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1存在問題
1.1水溫無論是好氧菌、厭氧菌還是兼性菌都有最合適的溫度范圍。溫度影響著微生物酶的活性。由于3個蒸氨系統的換熱器受廢水含油、循環冷卻水溫度等各方面的影響,存在著調節池進水水溫有時偏高的現象,夏季有時持續高達45℃左右。冬天溫度對系統的影響相對較小,即使調節池進水水溫高,經過添加稀釋水,好氧池與環境換熱,消泡水的噴灑后好氧池溫度也能維持在36~38℃。但是夏季時,由于環境溫度高,好氧池內的溶解氧自身帶入了大量的熱量,導致好氧池內溫度比厭氧池、缺氧池溫度高2~4℃,這種情況下若調節池進水水溫偏高,將導致污泥活性急劇惡化。
1.2污泥中毒2012年9月4日開始二沉池出水COD、氨氮指標持續上漲,污泥性狀持續惡化,見表2。觀察污泥沉降比時發現上清液特別渾濁,泥水分離效果極差,并且好氧池泡沫呈現藍色。經分析可能是由于混合煤氣水封水中含有有毒物質,造成了污泥中毒。采取了措施后污泥活性、出水指標逐步恢復正常。
1.3污泥老化2013年5月7日開始,二沉池出水COD指標又一次出現上漲,二沉池泥水分離效果較差,見表3。觀察污泥沉降比,與污泥中毒時的現象不相同,上清液比較清澈,但是沉降比數值較高,達到了65%,污泥比較密實,檢測污泥濃度約為7000mg/L左右。經分析此次出水指標上漲的原因是污泥出現了老化現象,剩余污泥排泥不及時。污泥老化的主要原因有2方面:一方面主要是調節池進水水溫高,導致好氧池溫度達到了42℃,超出了好氧菌生長的極限,抑制了污泥的活性;另一方面是由于一系統蒸氨換熱器出現泄漏,一系統蒸氨停產檢修,只能進二、三系統的蒸氨廢水,進水負荷降低,同時剩余污泥排放量偏少,污泥濃度相對過高,兩者共同導致食微比出現嚴重不足,污泥活性降低。
2改進措施
2.1穩定進水水質和水量進水的水質、水量波動對系統連續穩定運行影響極大。正常情況下,3個系統蒸氨廢水全部進入調節池進行均和,混合后的水質在進水指標范圍內。當一系統蒸氨廢水停產檢修時,進水COD負荷降低,容易造成污泥老化,必須適當調整二、三系統溶劑脫酚操作,提高出水含酚濃度,保障進水COD負荷。當進水水質的氰化物、氨氮等指標波動較大時,應及時將進水切換至事故池,緩慢泵送至調節池,最大限度減少水質波動對微生物造成的沖擊。
2.2選擇高效的預處理混凝劑系統運行初期,氣浮除油選用硫酸鋁作為氣浮混凝劑,運行一段時間發現藥劑投加量非常大,但是產生的絮體小,混凝沉淀效果差。改進措施是重新根據廢水溫度、pH等指標選擇高效混凝劑,采用了硫酸亞鐵作為混凝劑,聚丙烯酰胺作為助凝劑,提高了絮凝沉淀效果。硫酸亞鐵除了起到絮凝作用,還能使原水中的硫化物和氰化物生成硫化亞鐵沉淀、普魯士蘭沉淀,降低有害物質對微生物的危害。
2.3嚴格控制工藝參數1)溫度。在冬季低溫時期,可適當提高蒸氨廢水進調節池的溫度,進水水溫不超過45℃,整體工藝流程的前后溫差在5℃內可保證生化系統的運行。在夏季,可以采取定期清洗蒸氨換熱器等措施來嚴格控制進水水溫在38℃以內。只有保證進水水溫在控制范圍內,才能保障生化系統各個單元的水溫在合理范圍。2)好氧池溶解氧。好氧池溶解氧高有利于酚、氰等有機物的降解和硝化反應進行,但過高會造成污泥自身的氧化分解;溶解氧不夠會降低硝化反應效率。溶解氧的調節主要依據好氧池內污泥濃度、污泥性質和進水中有機物含量來調整風量。控制好氧池內溶解氧在2~4mg/L。3)好氧池堿度。硝化反應消耗堿度,前置反硝化雖然可以補充一些堿度,但仍然需要額外補充堿度。我廠向好氧池投加液體氫氧化鈉。加堿量應根據好氧池出水堿度、出水氨氮的變化來確定,一般控制出水堿度在200~250mg/L,既保證了出水指標,又節約了水處理成本,實踐表明,堿耗費用占生化處理藥劑費用的一半以上。至于碳氮比、有毒有害物質濃度因素主要體現在進水水質控制方面。當系統出現出水指標上漲、污泥性狀變化,有污泥老化或者污泥中毒傾向時,應立即分析哪些工藝參數超出了正常的控制范圍,然后結合污泥體積指數、污泥沉降比、污泥濃度指標,對系統進行及時的調整;其次是適當增加稀釋水量,減少有害物質濃度,必要時可以添加甲醇、葡萄糖等額外碳源,使污泥活性在短時間內得到恢復。
2.4工藝優化和升級改造倍增組合式焦化酚氰處理工藝原設計是將回用水作為消泡水、離心機濾清液返回至混合液回流渠,在實際運行過程中發現容易形成惡性循環,抑制污泥活性,因此對上述兩處進行了工藝優化和升級改造。1)消泡水由回用水更換為循環水排污水。改造前,消泡水使用高效沉淀池出水,高效沉淀池經過一段時間的運行,由于產泥速度過快,造成出水區嚴重漂泥,出水水質較差,作為消泡水循環使用,造成難降解有機物在好氧池內不斷積累,污泥活性受到抑制,出水COD指標持續升高。將消泡水進行更換,引入循環水排污水,更換后出水COD降低,由改造前的400~500mg/L降低至270~280mg/L,效果明顯。2)離心機濾清液回流改造。改造前離心機濾清液是回流至混合液回流渠,進入了生化系統。當離心效果好時,濾清液相對清澈,濾清液含COD100~200mg/L左右,對生化系統影響相對減小;但離心效果差時,濾清液特別渾濁,此時出水COD在500~600mg/L,甚至更高,對生化系統的影響特別大,形成了惡性循環,污泥活性受到抑制,造成二沉池出水COD持續偏高,進而造成物化階段加藥量增加、產泥量增加,離心機超負荷運轉,導致離心機離心效果差和離心機維修費用增加。為了徹底解除濾清液對生化系統的抑制作用,對濾清液系統進行了改造,將濾清液回流至高效氧化池的入口,使其不進入生化系統,當濾清液效果好時,濾清液可以對二沉池出水進行稀釋;當濾清液效果差時,即含泥量較多時,進入高效沉淀池后經過絮凝沉淀也可以得到進一步的處理。
3結論
濟鋼焦化廢水處理裝置從2012年10月開始穩定連續運行,通過對3個蒸氨系統廢水水質的控制、AAOO工藝參數的控制和工藝的不斷優化與改造,解決了運行過程中出現的污泥中毒、污泥老化等問題,提高了生化污泥的活性。整個工藝流程出水能夠穩定達到國家二級排放標準。當生化處理和物化處理效果兩者都穩定高效時,出水COD指標能達到70mg/L左右,達到國家一級排放標準。
作者:張敏單位:山鋼集團濟南分公司化工廠