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1工藝特點(diǎn)及主要構(gòu)筑物

1.1除鈣沉淀池氣化廢水中含有大量Ca2+、Mg2+等物質(zhì)，在進(jìn)入生化系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行去除，否則會(huì)造成生物處理單元結(jié)垢，嚴(yán)重影響處理效果。本項(xiàng)目采用化學(xué)中和沉淀除鈣的方法，投加磷酸進(jìn)行中和，生成磷酸鈣，同時(shí)投加PAC混凝劑，以便形成絮體快速沉淀。然后排至污泥濃縮池。該沉淀池有效容積為328m3，尺寸:9m×9m×4.8m，池體采用半地下鋼筋混凝土構(gòu)筑物，池內(nèi)設(shè)刮泥機(jī)、排泥泵等設(shè)備。

1.2格柵井及初沉池廠區(qū)混合污水通過下水道依靠重力流至格柵井，通過格柵，將混合污水中大的雜物去除，確保后續(xù)設(shè)備安全運(yùn)行，機(jī)械格柵寬度700mm，柵距5mm。之后用泵提升至初沉池，進(jìn)一步沉淀去除廢水中懸浮物質(zhì)，初沉池2座，單座有效容積為328m3，尺寸為:9m×9m×4.8m，池體采用半地下鋼筋混凝土構(gòu)筑物，池內(nèi)設(shè)刮泥機(jī)、排泥泵等設(shè)備。

1.3事故池事故池是化工廢水處理站所必須的構(gòu)筑物，由于化工廠在出現(xiàn)生產(chǎn)事故后，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)排放大量含有各種生產(chǎn)原料的有機(jī)廢水，這些高濃度廢水一旦進(jìn)入，會(huì)給運(yùn)行中的生物處理系統(tǒng)帶來較高的沖擊負(fù)荷，造成的影響需要很長時(shí)間來恢復(fù)，甚至?xí)斐芍旅茐摹Ｔ摮赜行莘e為10000m3，尺寸為47m×33m×7.0m，可容納化工廠1個(gè)事故期排水量，地下鋼筋混凝土構(gòu)筑物，內(nèi)設(shè)2臺(tái)提升泵，可將事故池水排入均質(zhì)調(diào)節(jié)池。

1.4均質(zhì)調(diào)節(jié)池由于廢水排放量及水質(zhì)波動(dòng)性較大，因此有必要在生物處理前設(shè)置均質(zhì)調(diào)節(jié)池起到調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)的作用，使得后續(xù)工藝的處理負(fù)荷基本處在相同的水平，有利于處理工藝的連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行;另外為防止廢水中的懸浮物沉淀結(jié)塊，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌。該池有效容積6000m3，尺寸為60m×22m×5.0m，地上鋼筋混凝土構(gòu)筑物。

