A/O+MBR工藝對鹽化城污水廠提標改造的中試研究

全國能源信息平台 發佈 2020-01-22T05:23:46+00:00

1實驗方法01 實驗進水水質以該鹽化城綜合污水處理廠水解酸化池出水作為本中試實驗的進水,由於園區來水水質波動較大,故水解酸化池出水水質波動也較大,其中COD 50~330 mg/L、NH3-N 11~120 mg/L、TN 25~140 mg/L、TP 1.1~9.0 mg/L。

【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】

北極星水處理網訊:通過採用A/O+MBR工藝對某鹽化工業城污水處理廠水解酸化池出水進行處理,與現有生化工藝進行對比。實驗證明,A/O+MBR可以有效提高系統對TN和TP的去除率,均能達到72%左右,出水TN滿足提標要求;出水TP進一步降低,減少後續化學除磷的成本。該工藝具有自動化程度高,出水水質好且穩定等優點,具有良好的應用前景。

某鹽化工業城是以鹽化工為基礎,以化工、農藥、醫藥中間體等產品為主體的化工園區。鹽化工業城污水處理廠主要採用「一級多元催化氧化池+水解酸化池+A/O+二沉池+二級多元催化氧化池」的處理工藝,其中廢水經處理後達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級B標準,目前運行穩定,各項指標均能達到排放標準。但考慮到遠期發展,排放標準會提高至《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準,而現有處理工藝無法保證出水各項指標穩定達標。

因此在針對現有工藝段分析後發現,目前工藝對於TN和TP的去除存在一定問題:(1)由於現有缺氧池的不穩定性,反硝化效果不穩定,導致出水TN不穩定,超出GB18918—2002一級A標準的情況時有發生;(2)來水水質變化較大,二沉池偶爾會出現較多浮渣隨出水流入下級處理單元的情況,且二沉池出水TP偏高,絮凝終沉池雖可通過物化反應保證最終出水達標,但TP偏高會增加運行費用。

現採用「A/O+MBR」工藝進行中試,研究並論證該工藝在鹽化工廢水處理中應用的可行性。膜生物反應器(MBR)是高效膜分離技術與活性污泥法相結合的新型水處理技術,在混合液中膜的應用取代活性污泥法中的二沉池,內置的膜組件對污泥具有高效截留作用,微濾甚至超濾膜對廢水中大分子難降解有機物具有攔截作用,提高了其生化反應水力停留時間。

1 實驗方法

01 實驗進水水質

以該鹽化城綜合污水處理廠水解酸化池出水作為本中試實驗的進水,由於園區來水水質波動較大,故水解酸化池出水水質波動也較大,其中COD 50~330 mg/L、NH3-N 11~120 mg/L、TN 25~140 mg/L、TP 1.1~9.0 mg/L。本項目原水中含有大量難降解物質,同時企業排放的廢水均經過預處理,可生化性差。綜合污水處理廠前處理工藝採用「多元催化氧化+水解酸化」,降解部分難降解物質的同時提高廢水的可生化性。

02 實驗裝置

實驗裝置平面圖見圖1,剖面圖見圖2。

本中試裝置為「A/O+MBR」一體化設備,設計處理水量為1 m3/h。總水力停留時間(HRT)為14 h,其中缺氧段2.8 h,好氧+MBR段11.2 h;好氧池氣水比為20:1,混合液回流比控制在300%~400%,實驗過程中根據實際情況補充一定量的外加碳源,保證脫氮效果。好氧池曝氣量通過在線溶解氧儀控制。

池體採用304不鏽鋼焊接製成,缺氧池安裝攪拌機,好氧池安裝可提升式硬連接微孔曝氣器,好氧池後端安裝MBR,代替傳統二沉池,能保證好氧池較高的活性污泥濃度,大幅度提高有機負荷。MBR採用浸沒式平板膜,有效膜面積90 m2,膜孔徑0.1 μm,膜材質為聚偏氟乙烯(PVDF)。

03 水質分析方法

在中試過程中主要對廢水中的COD、NH3-N、TN、TP、溶解氧、pH等進行檢測,每天1次定時取樣,溶解氧及pH通過在線溶解氧儀和在線pH計進行實時檢測,COD採用重鉻酸鉀法,NH3-N採用納氏試劑法,TN採用鹼性過硫酸鉀消解法,TP採用鉬酸銨分光光度法。

