鈉，要求配比濃度大于30%，投加量每10×104m3污水需要至少15 t乙酸鈉，方可運(yùn)行穩(wěn)定，去除TN效果良好。3.1.3 生化區(qū)運(yùn)行過(guò)程 O2、ORP、NO3/NH4參數(shù)的綜合控制 在運(yùn)行過(guò)程中，分區(qū)控制O2，除磷區(qū)，氧氣控制在0.3mg/L以內(nèi)；反硝化區(qū)控制在0.5mg/L以內(nèi)；好氧區(qū)控制在1.5mg/L～3.5mg/L范圍內(nèi)。ORP控制在正負(fù)50mg/L范圍內(nèi)最佳，既可以控制反硝化區(qū)又可以減少能源消耗。NO3/NH4控制在40mg/L以內(nèi)反硝化良好,40mg/L以上反硝化逐漸減弱，達(dá)到100mg/L時(shí)，完全沒有反硝化。

3.2 關(guān)鍵工藝段的控制

表1 銀川市第三污水處理廠生產(chǎn)加藥除磷統(tǒng)計(jì)表

表2 銀川市第三污水處理廠生產(chǎn)加藥除TN實(shí)驗(yàn)表

3.2.1 生化區(qū)工藝控制 生化區(qū)運(yùn)行過(guò)程精細(xì)控制關(guān)系到去除 COD、BOD、TP、TN、NH3-N 等參數(shù)關(guān)鍵性因素，如同3.1.3的控制。在此過(guò)程控制中COD＜60mg/L、BOD＜15mg/L、TP＜2mg/L、TN＜15mg/L、NH3-N＜8mg/L達(dá)到該數(shù)據(jù)以下，才能確保升級(jí)段進(jìn)一步去除達(dá)到一級(jí)A的要求。

3.2.2 高效沉淀池工藝段的控制 該段工藝即為混凝沉淀，是污水深度處理的關(guān)鍵控制點(diǎn)。（1）能夠進(jìn)一步去除污水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物質(zhì)，在化學(xué)藥劑的輔助下進(jìn)一步去除COD、BOD、SS等指標(biāo)。（2）有效的去除總磷，因污水中的磷酸鹽大部分為可溶性，二級(jí)處理達(dá)到60%～75%，在深度處理即混凝沉淀中能達(dá)到90%～95%，是最有效的除磷方法。

控制的參數(shù)：（1）PAM加藥量，PAM是高分子聚合物，具有凝聚污水中的微小顆粒，形成較大的絮團(tuán)，在重力作用下容易沉淀，屬于絮凝劑，根據(jù)進(jìn)水量6.5×104m3～10×104m3可調(diào)控在 0.6 m3/h～0.8 m3/h（配比濃度0.1%），能夠形成較大絮團(tuán)；（2）PAC 加藥量，PAC（聚合氯化鋁或者鋁鐵鹽復(fù)合劑）要求Al2O3＞10%，能夠迅速助凝，將污水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物質(zhì)混凝沉淀，根據(jù)進(jìn)水量6.5×104m3～10×104m3可調(diào)控在 0.38 m3/h～0.58 m3/h；（3）MLSS 的控制，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，要求高效池中的MLSS控制在1.5mg/L～2.5mg/L范圍內(nèi)，SV30可控制在30%～60%范圍，更有利于沉降，低于該值絮團(tuán)分散不利于沉降，高于該值設(shè)備負(fù)荷大、出水帶有部分微小顆粒，加大后續(xù)處理的難度；（4）回流量控制，在不斷的投加藥劑的情況下，水中的藥劑需要保持持續(xù)的濃度，需要給予合適的回流量，一般控制在4%～6%，既能夠保持水中的藥劑濃度又可以節(jié)約藥劑。

4 結(jié)語(yǔ)

銀川市第三污水處理廠雖屬城市污水處理廠，但其承擔(dān)著處理75%的工業(yè)污水，其工業(yè)水質(zhì)的性質(zhì)決定了處理的難度。升級(jí)改造完成后成為寧夏最大的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠，又是寧夏最大的、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)最高的工業(yè)污水處理廠，經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的運(yùn)行，從各個(gè)方面積累了豐富的運(yùn)行數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，為水質(zhì)穩(wěn)定、持續(xù)達(dá)標(biāo)提供了保障；極大的改善了居民居住環(huán)境及水環(huán)境；社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益日趨突顯；為以后提標(biāo)改造后的污水處理廠提供可行的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

［1]張自杰.排水工程［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.

［2]易津湘.污水處理［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

［3]范勇.設(shè)計(jì)說(shuō)明［G］.上海市政工程設(shè)計(jì)研究院，2013.

TE992.2

A

1673-5285（2017）09-0113-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.09.028

2017－08-11