1.5射流曝氣型sbr生物反應(yīng)池SBR生物反應(yīng)池是整個(gè)系統(tǒng)的核心，反應(yīng)池共6座，半地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每座池尺寸為27m×21m×6.0m，池容3400m3，池內(nèi)設(shè)置碟式射流曝氣器6臺(tái)，循環(huán)泵2臺(tái)，潷水器1臺(tái)，排泥泵1臺(tái)，每池對(duì)應(yīng)曝氣風(fēng)機(jī)1臺(tái)，設(shè)計(jì)運(yùn)行周期為6h，生物反應(yīng)池設(shè)備見表2。廢水先進(jìn)入1號(hào)SBR，在進(jìn)水的同時(shí)開啟循環(huán)泵、鼓風(fēng)機(jī)，以及氫氧化鈉投加泵，在第1小時(shí)后停止進(jìn)水，循環(huán)泵從池中進(jìn)水端抽水，送至曝氣器處，與鼓風(fēng)機(jī)空氣混合，曝氣的同時(shí)對(duì)池水進(jìn)行攪拌，至第4小時(shí)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行20min后停止，再隔20min開啟，間歇曝氣，使池水不斷處于缺氧、好氧交替變化狀態(tài)。甲醇補(bǔ)充是在風(fēng)機(jī)停止，池中處于缺氧狀態(tài)時(shí)投加，氫氧化鈉在第15分鐘后停止投加，在第4小時(shí)所有設(shè)備停止運(yùn)行，進(jìn)入靜止沉淀階段，該階段最后10min開啟排泥泵排泥。在第5小時(shí)潷水器開始潷出上清液，經(jīng)過1h排水后，第1周期結(jié)束。6座池子依次循環(huán)。去除氨氮的過程是:在進(jìn)水初期，供氧量不足，池內(nèi)殘留的游離氧首先被消耗，反硝化菌以污水中的有機(jī)碳作為供體，把池內(nèi)殘留的NOx－N還原成氮?dú)饣蚬┳陨砗铣煞磻?yīng)需要的有機(jī)氮。風(fēng)機(jī)曝氣后，同時(shí)循環(huán)泵開啟增大曝氣強(qiáng)度，隨著曝氣量增加，氨氮在硝化作用下轉(zhuǎn)變成硝態(tài)氮，風(fēng)機(jī)停止曝氣，減少了系統(tǒng)供氧，污水處于缺氧狀態(tài)，絮凝體形成菌膠團(tuán)將進(jìn)水期吸附貯存的碳源釋放出來，使兼性反硝化菌進(jìn)行反硝化脫氮，此時(shí)投加甲醇提供有機(jī)碳源作為電子供體，使反硝化過程更快地完成，風(fēng)機(jī)開啟后再次處于好氧狀態(tài)時(shí)，開始硝化反應(yīng)，在靜沉、排水期間，風(fēng)機(jī)停止供氧后，微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，反硝化菌以內(nèi)源碳作為供體進(jìn)行反硝化反應(yīng)將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮排出。射流曝氣型SBR生物反應(yīng)池特點(diǎn)如下:1)曝氣效率高。選用的JAS碟式射流曝氣器，因采用了氣液混合式的射流噴頭結(jié)構(gòu)，大大提高了氧溶解率。與風(fēng)機(jī)和水泵相結(jié)合進(jìn)行射流曝氣，同時(shí)具有鼓風(fēng)和噴射曝氣的優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)力效率高(4.0～5.4kg/(kW•h))，充氧能力好(2.2～5.6kg/h)。2)循環(huán)攪拌。本設(shè)計(jì)采用水泵提供循環(huán)動(dòng)力，使反應(yīng)池內(nèi)污水從進(jìn)水端(缺氧段)至曝氣機(jī)(好氧端)之間形成循環(huán)，循環(huán)水量接近處理水量的600%，強(qiáng)于A/O脫氮工藝中的活性污泥回流量，使得該系統(tǒng)具有較高的生物脫氮功能;同時(shí)，大流量循環(huán)攪拌還使得池內(nèi)污泥始終保持良好的活性狀態(tài)。3)運(yùn)行方式靈活。通過PLC控制風(fēng)機(jī)、水泵的啟停，即可多次轉(zhuǎn)換池中A/O階段，即曝氣—攪拌—曝氣—攪拌，滿足脫氮需求。同時(shí)可對(duì)曝氣時(shí)間、沉淀時(shí)間、排水時(shí)間有效的控制，運(yùn)行方式更加靈活，并可以在一定程度上適應(yīng)進(jìn)水濃度的變化。

1.6監(jiān)測(cè)池按國控重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)端建設(shè)規(guī)范要求，監(jiān)測(cè)池安裝在線氨氮、COD、濁度及pH監(jiān)測(cè)儀表，安裝溫度、流量、壓力變送器，安裝取樣及數(shù)據(jù)采集儀器，傳輸各種監(jiān)測(cè)參數(shù)到集中控制室，達(dá)標(biāo)后外排或泵送回用，不達(dá)標(biāo)換至電動(dòng)閥，自流回前端均質(zhì)池重新處理，并在監(jiān)測(cè)池上面設(shè)分析化驗(yàn)小屋，可就地對(duì)監(jiān)測(cè)水樣進(jìn)行化學(xué)分析，校驗(yàn)在線水質(zhì)儀表。該池有效容積570m3，尺寸為14m×9m×5.0m，半地上鋼筋混凝土構(gòu)筑物。

1.7污泥處理系統(tǒng)本工程采用污泥濃縮池+帶式污泥脫水機(jī)處理污泥，除系統(tǒng)的沉淀污泥和SBR反應(yīng)池的剩余污泥外，同時(shí)接收廠區(qū)中水回用站的污泥，污泥濃縮池采用半地上鋼混結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸14m×14m×5.0m，有效容積780m3，配套中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)，采用污泥濃縮脫水一體機(jī)2套，帶寬2.5m，配套全自動(dòng)溶配加藥裝置。

1.8加藥系統(tǒng)甲醇投加系統(tǒng):由于系統(tǒng)來水屬氨氮含量較高的有機(jī)廢水，ρ(BOD5)/ρ(NH3－N)僅為1.25，靠本身污水中的碳源，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足反硝化過程所需碳源，故設(shè)甲醇儲(chǔ)罐1個(gè)(15m3)及投加泵8臺(tái)(6用2備)，投加量0～240L/h;運(yùn)行時(shí)投加泵根據(jù)SBR池的運(yùn)行時(shí)序啟停。堿液投加系統(tǒng):加堿的作用，一是維持硝化作用所適宜的pH水平，二是中和硝化作用中所產(chǎn)生的酸度。該項(xiàng)目采用氫氧化鈉調(diào)整SBR池的堿度平衡，氫氧化鈉投加量120L/h，根據(jù)SBR池的運(yùn)行時(shí)序按時(shí)投加。

2調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果

工程于2013年3月竣工，4月起開始設(shè)備調(diào)試，工藝調(diào)試主要是進(jìn)行射流曝氣型SBR生物反應(yīng)池的活性污泥培養(yǎng)和馴化，為了提高系統(tǒng)啟動(dòng)速度，投加西安市某污水處理廠脫水后的剩余污泥(含水率為80%)進(jìn)行微生物接種，悶曝后采用間歇進(jìn)水、小水量進(jìn)水和逐步加大連續(xù)進(jìn)水量的調(diào)試方法，逐池進(jìn)行，2個(gè)月后進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)處理的水量，射流曝氣型SBR生物反應(yīng)池基本實(shí)現(xiàn)預(yù)定的去除率，整個(gè)系統(tǒng)于2013年6月交付運(yùn)行，氨氮及COD處理結(jié)果見表3。

3工藝特點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1反應(yīng)池容積設(shè)計(jì)在射流曝氣型SBR生物反應(yīng)池處理氣化廢水的設(shè)計(jì)中，反應(yīng)池容應(yīng)以氨氮的污泥負(fù)荷為指標(biāo)進(jìn)行核算，不能以BOD的有機(jī)污染指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，否則池容就會(huì)過小，不能達(dá)到去除氨氮的目的。本項(xiàng)目反應(yīng)池計(jì)算公式如。

3.2程序控制方式合理SBR池閥門及設(shè)備繁多，時(shí)段控制要求高，共設(shè)有6組SBR池，每個(gè)池子的進(jìn)水時(shí)間對(duì)應(yīng)固定的時(shí)間段(將全天24h分為6個(gè)時(shí)間段，如1號(hào)SBR池進(jìn)水時(shí)間段為0～1，6～7，12～13，18～19時(shí))，而該SBR池的其他設(shè)備按時(shí)序表在規(guī)定的時(shí)間自動(dòng)運(yùn)作，每個(gè)池子均在其固定的時(shí)間段順序循環(huán)進(jìn)行。進(jìn)水泵只受均質(zhì)池低液位停泵控制，當(dāng)液位低時(shí)，進(jìn)水泵停止，該時(shí)間段的SBR池進(jìn)水量相應(yīng)減少，其他設(shè)備還按時(shí)序表運(yùn)行;當(dāng)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的SBR池調(diào)為手動(dòng)時(shí)，該組SBR池對(duì)應(yīng)進(jìn)水時(shí)間段不自動(dòng)進(jìn)水，均質(zhì)池液位提高，到下一時(shí)間段進(jìn)入另一SBR池運(yùn)行，均質(zhì)池高液位報(bào)警;生物SBR池單池或整體可按自動(dòng)程序運(yùn)行，也可在畫面點(diǎn)動(dòng)情況下手動(dòng)運(yùn)行。以上控制方式避免了斷續(xù)進(jìn)水、設(shè)備故障等而導(dǎo)致的運(yùn)行時(shí)序紊亂的情況，使每個(gè)設(shè)備運(yùn)行在每天的固定時(shí)段，方便操作人員的巡檢和管理。

3.3加堿的位置煤氣化廢水系統(tǒng)結(jié)垢是一個(gè)普遍存在且成因復(fù)雜的問題，影響結(jié)垢的指標(biāo)有:pH、堿度、Cl－、Ca2+濃度、濁度(或懸浮物含量)、電導(dǎo)率等。這些指標(biāo)相互影響、相互關(guān)聯(lián)，其中尤以pH、堿度、Ca2+濃度最為關(guān)鍵。本工程中原設(shè)計(jì)加堿的位置在SBR池進(jìn)水總管上，降低了水中pH值，結(jié)果從加堿處到生物反應(yīng)池管道結(jié)垢嚴(yán)重，后將堿投加點(diǎn)改為每個(gè)池子入口處，運(yùn)行良好。

4結(jié)論

采用射流曝氣型SBR工藝處理煤化工行業(yè)的氣化廢水，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水水質(zhì)優(yōu)于GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和DB61—224—2006《渭河水系(陜西段)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

作者：王亞峰穆文斌單位：西安正德水處理有限公司陜化煤化工有限公司