2 中試運行結果及分析

01 啟動與調試

實驗裝置(A/O+MBR)置於水解酸化池池頂,利用自吸泵提升水解酸化池出水至實驗裝置,2017年4月20日至6月13日期間測得實際進水COD、NH3-N、TN、TP分別為50~330、11~120、25~140、1.1~9.0 mg/L。該廢水屬於鹽化工廢水,B/C

由於進水水質波動較大,經35 d調試後系統處理情況基本趨於穩定。

02 COD中試結果與分析

中試結果選取了實驗裝置運行穩定後的實驗數據(6月1日—6月13日),並與污水廠同步運行結果進行對比。實驗裝置進出水COD、去除率,以及污水廠正常運行二沉池出水COD如圖3所示。

從圖3可以看出,進水COD波動較大,變化範圍在50~93 mg/L,導致出水COD波動也較大,中試出水平均COD在46.9 mg/L,平均去除率在65%左右,但由於實驗中每天會補充碳源,約200mg/L,因此實際去除率高於檢測值。而污水廠二沉池出水平均COD在63 mg/L左右,實際去除率較低。

MBR可以保證生化系統有較高的污泥濃度,更有利於污染物的去除。

03 NH3-N及TN中試結果與分析

實驗過程中為了強化總氮去除,主要採取兩個措施:一是補充反硝化所需碳源,以提高C/N;二是將回流比調整至300%~400%。

研究表明,甲醇、乙醇、乙酸鈉、葡萄糖作為反硝化碳源時,均可獲得較高的硝酸鹽氮去除率。綜合外加碳源強化反硝化速率及運行成本,本實驗採用工業葡萄糖作為外加碳源,每日補充至缺氧池,保證C/N在3.5~5.0。

實驗裝置進出水NH3-N、TN及去除率,以及污水廠正常運行二沉池出水NH3-N、TN如圖4、圖5所示.

進水平均NH3-N為25 mg/L,中試出水及污水廠二沉池出水平均NH3-N均在0.6~0.7 mg/L,去除率均能達到96%以上。

進水平均TN為38 mg/L,中試出水平均TN小於10 mg/L,平均去除率能達到72%,基本滿足GB 18918—2002一級A標準;而污水廠二沉池出水平均TN為20 mg/L左右,TN去除率較低,且出水指標不穩定,說明污水廠現有缺氧池無法提供良好的反硝化條件。

A/O+MBR工藝可以有效提高系統的污泥濃度,減少污泥流失,增長污泥齡,保證硝化細菌及反硝化細菌的優勢生長,為硝化作用和反硝化作用提供了良好的條件。

04 TP中試結果與分析

生物除磷是聚磷菌在好氧條件下攝取磷,通過定期排出剩餘污泥而去除,實際處理效果與好氧條件、聚磷菌生長情況及污泥活性有關,同時通過MBR的高效截留作用,可以有效防止污泥流失,而傳統的二沉池存在這個問題。實驗裝置進出水TP及去除率,以及污水廠正常運行二沉池出水TP如圖6所示。

進水平均TP為3.5 mg/L,中試出水平均TP為0.98 mg/L,平均去除率能達到72%,污水廠二沉池出水平均TP為2.8 mg/L,幾乎沒有去除效果,並不是因為生化系統的原因,而是二沉池出水帶有浮渣或者污泥,檢測時未進行過濾,僅是自然沉降後的測定,並不能完全反應污水站生化系統的處理效果,但是反映了現有系統存在的問題。而MBR的高效截留作用,避免污泥隨MBR出水流出,保證TP在系統污泥中的有效累積,並隨剩餘污泥排出。

經A/O+MBR處理後的TP仍不能穩定達標,需要增加化學除磷以保證最終出水達到GB 18918—2002一級A標準,可進入污水廠現有二級多元催化氧化+絮凝終沉池進行深度處理。

3 結論

A/O+MBR工藝在HRT較短的情況下(與污水處理廠A/O工藝段相比,缺氧段HRT減少20%、好氧段HRT減少25%)取得了良好的處理效果,COD平均去除率能達到65%左右;

在補充外加碳源,保證C/N≥3.5條件下,出水平均TN為10 mg/L,平均去除率能達到72%,出水滿足GB 18918—2002一級A標準;TP平均去除率能達到72%,雖未穩定達到GB 18918—2002一級A標準,但生化除磷效果的提升可以有效降低後續化學除磷的運行費用。

原標題:A/O+MBR工藝對鹽化城污水廠提標改造的中試研究

免責聲明:以上內容轉載自北極星電力新聞網,所發內容不代表本平台立場。

全國能源信息平台聯繫電話:010-65367702,郵箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝陽區金台西路2號人民日報社

關鍵字: